JP2015134727A - Production method for compound and production method for polymeric compound - Google Patents

Production method for compound and production method for polymeric compound Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resist material from which a resist pattern with a good profile can be formed.SOLUTION: A production method for a compound represented by formula (m0), where Rais an acid-dissociable group, is provided, which comprises allowing a compound represented by formula (m0-1) to react with a tertiary alcohol represented by formula (m0-2) in the presence of a specific tertiary amine having an acid dissociation constant (pKa) of a conjugate acid of 7 or less. In the formulae, R represents H, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; Vaand Varepresent a hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms; and Larepresents C(=O)O or OC(=O).

Description

本発明は、レジスト組成物に有用な化合物の製造方法、及び高分子化合物の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a compound useful for a resist composition and a method for producing a polymer compound.

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り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。微細なパターンは、通常、有機材料からなり、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、該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減少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、芳香族系有機溶剤、脂肪族炭化水素系有機溶剤、エーテル系有機溶剤、ケトン系有機溶剤、エステル系有機溶剤、アミド系有機溶剤、アルコール系有機溶剤等の、有機溶剤を含有する現像液(有機系現像液)を現像液として用いることも行われている。
A technique (pattern formation technique) in which a fine pattern is formed on a substrate and etching is performed using the fine pattern as a mask to process a lower layer of the pattern (pattern formation technique) 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 this 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 increases is called a positive type, and a resist material whose solubility in an exposed portion of a developer decreases 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. Developers containing organic solvents such as aromatic organic solvents, aliphatic hydrocarbon organic solvents, ether organic solvents, ketone organic solvents, ester organic solvents, amide organic solvents, alcohol organic solvents, etc. (Organic developer) is also used as a developer.

近年、リソグラフィー技術の進歩によって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も短波長(高エネルギー)のEB(電子線)、EUV(極紫外線)、X線などについても検討が行われている。
In recent years, pattern miniaturization has been progressing rapidly due to advances in 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 mass production of semiconductor elements using a KrF excimer laser or an ArF excimer laser has been 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.

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組成物、が知られている。
化学増幅型レジスト組成物としては、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、を含有するものが用いられている。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。
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 composition is known as a resist material that satisfies such requirements.
As the chemically amplified resist composition, generally, a resist 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 used. Yes. 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.

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。   Conventionally, a resin (base resin) is mainly used as a base material 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.

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。   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.

化学増幅型レジスト組成物のベース樹脂は、一般的に、リソグラフィー特性等の向上のために、複数種類の構成単位を有している。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1参照)。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、第三級アルキル基又は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。   The base resin of the chemically amplified resist composition generally has a plurality of types 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 1). 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. Things are used.

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、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ている。
前記ポジ型現像プロセスを適用する場合、かかるポジ型の化学増幅型レジスト組成物を支持体上に塗布して得られるレジスト膜に対して選択的に露光すると、レジスト膜の露光部は、ベース樹脂中の酸分解性基が酸発生剤等から発生した酸の作用により分解して、アルカリ現像液に対して難溶性から可溶性へ転じる一方で、レジスト膜の未露光部はアルカリ難溶性のまま変化しないため、アルカリ現像液で現像することにより、露光部と未露光部との間で溶解コントラストをつけることができ、ポジ型レジストパターンを形成できる。
そして、従来、リソグラフィー特性等の向上のため、例えば、側鎖部分が長くかつその側鎖部分に酸素原子(−O−)とカルボニル基とが導入された、酸分解性基を有する構成単位、を有する高分子化合物;及びこの高分子化合物をベース樹脂として用いた化学増幅型レジスト組成物が提案されている(特許文献2参照)。
A positive development process that combines a positive chemically amplified resist composition, that is, a chemically amplified resist composition whose solubility in an alkali developer increases upon exposure, and an alkaline developer is a negative chemically amplified type. Compared to a negative development process in which a resist composition and an alkali developer are combined, there are advantages such as a simple photomask structure and excellent pattern characteristics. Therefore, at present, 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 pattern.
When the positive development process is applied, when the resist film obtained by coating the positive chemically amplified resist composition on the support is selectively exposed, the exposed portion of the resist film is a base resin. The acid-decomposable groups in the resist film are decomposed by the action of the acid generated from the acid generator, etc., and change from poorly soluble to soluble in an alkaline developer, while the unexposed part of the resist film remains hardly soluble in alkali. Therefore, by developing with an alkali developer, dissolution contrast can be provided between the exposed and unexposed areas, and a positive resist pattern can be formed.
In order to improve lithography properties and the like, conventionally, for example, a structural unit having an acid-decomposable group in which a side chain portion is long and an oxygen atom (-O-) and a carbonyl group are introduced into the side chain portion, And a chemically amplified resist composition using the polymer compound as a base resin has been proposed (see Patent Document 2).

特開2003−241385号公報JP 2003-241385 A 特開2009−223300号公報JP 2009-223300 A

電子機器のますますの高性能化・小型化などに伴い、半導体素子等を製造する際のパターン形成においては、レジストパターン形状のいっそうの向上が求められている。しかしながら、従来のレジスト組成物を用いて形成されるレジストパターンの形状には、未だ改良の余地があり、リソグラフィー特性等の更なる改良の要求がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、より良好な形状のレジストパターンを形成できるレジスト材料を課題とする。
With the increasing performance and miniaturization of electronic devices, further improvements in resist pattern shape are required for pattern formation when manufacturing semiconductor elements and the like. However, there is still room for improvement in the shape of a resist pattern formed using a conventional resist composition, and there is a demand for further improvement in lithography characteristics and the like.
This invention is made | formed in view of the said situation, Comprising: It makes the subject the resist material which can form the resist pattern of a more favorable shape.

本発明者らは、レジスト組成物によるレジストパターン形成において、側鎖部分に特定の構造が導入された高分子化合物、をベース樹脂として用いることで、現像の際、レジスト膜の露光部と未露光部との間の溶解コントラストが大きくなり、リソグラフィー特性がより向上する、という知見を得た。しかし、前記のベース樹脂としての高分子化合物を構成する、側鎖部分に特定の構造が導入されたモノマーは、従来、合成によって得ることが困難であった。これに対し、本発明者らは検討により、かかる合成において、塩基として特定の第3級アミンを採用することで、目的とする前記モノマーを合成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventors have used a polymer compound having a specific structure introduced in the side chain portion as a base resin in forming a resist pattern with a resist composition. It was found that the dissolution contrast with the part increases and the lithography properties are further improved. However, it has been conventionally difficult to obtain a monomer having a specific structure introduced in the side chain portion, which constitutes the polymer compound as the base resin. On the other hand, the present inventors have found that the objective monomer can be synthesized by adopting a specific tertiary amine as a base in such synthesis, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明の第一の態様は、下記一般式(m0−1)で表される化合物と、下記一般式(m0−2)で表される第3級アルコールとを、下記一般式(ca)で表される化合物であって、共役酸の酸解離定数(pKa)が7以下である第3級アミン(但し、該一般式(ca)中のRca1、Rca2及びRca3が結合している窒素原子が芳香環の一部であるものを除く)の存在下で反応させることにより、下記一般式(m0)で表される、Ra01を酸解離性基とする化合物を得ることを特徴とする、化合物の製造方法である。 That is, the first aspect of the present invention is a compound represented by the following general formula (m0-1) and a tertiary alcohol represented by the following general formula (m0-2). And a tertiary amine having an acid dissociation constant (pKa) of the conjugate acid of 7 or less (provided that R ca1 , R ca2 and R ca3 in the general formula (ca) bind to each other). To obtain a compound represented by the following general formula (m0) having Ra 01 as an acid-dissociable group by reacting in the presence of the non-existing nitrogen atom is a part of the aromatic ring). This is a method for producing a compound.

Figure 2015134727
[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。Va01及びVa02は、それぞれ独立に、炭素数が2〜10の炭化水素基である。Va01−La−は、Va01−C(=O)O−又はVa01−OC(=O)−である。na0は、1〜5の整数である。Ra01は、炭素数5以上の第3級炭素原子を有する鎖状炭化水素基、又は、炭素数4以上の第3級炭素原子を有する環状炭化水素基である。]
Figure 2015134727
[In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Va 01 and Va 02 are each independently a hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms. Va 01 -La 0 -is Va 01 -C (= O) O- or Va 01 -OC (= O)-. n a0 is an integer of 1 to 5. Ra 01 is a chain hydrocarbon group having a tertiary carbon atom having 5 or more carbon atoms or a cyclic hydrocarbon group having a tertiary carbon atom having 4 or more carbon atoms. ]

Figure 2015134727
[式中、Rca1、Rca2及びRca3は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基であり;Rca1、Rca2及びRca3のうち2つ以上が結合して環を形成し、第3級アミンを形成してもよい。]
Figure 2015134727
[Wherein, R ca1 , R ca2 and R ca3 each independently represent a hydrocarbon group which may have a substituent; two or more of R ca1 , R ca2 and R ca3 are bonded to form a ring. To form a tertiary amine. ]

本発明の第二の態様は、前記本発明の第一の態様の化合物の製造方法により製造された前記一般式(m0)で表される化合物を重合することを特徴とする、高分子化合物の製造方法である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a polymer compound obtained by polymerizing a compound represented by the general formula (m0) produced by the method for producing a compound according to the first aspect of the present invention. It is a manufacturing method.

本発明の化合物の製造方法によれば、レジスト組成物用のベース樹脂として有用な高分子化合物の原料であるモノマーを製造できる。
本発明の高分子化合物の製造方法によれば、レジスト組成物用のベース樹脂として有用な高分子化合物を製造できる。加えて、この高分子化合物を含有するレジスト組成物によれば、より良好な形状のレジストパターンを形成できる。
According to the method for producing a compound of the present invention, a monomer that is a raw material of a polymer compound useful as a base resin for a resist composition can be produced.
According to the method for producing a polymer compound of the present invention, a polymer compound useful as a base resin for a resist composition can be produced. In addition, according to the resist composition containing the polymer compound, a resist pattern having a better shape can be formed.

本明細書及び本特許請求の範囲において、「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、分岐鎖状及び環状の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、分岐鎖状及び環状の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、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。
「フッ素化アルキル基」又は「フッ素化アルキレン基」は、アルキル基又はアルキレン基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基をいう。
「構成単位」とは、高分子化合物(樹脂、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。
「置換基を有していてもよい」と記載する場合、水素原子(−H)を1価の基で置換する場合と、メチレン基(−CH−)を2価の基で置換する場合との両方を含む。
「露光」は、放射線の照射全般を含む概念とする。
In the present specification and claims, “aliphatic” is a relative concept with respect to aromatics, and is defined to mean groups, compounds, etc. that do not have aromaticity.
Unless otherwise specified, the “alkyl group” includes linear, branched and cyclic monovalent saturated hydrocarbon groups. The same applies to the alkyl group in the alkoxy group.
The “alkylene group” includes linear, branched, and cyclic divalent saturated hydrocarbon groups unless otherwise specified.
The “halogenated alkyl group” is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with a halogen atom, and examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
“Fluorinated alkyl group” or “fluorinated alkylene group” refers to a group in which part or all of the hydrogen atoms of an alkyl group or alkylene group are substituted with fluorine atoms.
“Structural unit” means a monomer unit (monomer unit) constituting a polymer compound (resin, polymer, copolymer).
When it is described as “may have a substituent”, when a hydrogen atom (—H) is substituted with a monovalent group and when a methylene group (—CH 2 —) is substituted with a divalent group And both.
“Exposure” is a concept including general irradiation of radiation.

「アクリル酸エステルから誘導される構成単位」とは、アクリル酸エステルのエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「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。
アクリル酸エステルは、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。該α位の炭素原子に結合した水素原子を置換する置換基(Rα0)は、水素原子以外の原子又は基であり、たとえば炭素数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。また、置換基(Rα0)がエステル結合を含む置換基で置換されたイタコン酸ジエステルや、置換基(Rα0)がヒドロキシアルキル基やその水酸基を修飾した基で置換されたαヒドロキシアクリルエステルも含むものとする。なお、アクリル酸エステルのα位の炭素原子とは、特に断りがない限り、アクリル酸のカルボニル基が結合している炭素原子のことである。
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たアクリル酸エステルをα置換アクリル酸エステルということがある。また、アクリル酸エステルと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。
“A structural unit derived from an acrylate ester” means a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of an acrylate ester.
“Acrylic acid ester” is a compound in which the hydrogen atom at the carboxy group terminal of acrylic acid (CH 2 ═CH—COOH) is substituted with an organic group.
In the acrylate ester, the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent. The substituent (R α0 ) for substituting the hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom is an atom or group other than a hydrogen atom, such as an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated group having 1 to 5 carbon atoms. An alkyl group etc. are mentioned. In addition, itaconic acid diesters in which the substituent (R α0 ) is substituted with a substituent containing an ester bond, and α-hydroxyacrylic esters in which the substituent (R α0 ) is substituted with a hydroxyalkyl group or a group with a modified hydroxyl group thereof Shall be included. The α-position carbon atom of the acrylate ester is a carbon atom to which a carbonyl group of acrylic acid is bonded unless otherwise specified.
Hereinafter, an acrylate 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 an α-substituted acrylate ester. Further, the acrylate ester and the α-substituted acrylate ester may be collectively referred to as “(α-substituted) acrylate ester”.

「アクリルアミドから誘導される構成単位」とは、アクリルアミドのエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
アクリルアミドは、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、アクリルアミドのアミノ基の水素原子の一方または両方が置換基で置換されていてもよい。なお、アクリルアミドのα位の炭素原子とは、特に断りがない限り、アクリルアミドのカルボニル基が結合している炭素原子のことである。
アクリルアミドのα位の炭素原子に結合した水素原子を置換する置換基としては、前記α置換アクリル酸エステルにおいて、α位の置換基として挙げたもの(置換基(Rα0))と同様のものが挙げられる。
“Structural unit derived from acrylamide” means a structural unit formed by cleavage of the ethylenic double bond of acrylamide.
In acrylamide, the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent, and one or both of the hydrogen atoms of the amino group of acrylamide may be substituted with a substituent. The α-position carbon atom of acrylamide is a carbon atom to which the carbonyl group of acrylamide is bonded unless otherwise specified.
Examples of the substituent for substituting the hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom of acrylamide are the same as those described as the α-position substituent (substituent (R α0 )) in the α-substituted acrylic ester. Can be mentioned.

「ヒドロキシスチレン若しくはヒドロキシスチレン誘導体から誘導される構成単位」とは、ヒドロキシスチレン若しくはヒドロキシスチレン誘導体のエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「ヒドロキシスチレン誘導体」とは、ヒドロキシスチレンのα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、並びにそれらの誘導体を含む概念とする。それらの誘導体としては、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいヒドロキシスチレンの水酸基の水素原子を有機基で置換したもの;α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいヒドロキシスチレンのベンゼン環に、水酸基以外の置換基が結合したもの等が挙げられる。なお、ヒドロキシスチレンのα位(α位の炭素原子)とは、特に断りがない限り、ベンゼン環が結合している炭素原子のことをいう。
ヒドロキシスチレンのα位の水素原子を置換する置換基としては、前記α置換アクリル酸エステルにおいて、α位の置換基として挙げたもの(置換基(Rα0))と同様のものが挙げられる。
“A structural unit derived from hydroxystyrene or a hydroxystyrene derivative” means a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of hydroxystyrene or a hydroxystyrene derivative.
“Hydroxystyrene derivative” is a concept including those in which the hydrogen atom at the α-position of hydroxystyrene is substituted with another substituent such as an alkyl group or an alkyl halide group, and derivatives thereof. These derivatives include those in which the hydrogen atom of the hydroxy styrene of the hydroxystyrene which may be substituted with a substituent at the α-position is substituted with an organic group; the hydrogen atom at the α-position is substituted with a substituent The thing etc. which the substituents other than a hydroxyl group couple | bonded with the benzene ring of good hydroxystyrene are mentioned. The α-position (α-position carbon atom) of hydroxystyrene refers to a carbon atom to which a benzene ring is bonded unless otherwise specified.
Examples of the substituent for substituting the hydrogen atom at the α-position of hydroxystyrene include the same substituents (substituent (R α0 )) given as the substituent at the α-position in the α-substituted acrylic ester.

「ビニル安息香酸若しくはビニル安息香酸誘導体から誘導される構成単位」とは、ビニル安息香酸若しくはビニル安息香酸誘導体のエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「ビニル安息香酸誘導体」とは、ビニル安息香酸のα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、並びにそれらの誘導体を含む概念とする。それらの誘導体としては、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいビニル安息香酸のカルボキシ基の水素原子を有機基で置換したもの;α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいビニル安息香酸のベンゼン環に、水酸基およびカルボキシ基以外の置換基が結合したもの等が挙げられる。なお、ビニル安息香酸のα位(α位の炭素原子)とは、特に断りがない限り、ベンゼン環が結合している炭素原子のことをいう。
The “structural unit derived from vinyl benzoic acid or a vinyl benzoic acid derivative” means a structural unit configured by cleavage of an ethylenic double bond of vinyl benzoic acid or a vinyl benzoic acid derivative.
The “vinyl benzoic acid derivative” is a concept including a compound in which the hydrogen atom at the α-position of vinyl benzoic acid is substituted with another substituent such as an alkyl group or an alkyl halide group, and derivatives thereof. These derivatives include those in which the hydrogen atom at the carboxy group of vinyl benzoic acid, which may be substituted with a hydrogen atom at the α-position, is substituted with an organic group; the hydrogen atom at the α-position is substituted with a substituent. Examples thereof include those in which a substituent other than a hydroxyl group and a carboxy group is bonded to the benzene ring of vinyl benzoic acid. In addition, the α-position (carbon atom at the α-position) of vinylbenzoic acid refers to a carbon atom to which a benzene ring is bonded unless otherwise specified.

「スチレン」とは、スチレンおよびスチレンのα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたものも含む概念とする。
「スチレンから誘導される構成単位」、「スチレン誘導体から誘導される構成単位」とは、スチレン又はスチレン誘導体のエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
“Styrene” is a concept that includes styrene and those in which the α-position hydrogen atom of styrene is substituted with another substituent such as an alkyl group or a halogenated alkyl group.
“Structural unit derived from styrene” and “structural unit derived from styrene derivative” mean a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of styrene or a styrene derivative.

上記α位の置換基としてのアルキル基は、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、炭素数1〜5のアルキル基(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。
また、α位の置換基としてのハロゲン化アルキル基は、具体的には、上記「α位の置換基としてのアルキル基」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。
また、α位の置換基としてのヒドロキシアルキル基は、具体的には、上記「α位の置換基としてのアルキル基」の水素原子の一部または全部を、水酸基で置換した基が挙げられる。該ヒドロキシアルキル基における水酸基の数は、1〜5が好ましく、1が最も好ましい。
The alkyl group as a substituent at the α-position is preferably a linear or branched alkyl group, specifically, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group). , N-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group) and the like.
Specific examples of the halogenated alkyl group as the substituent at the α-position include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the above-mentioned “alkyl group as the substituent at the α-position” are substituted with a halogen atom. It is done. 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.
Specific examples of the hydroxyalkyl group as a substituent at the α-position include a group in which part or all of the hydrogen atoms of the “alkyl group as the substituent at the α-position” are substituted with a hydroxyl group. 1-5 are preferable and, as for the number of the hydroxyl groups in this hydroxyalkyl group, 1 is the most preferable.

≪化合物の製造方法≫
本発明の第一の態様である化合物の製造方法は、下記一般式(m0−1)で表される化合物(以下「化合物(m0−1)」ともいう)と、下記一般式(m0−2)で表される第3級アルコール(以下「化合物(m0−2)」ともいう)とを、下記一般式(ca)で表される化合物であって、共役酸の酸解離定数(pKa)が7以下である第3級アミン(但し、該一般式(ca)中のRca1、Rca2及びRca3が結合している窒素原子が芳香環の一部であるものを除く)(以下「特定の第3級アミン」ともいう)の存在下で反応させることにより、下記一般式(m0)で表される、Ra01を酸解離性基とする化合物(以下「化合物(m0)」ともいう)を得る方法である。
≪Method for producing compound≫
The method for producing a compound according to the first aspect of the present invention includes a compound represented by the following general formula (m0-1) (hereinafter also referred to as “compound (m0-1)”), and a general formula (m0-2). ) Is a compound represented by the following general formula (ca), wherein the acid dissociation constant (pKa) of the conjugate acid is A tertiary amine that is 7 or less (except that the nitrogen atom to which R ca1 , R ca2, and R ca3 in the general formula (ca) are bonded is part of an aromatic ring) the tertiary amine "and be reacted in the presence of also referred) of, (represented by m0), compound to acid-labile group and Ra 01 (hereinafter" compound (m0) following general formula also called ") Is the way to get.

Figure 2015134727
[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。Va01及びVa02は、それぞれ独立に、炭素数が2〜10の炭化水素基である。Va01−La−は、Va01−C(=O)O−又はVa01−OC(=O)−である。na0は、1〜5の整数である。Ra01は、炭素数5以上の第3級炭素原子を有する鎖状炭化水素基、又は、炭素数4以上の第3級炭素原子を有する環状炭化水素基である。]
Figure 2015134727
[In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Va 01 and Va 02 are each independently a hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms. Va 01 -La 0 -is Va 01 -C (= O) O- or Va 01 -OC (= O)-. n a0 is an integer of 1 to 5. Ra 01 is a chain hydrocarbon group having a tertiary carbon atom having 5 or more carbon atoms or a cyclic hydrocarbon group having a tertiary carbon atom having 4 or more carbon atoms. ]

Figure 2015134727
[式中、Rca1、Rca2及びRca3は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基であり;Rca1、Rca2及びRca3のうち2つ以上が結合して環を形成し、第3級アミンを形成してもよい。]
Figure 2015134727
[Wherein, R ca1 , R ca2 and R ca3 each independently represent a hydrocarbon group which may have a substituent; two or more of R ca1 , R ca2 and R ca3 are bonded to form a ring. To form a tertiary amine. ]

・一般式(m0−1)で表される化合物(化合物(m0−1))について
前記式(m0−1)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。
Rの炭素数1〜5のアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状又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。炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基は、前記炭素数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である。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、工業上の入手の容易さから、水素原子又はメチル基が特に好ましい。
-About the compound (compound (m0-1)) represented by general formula (m0-1) In said formula (m0-1), R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or C1-C1. 5 halogenated alkyl groups.
The alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of R is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n- Examples thereof include a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, and a neopentyl group. The halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are 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.
As R, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a hydrogen atom or a methyl group is particularly preferable from the viewpoint of industrial availability.

前記式(m0−1)中、Va01及びVa02は、それぞれ独立に、炭素数が2〜10の炭化水素基である。
Va01及びVa02における炭化水素基は、それぞれ独立に、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。
In the formula (m0-1), Va 01 and Va 02 are each independently a hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms.
The hydrocarbon group in Va 01 and Va 02 may each independently be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.

Va01及びVa02における炭化水素基としての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、直鎖状もしくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、又は、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
The aliphatic hydrocarbon group as the hydrocarbon group in Va 01 and Va 02 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2〜10であり、2〜6が好ましく、2〜5がより好ましく、2又は3が特に好ましく、2が最も好ましい。
直鎖状の脂肪族炭化水素基(直鎖状のアルキレン基)として、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(分岐鎖状のアルキレン基)として、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。
The linear or branched aliphatic hydrocarbon group has 2 to 10 carbon atoms, preferably 2 to 6, more preferably 2 to 5, particularly preferably 2 or 3, and most preferably 2.
Specific examples of the linear aliphatic hydrocarbon group (linear alkylene group) include a methylene group [—CH 2 —], an ethylene group [— (CH 2 ) 2 —], and a trimethylene group [— ( CH 2 ) 3 —], tetramethylene group [— (CH 2 ) 4 —], pentamethylene group [— (CH 2 ) 5 —] and the like.
Specific examples of the branched aliphatic hydrocarbon group (branched alkylene group) include —CH (CH 3 ) —, —CH (CH 2 CH 3 ) —, and —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 - and the like alkyl methylene groups; -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 of And alkyl alkylene groups such as tetramethylene group. The alkyl group in the alkyl alkylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

前記構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、脂環式炭化水素基(脂肪族炭化水素環から水素原子を2個除いた基)、脂環式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、脂環式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、前記直鎖状の脂肪族炭化水素基(直鎖状のアルキレン基)または前記分岐鎖状の脂肪族炭化水素基(分岐鎖状のアルキレン基)と同様のものが挙げられる。
前記脂環式炭化水素基は、多環式であってもよく、単環式であってもよい。単環式の脂環式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。多環式の脂環式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7〜10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、トリシクロデカン等が挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure include an alicyclic hydrocarbon group (a group obtained by removing two hydrogen atoms from an aliphatic hydrocarbon ring), and an alicyclic hydrocarbon group that is linear or branched. Examples thereof include a group bonded to the end of a chain aliphatic hydrocarbon group and a group in which an alicyclic hydrocarbon group is interposed in the middle of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group. Examples of the linear or branched aliphatic hydrocarbon group include the linear aliphatic hydrocarbon group (linear alkylene group) or the branched aliphatic hydrocarbon group (branched chain). And the same as the alkylene group).
The alicyclic hydrocarbon group may be polycyclic or monocyclic. The monocyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from a monocycloalkane. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include cyclopentane and cyclohexane. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from a polycycloalkane, and the polycycloalkane preferably has 7 to 10 carbon atoms, specifically adamantane. , Norbornane, isobornane, tricyclodecane and the like.

Va01及びVa02における炭化水素基としての芳香族炭化水素基は、芳香環を有する炭化水素基である。
かかる芳香族炭化水素基は、炭素数が3〜10であり、5〜10が好ましく、6〜10が特に好ましい。
芳香族炭化水素基が有する芳香環として具体的には、ベンゼン、ナフタ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。
該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から水素原子を2つ除いた基(アリーレン基);前記芳香族炭化水素環から水素原子を1つ除いた基(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。前記アルキレン基(アリールアルキル基中のアルキル鎖)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。
The aromatic hydrocarbon group as the hydrocarbon group in Va 01 and Va 02 is a hydrocarbon group having an aromatic ring.
The aromatic hydrocarbon group has 3 to 10 carbon atoms, preferably 5 to 10 and particularly preferably 6 to 10.
Specific examples of the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group include aromatic hydrocarbon rings such as benzene and naphthalene; aromatic heterocycles in which some of the carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are substituted with heteroatoms. A ring etc. are mentioned. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom.
Specifically, the aromatic hydrocarbon group is a group obtained by removing two hydrogen atoms from the aromatic hydrocarbon ring (arylene group); a group obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic hydrocarbon ring (aryl group) ) In which one of the hydrogen atoms is substituted with an alkylene group (for example, a group obtained by removing one hydrogen atom from an aryl group in an arylalkyl group such as a benzyl group or a phenethyl group). The alkylene group (alkyl chain in the arylalkyl group) preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably 1 carbon atom.

Va01及びVa02としては、それぞれ、なかでも脂肪族炭化水素基であることが好ましく、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基がより好ましく、直鎖状の脂肪族炭化水素基(直鎖状のアルキレン基)がさらに好ましい。
Va01とVa02とは、互いに同一であってもよく、相違していてもよい。
Each of Va 01 and Va 02 is preferably an aliphatic hydrocarbon group, more preferably a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, and a linear aliphatic hydrocarbon group ( A linear alkylene group) is more preferable.
Va 01 and Va 02 may be the same as or different from each other.

前記式(m0−1)中、Va01−La−は、Va01−C(=O)O−、又は、Va01−OC(=O)−であり、Va01−OC(=O)−が好ましい。
前記式(m0−1)中、na0は、1〜5の整数であり、好ましくは1、2又は3であり、より好ましくは1又は2であり、特に好ましくは1である。
In the formula (m0-1), Va 01 -La 0 -is Va 01 -C (= O) O- or Va 01 -OC (= O)-, and Va 01 -OC (= O) -Is preferred.
In the formula (m0-1), n a0 is an integer of 1 to 5, preferably 1, 2 or 3, more preferably 1 or 2, particularly preferably 1.

以下に、化合物(m0−1)の具体例を示す。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 the compound (m0-1) are shown below. In the following formulas, R α represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

・一般式(m0−2)で表される第3級アルコール(化合物(m0−2))について
前記式(m0−2)中、Ra01は、炭素数5以上の第3級炭素原子を有する鎖状炭化水素基、又は、炭素数4以上の第3級炭素原子を有する環状炭化水素基である。
後述のように、このRa01は、本態様の化合物の製造方法により得られる化合物(m0)において酸解離性を示す基となる。
· Formula tertiary alcohol (Compound (M0-2)) represented by (M0-2) the formula (M0-2) in, Ra 01 for, having a tertiary carbon atom having 5 or more carbon atoms A chain hydrocarbon group or a cyclic hydrocarbon group having a tertiary carbon atom having 4 or more carbon atoms.
As will be described later, this Ra 01 is a group exhibiting acid dissociation in the compound (m0) obtained by the method for producing a compound of this embodiment.

Ra01における、第3級炭素原子を有する鎖状炭化水素基は、分岐鎖状の炭化水素基であり、かかる第3級炭素原子を有する鎖状炭化水素基の炭素数は、5以上であり、好ましくは5〜20であり、より好ましくは5〜10であり、特に好ましくは8である。該第3級炭素原子に結合する鎖状炭化水素基としては、それぞれ飽和炭化水素基(アルキル基)が好ましく、炭素数1〜5のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基がさらに好ましい。
Ra01における「第3級炭素原子を有する鎖状炭化水素基」として具体的には、後述の構成単位(a1)の中で例示される酸解離性基のうち、炭素数5以上の分岐鎖状炭化水素基が挙げられる。
The chain hydrocarbon group having a tertiary carbon atom in Ra 01 is a branched chain hydrocarbon group, and the chain hydrocarbon group having a tertiary carbon atom has 5 or more carbon atoms. , Preferably 5 to 20, more preferably 5 to 10, and particularly preferably 8. The chain hydrocarbon group bonded to the tertiary carbon atom is preferably a saturated hydrocarbon group (alkyl group), more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and a methyl group, an ethyl group, or an isopropyl group. Further preferred.
Specifically, as the “chain hydrocarbon group having a tertiary carbon atom” in Ra 01 , among the acid dissociable groups exemplified in the structural unit (a1) described later, a branched chain having 5 or more carbon atoms A hydrocarbon group.

Ra01における、第3級炭素原子を有する環状炭化水素基は、単環式の炭化水素基であってもよく、多環式の炭化水素基であってもよい。
Ra01における単環式の炭化水素基の炭素数は、4以上であり、好ましくは5〜15であり、より好ましくは6〜10である。
Ra01における多環式の炭化水素基の炭素数は、好ましくは7以上であり、より好ましくは8〜16であり、さらに好ましくは11〜14である。
Ra01が単環式の炭化水素基である場合、かかるRa01としては、後述の一般式(a1−r2−1)で表される基において、Ra’10が分岐鎖状のアルキル基であるものが好ましい。また、かかるRa01としては、後述の一般式(a1−r2−1)で表される基において、Ra’11がRa’10が結合した炭素原子と共に形成する脂肪族単環式基として、炭素数3〜8のモノシクロアルカンから1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具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロオクタン等が挙げられ、シクロペンタン、シクロヘキサンが好ましい。
Ra01が多環式の炭化水素基である場合、かかるRa01としては、後述の一般式(a1−r2−1)で表される基において、Ra’10が分岐鎖状のアルキル基であるものが好ましい。また、かかるRa01としては、後述の一般式(a1−r2−1)で表される基において、Ra’11がRa’10が結合した炭素原子と共に形成する脂肪族多環式基として、炭素数7〜12のポリシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基が好ましい。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、アダマンタン、ノルボルナンが好ましい。
The cyclic hydrocarbon group having a tertiary carbon atom in Ra 01 may be a monocyclic hydrocarbon group or a polycyclic hydrocarbon group.
The carbon number of the monocyclic hydrocarbon group in Ra 01 is 4 or more, preferably 5 to 15, and more preferably 6 to 10.
The carbon number of the polycyclic hydrocarbon group in Ra 01 is preferably 7 or more, more preferably 8 to 16, and still more preferably 11 to 14.
If Ra 01 is a monocyclic hydrocarbon group, as such ra 01, in the group represented by the general formula below (a1-r2-1), Ra ' 10 is a branched alkyl group Those are preferred. In addition, as Ra 01 , an aliphatic monocyclic group formed by Ra ′ 11 together with a carbon atom to which Ra ′ 10 is bonded in a group represented by the following general formula (a1-r2-1), carbon A group in which one hydrogen atom is removed from a monocycloalkane of several 3 to 8 is preferable. Specific examples of the monocycloalkane include cyclopentane, cyclohexane, cyclooctane and the like, and cyclopentane and cyclohexane are preferable.
If Ra 01 is a polycyclic hydrocarbon group, as such ra 01, in the group represented by the general formula below (a1-r2-1), Ra ' 10 is a branched alkyl group Those are preferred. In addition, as Ra 01 , an aliphatic polycyclic group formed by Ra ′ 11 together with a carbon atom to which Ra ′ 10 is bonded in a group represented by the following general formula (a1-r2-1), carbon A group obtained by removing one hydrogen atom from a polycycloalkane of several 7 to 12 is preferable. Specific examples of the polycycloalkane include adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Adamantane and norbornane are preferable.

Ra01の具体例を以下に挙げる。式中、「*」は結合手を示す(以下同じ)。 Specific examples of Ra 01 are given below. In the formula, “*” represents a bond (the same applies hereinafter).

Figure 2015134727
Figure 2015134727

Figure 2015134727
Figure 2015134727

Figure 2015134727
Figure 2015134727

Ra01としては、なかでも、化合物(m0)をレジスト材料に用いた際、より形状の優れたレジストパターンが得られやすいことから、炭素数5以上の分岐鎖状炭化水素基、炭素数4以上の単環式の炭化水素基が好ましく、リソグラフィー特性の良好なレジストパターンがより得られやすいことから、炭素数5以上の分岐鎖状炭化水素基がさらに好ましい。 As Ra 01 , when the compound (m0) is used as a resist material, a resist pattern having a more excellent shape can be easily obtained. Therefore, a branched hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms, 4 or more carbon atoms, or the like. These monocyclic hydrocarbon groups are preferable, and a branched hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms is more preferable because a resist pattern with good lithography characteristics can be obtained more easily.

以下に、化合物(m0−2)の具体例を示す。   Specific examples of the compound (m0-2) are shown below.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

・特定の第3級アミンについて
特定の第3級アミンは、上記一般式(ca)で表される化合物であって、共役酸の酸解離定数(pKa)が7以下である第3級アミン(但し、該一般式(ca)中のRca1、Rca2及びRca3が結合している窒素原子が芳香環の一部であるものを除く)である。
かかる特定の第3級アミンは、塩基として働き、化合物(m0−1)と化合物(m0−2)との反応の際に生成するHClと中和する。
-About a specific tertiary amine A specific tertiary amine is a compound represented by the above general formula (ca), and a tertiary amine having an acid dissociation constant (pKa) of a conjugate acid of 7 or less ( Provided that the nitrogen atom to which R ca1 , R ca2 and R ca3 in the general formula (ca) are bonded is not part of the aromatic ring.
Such a specific tertiary amine acts as a base and neutralizes with HCl generated in the reaction between the compound (m0-1) and the compound (m0-2).

本発明において、「酸解離定数(pKa)」とは、対象物質の酸強度を示す指標として一般的に用いられているものをいう。かかる特定の第3級アミンの共役酸のpKa値は、常法により測定して求めることができる。また、「ACD/Labs」(商品名、Advanced Chemistry Development社製)等の公知のソフトウェアを用いた計算値を用いることもできる。
かかる特定の第3級アミンの共役酸のpKa値は、7以下であり、好ましくは5〜7であり、より好ましくは5〜6.5である。該pKa値が上限値以下であれば、化合物(m0−1)と化合物(m0−2)との反応がより良好に進行する。加えて、該pKa値が前記の好ましい範囲内であれば、化合物(m0−1)と化合物(m0−2)との反応がさらに良好に進行する。
In the present invention, the “acid dissociation constant (pKa)” is generally used as an index indicating the acid strength of a target substance. The pKa value of the conjugate acid of such a specific tertiary amine can be determined by measuring by a conventional method. Moreover, the calculated value using well-known software, such as "ACD / Labs" (A brand name, the product made by Advanced Chemistry Development), can also be used.
The pKa value of the conjugate acid of the specific tertiary amine is 7 or less, preferably 5 to 7, and more preferably 5 to 6.5. If this pKa value is below an upper limit, reaction with a compound (m0-1) and a compound (m0-2) will progress more favorably. In addition, when the pKa value is within the above-described preferable range, the reaction between the compound (m0-1) and the compound (m0-2) proceeds more favorably.

前記式(ca)中、Rca1、Rca2及びRca3は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基である。
ca1、Rca2及びRca3における炭化水素基は、それぞれ独立に、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。
In the formula (ca), R ca1 , R ca2 and R ca3 are each independently a hydrocarbon group which may have a substituent.
The hydrocarbon groups in R ca1 , R ca2 and R ca3 may each independently be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.

ca1、Rca2及びRca3における炭化水素基としての脂肪族炭化水素基は、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基、又は、環状の脂肪族炭化水素基が挙げられる。
該直鎖状のアルキル基は、炭素数が1〜5であることが好ましく、1〜4がより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基又はn−ブチル基が好ましい。
該分岐鎖状のアルキル基は、炭素数が3〜10であることが好ましく、3〜5がより好ましい。具体的には、イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1,1−ジエチルプロピル基、2,2−ジメチルブチル基等が挙げられる。
該環状の脂肪族炭化水素基は、多環式基でも単環式基でもよい。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1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、シクロペンタンが特に好ましい。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1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。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group as the hydrocarbon group in R ca1 , R ca2, and R ca3 include a linear or branched alkyl group, or a cyclic aliphatic hydrocarbon group.
The linear alkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms, and more preferably 1 to 4 carbon atoms. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, and an n-pentyl group. Among these, a methyl group, an ethyl group, or an n-butyl group is preferable.
The branched alkyl group preferably has 3 to 10 carbon atoms, and more preferably 3 to 5 carbon atoms. Specific examples include isopropyl group, isobutyl group, tert-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, 1,1-diethylpropyl group, 2,2-dimethylbutyl group and the like.
The cyclic aliphatic hydrocarbon group may be a polycyclic group or a monocyclic group. As the monocyclic aliphatic hydrocarbon group, a group obtained by removing one hydrogen atom from a monocycloalkane is preferable. As the monocycloalkane, those having 3 to 6 carbon atoms are preferred, and specific examples include cyclopentane and cyclohexane, with cyclopentane being particularly preferred. The polycyclic aliphatic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one hydrogen atom from a polycycloalkane, and the polycycloalkane is preferably one having 7 to 12 carbon atoms, specifically adamantane. , Norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.

ca1、Rca2及びRca3における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つ有する炭化水素基である。
この芳香環は、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。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。
ca1、Rca2及びRca3におけ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など)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。
The aromatic hydrocarbon group as the hydrocarbon group in R ca1 , R ca2 and R ca3 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. 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, and the like. Can be 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.
Specific examples of the aromatic hydrocarbon group for R ca1 , R ca2, and R ca3 include a group obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring (aryl group or heteroaryl group); 2 A group obtained by removing one hydrogen atom from an aromatic compound containing the above aromatic ring (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, arylalkyl groups such as benzyl group, phenethyl group, 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, 2-naphthylethyl group, etc.). The alkylene group bonded to the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably 1 carbon atom.

前記Rca1、Rca2及びRca3における「置換基を有していてもよい」とは、前記の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基、環状の炭化水素基又は芳香族炭化水素基における水素原子の一部または全部、あるいは炭素原子が置換基(水素原子以外の他の原子または基)で置換されていてもよいことを意味する。
ca1、Rca2及びRca3における置換基の数は、1つであってもよく、2つ以上であってもよい。
前記置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヘテロ原子、アルキル基、エステル結合、オキソ基(=O)などが挙げられる。
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。
前記ヘテロ原子としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等が挙げられる。
前記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。
ca1、Rca2及びRca3における置換基(メチレン基(−CH−)を2価の基で置換する場合)としてのエステル結合は、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−O−S(=O)−、−S(=O)−O−等が挙げられる。
The “ optionally substituted” in R ca1 , R ca2 and R ca3 means hydrogen in the linear or branched alkyl group, cyclic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group. It means that some or all of the atoms or carbon atoms may be substituted with a substituent (an atom or group other than a hydrogen atom).
The number of substituents in R ca1 , R ca2 and R ca3 may be one or two or more.
Examples of the substituent include a halogen atom, a hetero atom, an alkyl group, an ester bond, and an oxo group (═O).
As said halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc. are mentioned, A fluorine atom is preferable.
Examples of the hetero atom include an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom.
As said alkyl group, a C1-C6 alkyl group is preferable. 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 ester bond as a substituent (when the methylene group (—CH 2 —) is substituted with a divalent group) in R ca1 , R ca2 and R ca3 is —C (═O) —O—, —O—C (= O) -, - O -S (= O) 2 -, - S (= O) 2 -O- , and the like.

また、かかる特定の第3級アミンとしては、Rca1、Rca2及びRca3のうち2つ以上が結合して環を形成し、第3級アミンを形成するものも挙げられる。 In addition, examples of the specific tertiary amine include those in which two or more of R ca1 , R ca2 and R ca3 are bonded to form a ring to form a tertiary amine.

本態様の化合物の製造方法における、特定の第3級アミンには、上記一般式(ca)中のRca1、Rca2及びRca3が結合している窒素原子が芳香環の一部であるものは含まれない。
該一般式(ca)中のRca1、Rca2及びRca3が結合している窒素原子が芳香環の一部であるものとしては、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、ルチジン等が挙げられる。かかる窒素原子が芳香環の一部であるものは、求核剤として化合物(m0−1)に作用しやすい。このため、かかる窒素原子が芳香環の一部であるものを用いた場合、化合物(m0−1)と化合物(m0−2)との反応が進まず、目的とする一般式(m0)で表される化合物(化合物(m0))が得られにくくなる。
In the method for producing a compound of this embodiment, the specific tertiary amine has a nitrogen atom to which R ca1 , R ca2 and R ca3 in the general formula (ca) are bonded as a part of an aromatic ring. Is not included.
In the general formula (ca), the nitrogen atom to which R ca1 , R ca2 and R ca3 are bonded is a part of an aromatic ring, such as pyridine, pyrimidine, pyrazine, triazine, quinoline, isoquinoline, acridine, lutidine. Etc. Those in which such a nitrogen atom is part of an aromatic ring are likely to act on the compound (m0-1) as a nucleophile. For this reason, when the nitrogen atom is a part of an aromatic ring, the reaction between the compound (m0-1) and the compound (m0-2) does not proceed, and is represented by the target general formula (m0). It becomes difficult to obtain the compound (compound (m0)).

以下に、特定の第3級アミン、すなわち、上記一般式(ca)で表される化合物であって、共役酸の酸解離定数(pKa)が7以下である第3級アミン(但し、該一般式(ca)中のRca1、Rca2及びRca3が結合している窒素原子が芳香環の一部であるものを除く)の具体例を示す。
具体例とともに示すpKaは、「Software V11.02(1994−2013ACD/Labs)」(商品名、Advanced Chemistry Development社製)を用いての計算値を示す。
The following is a specific tertiary amine, that is, a compound represented by the above general formula (ca), wherein the acid dissociation constant (pKa) of the conjugate acid is 7 or less (provided that the general amine Specific examples are shown below (except for the case where the nitrogen atom to which R ca1 , R ca2 and R ca3 in formula (ca) are bonded is part of an aromatic ring).
The pKa shown together with a specific example shows a calculated value using “Software V11.02 (1994-2013 ACD / Labs)” (trade name, manufactured by Advanced Chemistry Development).

Figure 2015134727
Figure 2015134727

かかる特定の第3級アミンとしては、なかでも、目的とする化合物(m0)が高収率で得られやすいことから、ジメチルアニリン(DMA)、ジブチルアニリン(DBA)が好ましい。   Among these specific tertiary amines, dimethylaniline (DMA) and dibutylaniline (DBA) are preferable because the target compound (m0) can be easily obtained in a high yield.

[化合物(m0−1)と化合物(m0−2)との反応]
本態様の化合物の製造方法においては、化合物(m0−1)と化合物(m0−2)とを、かかる特定の第3級アミンの存在下で反応させることにより、Ra01を酸解離性基とする化合物(m0)が得られる。
化合物(m0−1)と化合物(m0−2)とを反応させる方法は、例えば、化合物(m0−2)を適当な有機溶媒に溶解し、ここに、かかる特定の第3級アミンを加えて撹拌する。次いで、そこに、化合物(m0−1)を加えて撹拌することにより実施できる。
[Reaction of Compound (m0-1) with Compound (m0-2)]
In the method for producing the compound of this embodiment, the compound (m0-1) and the compound (m0-2) are reacted in the presence of such a specific tertiary amine, whereby Ra 01 is converted into an acid-dissociable group. The compound (m0) is obtained.
The method of reacting the compound (m0-1) and the compound (m0-2) is, for example, by dissolving the compound (m0-2) in a suitable organic solvent, and adding such a specific tertiary amine thereto. Stir. Subsequently, it can implement by adding and stirring a compound (m0-1) there.

化合物(m0−1)と化合物(m0−2)との反応において、化合物(m0−2)を溶解するための有機溶媒としては、テトラヒドロフラン、tert−ブチルメチルエーテル、ジクロロメタン、アセトニトリル、クロロホルム、塩化メチレン等が好ましい。該有機溶媒の使用量は、化合物(m0−2)100質量部に対して50〜1000質量部であることが好ましく、100〜600質量部であることがより好ましい。有機溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   In the reaction of the compound (m0-1) and the compound (m0-2), the organic solvent for dissolving the compound (m0-2) is tetrahydrofuran, tert-butyl methyl ether, dichloromethane, acetonitrile, chloroform, methylene chloride. Etc. are preferred. The amount of the organic solvent used is preferably 50 to 1000 parts by mass and more preferably 100 to 600 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the compound (m0-2). An organic solvent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

化合物(m0−1)と化合物(m0−2)との反応に用いられる、かかる特定の第3級アミンは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。該特定の第3級アミンの使用量は、好ましくは、化合物(m0−2)1モルに対して1〜10モル程度である。   The specific tertiary amine used for the reaction of the compound (m0-1) and the compound (m0-2) may be used alone or in combination of two or more. The amount of the specific tertiary amine used is preferably about 1 to 10 mol per 1 mol of the compound (m0-2).

化合物(m0−1)と化合物(m0−2)との反応時間は、化合物(m0−1)と化合物(m0−2)との反応性や、反応温度等によっても異なるが、通常、0.1〜100時間が好ましく、0.5〜50時間がより好ましい。
かかる反応の反応温度は、50〜150℃が好ましく、より好ましくは70〜90℃程度である。
かかる反応における化合物(m0−1)の使用量は、通常、化合物(m0−2)1モルに対して0.5〜10モル程度が好ましく、1〜5モル程度がより好ましい。
The reaction time between the compound (m0-1) and the compound (m0-2) varies depending on the reactivity between the compound (m0-1) and the compound (m0-2), the reaction temperature, etc. 1 to 100 hours are preferable, and 0.5 to 50 hours are more preferable.
The reaction temperature of such a reaction is preferably 50 to 150 ° C, more preferably about 70 to 90 ° C.
The amount of the compound (m0-1) used in such a reaction is usually preferably about 0.5 to 10 mol, more preferably about 1 to 5 mol, relative to 1 mol of the compound (m0-2).

化合物(m0−1)、化合物(m0−2)は、それぞれ、市販のものを用いてもよく、合成したものを用いてもよい。
化合物(m0−1)(カルボン酸塩化物)は、例えば、その母体となるカルボン酸に対して塩化チオニル(SOCl)、塩化オキサリル((COCl))、塩化スルフリル(SOCl)等の求電子的ハロゲン化剤を反応させることにより得られるものを用いることができる。
As the compound (m0-1) and the compound (m0-2), commercially available compounds may be used, or synthesized compounds may be used.
Compound (m0-1) (carboxylic acid chloride) is, for example, thionyl chloride (SOCl 2 ), oxalyl chloride ((COCl) 2 ), sulfuryl chloride (SO 2 Cl 2 ) or the like with respect to the carboxylic acid as the base. Those obtained by reacting the above electrophilic halogenating agent can be used.

化合物(m0−1)と化合物(m0−2)との反応が終了した後、反応液中の最終目的物である化合物(m0)を単離、精製してもよい。
単離、精製には、従来公知の方法が利用でき、たとえば濃縮、溶媒抽出、蒸留、結晶化、再結晶、クロマトグラフィー等をいずれか単独で、又はこれらの2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記のようにして得られる化合物(m0)の構造は、H−核磁気共鳴(NMR)スペクトル法、13C−NMRスペクトル法、19F−NMRスペクトル法、赤外線吸収(IR)スペクトル法、質量分析(MS)法、元素分析法、X線結晶回折法等の一般的な有機分析法により確認できる。
After completion of the reaction between the compound (m0-1) and the compound (m0-2), the compound (m0) which is the final target product in the reaction solution may be isolated and purified.
For isolation and purification, conventionally known methods can be used. For example, concentration, solvent extraction, distillation, crystallization, recrystallization, chromatography, etc. can be used alone or in combination of two or more thereof. it can.
The structure of the compound (m0) obtained as described above is as follows: 1 H-nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum method, 13 C-NMR spectrum method, 19 F-NMR spectrum method, infrared absorption (IR) spectrum method, mass It can be confirmed by a general organic analysis method such as analysis (MS) method, elemental analysis method or X-ray crystal diffraction method.

・一般式(m0)で表される化合物(化合物(m0))について
式(m0)中のR、Va01、Va02、Va01−La−、na0は、上記式(m0−1)中のR、Va01、Va02、Va01−La−、na0とそれぞれ同様である。
式(m0)中のRa01は、上記式(m0−2)中のRa01と同様である。
化合物(m0)は、一般式(m0)中のRa01を酸解離性基とする化合物である。
ここでの「酸解離性基(Ra01)」は、酸の作用により、酸解離性基と該酸解離性基に隣接する原子(−O−)との間の結合が開裂し得る酸解離性を有する基をいう。該酸解離性基は、該酸解離性基の解離により生成する極性基(カルボキシ基)よりも極性の低い基であることが必要で、これにより、酸の作用により該酸解離性基が解離した際に、該酸解離性基よりも極性の高い極性基が生じて極性が増大する。その結果、化合物(m0)を重合した高分子化合物全体の極性が増大する。極性が増大することにより、レジストパターン形成の現像時、相対的に、現像液に対する溶解性が変化し、現像液がアルカリ現像液の場合には溶解性が増大し、現像液が有機系現像液の場合には溶解性が減少する。
· The compound represented by the general formula (m0) for (compound (m0)) of the formula (m0) R, Va 01, Va 02, Va 01 -La 0 -, n a0 is the formula (m0-1) R in, Va 01, Va 02, Va 01 -La 0 -, respectively similar to the n a0.
Ra 01 in the formula (m0) is the same as Ra 01 in the formula (M0-2).
The compound (m0) is a compound having Ra 01 in the general formula (m0) as an acid dissociable group.
The “acid-dissociable group (Ra 01 )” used herein is an acid dissociation in which the bond between an acid-dissociable group and an atom (—O—) adjacent to the acid-dissociable group can be cleaved by the action of an acid. A group having a property. The acid dissociable group needs to be a group having a lower polarity than the polar group (carboxy group) generated by dissociation of the acid dissociable group, whereby the acid dissociable group is dissociated by the action of an acid. In this case, a polar group having a polarity higher than that of the acid dissociable group is generated and the polarity is increased. As a result, the polarity of the entire polymer compound obtained by polymerizing the compound (m0) increases. Due to the increase in polarity, the solubility in the developer changes relatively during the development of resist pattern formation. When the developer is an alkaline developer, the solubility increases, and the developer is an organic developer. In the case of, the solubility decreases.

以下に、化合物(m0)の具体例を示す。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 the compound (m0) are shown below. In the following formulas, R α represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

≪高分子化合物の製造方法≫
本発明の第二の態様である高分子化合物の製造方法は、上記本発明の第一の態様である化合物の製造方法により製造された、上記一般式(m0)で表される化合物(化合物(m0))、を重合する方法である。
かかる高分子化合物の製造方法としては、たとえば、化合物(m0)と、任意のモノマーと、を重合溶媒に溶解し、ここに、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、アゾビスイソ酪酸ジメチル(たとえばV−601など)等のラジカル重合開始剤を加えて重合する公知のラジカル重合法が挙げられる。
なお、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することにより、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。
任意のモノマーとしては、化合物(m0)と共重合可能な化合物、たとえば後述の、酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位(a1)(構成単位(a0)に該当するものを除く)、ラクトン含有環式基、−SO−含有環式基又はカーボネート含有環式基を含む構成単位(a2)、極性基含有脂肪族炭化水素基を含む構成単位(a3)、酸非解離性の脂肪族環式基を含む構成単位(a4)、露光により酸を発生する構成単位(a6)等の各構成単位を誘導する単量体が挙げられる。
≪Method for producing polymer compound≫
The method for producing a polymer compound according to the second aspect of the present invention is a compound represented by the above general formula (m0) (compound (M)) produced by the method for producing a compound according to the first aspect of the present invention. m0)).
As a method for producing such a polymer compound, for example, compound (m0) and an arbitrary monomer are dissolved in a polymerization solvent, and azobisisobutyronitrile (AIBN), dimethyl azobisisobutyrate (for example, V- And a known radical polymerization method in which polymerization is carried out by adding a radical polymerization initiator such as 601).
In the polymerization, 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 ) 2 —OH is terminated at the terminal. Groups may be introduced. As described above, a copolymer introduced with a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of an 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
As an optional monomer, a compound copolymerizable with the compound (m0), for example, a structural unit (a1) containing an acid-decomposable group whose polarity is increased by the action of an acid described later (corresponding to the structural unit (a0)) A lactone-containing cyclic group, a structural unit (a2) containing a —SO 2 -containing cyclic group or a carbonate-containing cyclic group, a structural unit (a3) containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group, Examples thereof include a monomer that derives each structural unit such as the structural unit (a4) containing a dissociable aliphatic cyclic group and the structural unit (a6) that generates an acid upon exposure.

(レジスト組成物)
本態様の高分子化合物の製造方法により製造される高分子化合物は、レジスト組成物用の樹脂として有用であり、好ましくは基材成分(ベース樹脂)として有用である。
(Resist composition)
The polymer compound produced by the polymer compound production method of this embodiment is useful as a resin for a resist composition, and is preferably useful as a base component (base resin).

かかるレジスト組成物は、露光により酸を発生し、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物であって、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(A)(以下「(A)成分」ともいう)を含有するものが好ましい。
かかるレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成し、該レジスト膜に対して選択的露光を行うと、該レジスト膜の露光部では酸が発生し、該酸の作用により(A)成分の現像液に対する溶解性が変化する一方で、該レジスト膜の未露光部では(A)成分の現像液に対する溶解性が変化しないため、該レジスト膜の露光部と未露光部との間で現像液に対する溶解性の差が生じる。そのため、該レジスト膜を現像すると、当該レジスト組成物がポジ型の場合は露光部が溶解除去されてポジ型のレジストパターンが形成され、当該レジスト組成物がネガ型の場合は未露光部が溶解除去されてネガ型のレジストパターンが形成される。
本明細書においては、露光部が溶解除去されてポジ型レジストパターンを形成するレジスト組成物をポジ型レジスト組成物といい、未露光部が溶解除去されてネガ型レジストパターンを形成するレジスト組成物をネガ型レジスト組成物という。
かかるレジスト組成物は、ポジ型レジスト組成物であってもよく、ネガ型レジスト組成物であってもよい。
また、かかるレジスト組成物は、レジストパターン形成時の現像処理にアルカリ現像液を用いるアルカリ現像プロセス用であってもよく、該現像処理に有機溶剤を含む現像液(有機系現像液)を用いる溶剤現像プロセス用であってもよい。
Such a resist composition is a resist composition that generates an acid upon exposure and changes its solubility in a developer by the action of an acid, and is a base material component (A) whose solubility in a developer changes by the action of an acid. Those containing (hereinafter also referred to as “component (A)”) are preferred.
When a resist film is formed using such a resist composition and the resist film is selectively exposed, an acid is generated in the exposed portion of the resist film, and the developer of component (A) is produced by the action of the acid. However, since the solubility of the component (A) in the developing solution does not change in the unexposed portion of the resist film, the solubility in the developing solution between the exposed portion and the unexposed portion of the resist film is changed. A sex difference arises. Therefore, when the resist film is developed, when the resist composition is positive, the exposed portion is dissolved and removed to form a positive resist pattern, and when the resist composition is negative, the unexposed portion is dissolved. This is removed to form a negative resist pattern.
In this specification, a resist composition in which an exposed portion is dissolved and removed to form a positive resist pattern is referred to as a positive resist composition, and an unexposed portion is dissolved and removed to form a negative resist pattern. Is referred to as a negative resist composition.
Such a resist composition may be a positive resist composition or a negative resist composition.
Further, such a resist composition may be used for an alkali development process using an alkali developer for the development process at the time of forming a resist pattern, and a solvent using a developer containing an organic solvent (organic developer) for the development process. It may be for a development process.

かかるレジスト組成物は、露光により酸を発生する酸発生能を有するものであり、(A)成分が露光により酸を発生してもよく、(A)成分とは別に配合された添加剤成分が露光により酸を発生してもよい。
かかるレジスト組成物は、具体的には、
(1)露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)(以下「(B)成分」という)を含有するものであってもよく;
(2)(A)成分が露光により酸を発生する成分であってもよく;
(3)(A)成分が露光により酸を発生する成分であり、かつ、さらに(B)成分を含有するものであってもよい。
すなわち、上記(2)及び(3)の場合、(A)成分は、「露光により酸を発生し、かつ、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」となる。(A)成分が露光により酸を発生し、かつ、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である場合、後述する(A1)成分が、露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する高分子化合物であることが好ましい。このような高分子化合物としては、露光により酸を発生する構成単位(a6)を有する樹脂を用いることができる。露光により酸を発生する構成単位(a6)については後述する。
Such a resist composition has an acid generating ability to generate an acid upon exposure, and the component (A) may generate an acid upon exposure, and an additive component blended separately from the component (A) An acid may be generated by exposure.
Specifically, such a resist composition includes:
(1) It may contain an acid generator component (B) (hereinafter referred to as “component (B)”) that generates an acid upon exposure;
(2) The component (A) may be a component that generates an acid upon exposure;
(3) The component (A) is a component that generates an acid upon exposure, and may further contain a component (B).
That is, in the case of the above (2) and (3), the component (A) is a “base material component that generates an acid upon exposure and changes its solubility in a developer due to the action of the acid”. When the component (A) is a base material component that generates an acid upon exposure and changes its solubility in a developer due to the action of the acid, the component (A1) described later generates an acid upon exposure, and A polymer compound whose solubility in a developing solution is changed by the action of an acid is preferable. As such a polymer compound, a resin having a structural unit (a6) that generates an acid upon exposure can be used. The structural unit (a6) that generates an acid upon exposure will be described later.

<(A)成分>
本発明において、「基材成分」とは、膜形成能を有する有機化合物であり、好ましくは分子量が500以上の有機化合物が用いられる。該有機化合物の分子量が500以上であることにより、膜形成能が向上し、加えて、ナノレベルのレジストパターンを形成しやすい。
基材成分として用いられる有機化合物は、非重合体と重合体とに大別される。
非重合体としては、通常、分子量が500以上4000未満のものが用いられる。以下、「低分子化合物」という場合は、分子量が500以上4000未満の非重合体を示す。
重合体としては、通常、分子量が1000以上のものが用いられる。以下、「樹脂」又は「高分子化合物」という場合は、分子量が1000以上の重合体を示す。
重合体の分子量としては、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。
かかるレジスト組成物に用いられる(A)成分としては、少なくとも(A1)成分(後述)が用いられ、該(A1)成分とともに他の高分子化合物及び/又は低分子化合物を併用してもよい。
<(A) component>
In the present invention, the “base component” is an organic compound having a film forming ability, and preferably an organic compound having a molecular weight of 500 or more is used. When the molecular weight of the organic compound is 500 or more, the film forming ability is improved, and in addition, a nano-level resist pattern is easily formed.
Organic compounds used as the base material component are roughly classified into non-polymers and polymers.
As the non-polymer, those having a molecular weight of 500 or more and less than 4000 are usually used. Hereinafter, the “low molecular compound” refers to a non-polymer having a molecular weight of 500 or more and less than 4000.
As the polymer, those having a molecular weight of 1000 or more are usually used. Hereinafter, the term “resin” or “polymer compound” refers to a polymer having a molecular weight of 1000 or more.
As the molecular weight of the polymer, a polystyrene-reduced mass average molecular weight by GPC (gel permeation chromatography) is used.
As the component (A) used in such a resist composition, at least the component (A1) (described later) is used, and other high molecular compounds and / or low molecular compounds may be used in combination with the component (A1).

[(A1)成分]
(A1)成分は、上述した本発明の第二の態様である高分子化合物の製造方法により製造される高分子化合物、すなわち、後述の一般式(a0−1)で表される構成単位(a0)を有する高分子化合物である。
かかる(A1)成分を含有するレジスト組成物を用いて形成されたレジスト膜を露光した場合、構成単位(a0)は、酸の作用によりその構造中の少なくとも一部の結合が開裂し、極性が増大する。このため、かかるレジスト組成物は、アルカリ現像プロセスにおいてポジ型となり、溶剤現像プロセスにおいてネガ型となる。(A1)成分は露光前後で極性が変化するため、(A1)成分を用いることにより、アルカリ現像プロセスだけでなく、溶剤現像プロセスにおいても良好な現像コントラストを得ることができる。
つまり、アルカリ現像プロセスを適用する場合、(A1)成分は、露光前はアルカリ現像液に対して難溶性であり、露光により酸が発生すると、該酸の作用により極性が増大してアルカリ現像液に対する溶解性が増大する。そのため、レジストパターンの形成において、当該レジスト組成物を支持体上に塗布して得られるレジスト膜に対して選択的に露光すると、露光部はアルカリ現像液に対して難溶性から可溶性に変化する一方で、未露光部はアルカリ難溶性のまま変化しないため、アルカリ現像することによりポジ型レジストパターンが形成できる。
一方、溶剤現像プロセスを適用する場合、(A1)成分は、露光前は有機系現像液に対して溶解性が高く、露光により酸が発生すると、該酸の作用により極性が高くなって有機系現像液に対する溶解性が減少する。そのため、レジストパターンの形成において、当該レジスト組成物を支持体上に塗布して得られるレジスト膜に対して選択的に露光すると、露光部は有機系現像液に対して可溶性から難溶性に変化する一方で、未露光部は可溶性のまま変化しないため、有機系現像液で現像することにより、露光部と未露光部との間でコントラストをつけることができ、ネガ型レジストパターンが形成できる。
[(A1) component]
The component (A1) is a polymer compound produced by the polymer compound production method according to the second aspect of the present invention described above, that is, a structural unit (a0) represented by the general formula (a0-1) described later. ).
When a resist film formed using a resist composition containing such a component (A1) is exposed, the structural unit (a0) has at least a partial bond in its structure cleaved by the action of an acid, and has a polarity. Increase. Therefore, such a resist composition becomes a positive type in the alkali development process and a negative type in the solvent development process. Since the polarity of the component (A1) changes before and after exposure, by using the component (A1), a good development contrast can be obtained not only in the alkali development process but also in the solvent development process.
That is, when an alkali development process is applied, the component (A1) is hardly soluble in an alkali developer before exposure, and when an acid is generated by exposure, the polarity increases due to the action of the acid, and the alkali developer Increased solubility in Therefore, in the formation of a resist pattern, when a resist film obtained by applying the resist composition on a support is selectively exposed, the exposed portion changes from slightly soluble to soluble in an alkaline developer. Since the unexposed portion remains hardly soluble in alkali and does not change, a positive resist pattern can be formed by alkali development.
On the other hand, when the solvent development process is applied, the component (A1) is highly soluble in an organic developer before exposure, and when acid is generated by exposure, the polarity of the acid increases due to the action of the acid. Solubility in developer is reduced. Therefore, in the formation of the resist pattern, when the resist film obtained by applying the resist composition on the support is selectively exposed, the exposed portion changes from soluble to poorly soluble in an organic developer. On the other hand, since the unexposed portion remains soluble and does not change, by developing with an organic developer, a contrast can be provided between the exposed portion and the unexposed portion, and a negative resist pattern can be formed.

(構成単位(a0))
構成単位(a0)は、下記一般式(a0−1)で表される構成単位である。
(Structural unit (a0))
The structural unit (a0) is a structural unit represented by the following general formula (a0-1).

Figure 2015134727
[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。Va01及びVa02は、それぞれ独立に、炭素数が2〜10の炭化水素基である。Va01−La−は、Va01−C(=O)O−又はVa01−OC(=O)−である。na0は、1〜5の整数である。Ra01は、炭素数5以上の第3級炭素原子を有する鎖状炭化水素基、又は、炭素数4以上の第3級炭素原子を有する環状炭化水素基である。]
Figure 2015134727
[In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Va 01 and Va 02 are each independently a hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms. Va 01 -La 0 -is Va 01 -C (= O) O- or Va 01 -OC (= O)-. n a0 is an integer of 1 to 5. Ra 01 is a chain hydrocarbon group having a tertiary carbon atom having 5 or more carbon atoms or a cyclic hydrocarbon group having a tertiary carbon atom having 4 or more carbon atoms. ]

前記式(a0−1)中のR、Va01、Va02、Va01−La−、na0は、上記式(m0−1)中のR、Va01、Va02、Va01−La−、na0とそれぞれ同様である。
前記式(a0−1)中のRa01は、上記式(m0)中のRa01と同様であり、酸の作用により、Ra01とRa01に隣接する原子(−O−)との間の結合が開裂し得る酸解離性を有する基である。
R in general formula (a0-1), Va 01, Va 02, Va 01 -La 0 -, n a0 is, R in the above formula (m0-1), Va 01, Va 02, Va 01 -La 0 The same as-and na0 .
Ra 01 in general formula (a0-1) is the same as Ra 01 in the formula (m0), by the action of an acid, between atoms (-O-) adjacent to Ra 01 and Ra 01 It is a group having acid dissociation properties that can cleave the bond.

以下に、上記式(a0−1)で表される構成単位の具体例を示す。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 the structural unit represented by the above formula (a0-1) are shown below. In the following formulas, R α represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

(A1)成分が有する構成単位(a0)は、1種でも2種以上でもよい。
(A1)成分中の構成単位(a0)の割合は、(A1)成分を構成する全構成単位に対し、10〜50モル%が好ましく、10〜40モル%がより好ましく、10〜35モル%がさらに好ましい。
構成単位(a0)の割合を下限値以上とすることによって、レジストパターン形成において、感度、解像性、LWR(ラインワイズラフネス)等のリソグラフィー特性が向上したレジストパターンが得られやすくなる。一方、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 (a0) contained in the component (A1) may be one type or two or more types.
The proportion of the structural unit (a0) in the component (A1) is preferably 10 to 50 mol%, more preferably 10 to 40 mol%, and more preferably 10 to 35 mol% with respect to all the structural units constituting the component (A1). Is more preferable.
By setting the proportion of the structural unit (a0) to the lower limit value or more, a resist pattern with improved lithography properties such as sensitivity, resolution, and LWR (line width roughness) can be easily obtained in resist pattern formation. On the other hand, by setting it to the upper limit value or less, it is possible to balance with other structural units.

(他の構成単位)
(A1)成分は、構成単位(a0)に加えて、さらに、他の構成単位を有してもよい。
該他の構成単位としては、上述の構成単位(a0)に分類されない構成単位であれば特に限定されるものではなく、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り、例えば、以下に示す構成単位(a1)〜(a4)、構成単位(a6)等が挙げられる。
(Other structural units)
In addition to the structural unit (a0), the component (A1) may further have another structural unit.
The other structural unit is not particularly limited as long as it is a structural unit that is not classified into the structural unit (a0) described above. For ArF excimer laser, KrF excimer laser (preferably for ArF excimer laser), etc. Many things conventionally known can be used as what is used for resin for resists, For example, the structural unit (a1)-(a4) shown below, a structural unit (a6), etc. are mentioned.

構成単位(a1):
(A1)成分は、構成単位(a0)に加えて、酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位(a1)(構成単位(a0)に該当するものを除く)をさらに有してもよい。
「酸分解性基」は、酸の作用により、当該酸分解性基の構造中の少なくとも一部の結合が開裂し得る酸分解性を有する基である。
酸の作用により極性が増大する酸分解性基としては、たとえば、酸の作用により分解して極性基を生じる基が挙げられる。
極性基としては、たとえばカルボキシ基、水酸基、アミノ基、スルホ基(−SOH)等が挙げられる。これらのなかでも、構造中に−OHを含有する極性基(以下「OH含有極性基」ということがある。)が好ましく、カルボキシ基または水酸基がより好ましく、カルボキシ基が特に好ましい。
酸分解性基としてより具体的には、前記極性基が酸解離性基で保護された基(たとえばOH含有極性基の水素原子を、酸解離性基で保護した基)が挙げられる。
ここでいう「酸解離性基」とは、(i)酸の作用により、当該酸解離性基と該酸解離性基に隣接する原子との間の結合が開裂し得る酸解離性を有する基、又は、(ii)酸の作用により一部の結合が開裂した後、さらに脱炭酸反応が生じることにより、当該酸解離性基と該酸解離性基に隣接する原子との間の結合が開裂し得る基、の双方をいう。
酸分解性基を構成する酸解離性基は、当該酸解離性基の解離により生成する極性基よりも極性の低い基であることが必要で、これにより、酸の作用により該酸解離性基が解離した際に、該酸解離性基よりも極性の高い極性基が生じて極性が増大する。その結果、(A1)成分全体の極性が増大する。極性が増大することにより、相対的に、現像液に対する溶解性が変化し、現像液がアルカリ現像液の場合には溶解性が増大し、現像液が有機系現像液の場合には溶解性が減少する。
Structural unit (a1):
In addition to the structural unit (a0), the component (A1) further has a structural unit (a1) (excluding those corresponding to the structural unit (a0)) containing an acid-decomposable group whose polarity is increased by the action of an acid. May be.
The “acid-decomposable group” is an acid-decomposable group that can cleave at least part of bonds in the structure of the acid-decomposable group by the action of an acid.
Examples of the acid-decomposable group whose polarity increases by the action of an acid include a group that decomposes by the action of an acid to generate a polar group.
Examples of the polar group include a carboxy group, a hydroxyl group, an amino group, a sulfo group (—SO 3 H), and the like. Among these, a polar group containing —OH in the structure (hereinafter sometimes referred to as “OH-containing polar group”) is preferable, a carboxy group or a hydroxyl group is more preferable, and a carboxy group is particularly preferable.
More specifically, examples of the acid-decomposable group include groups in which the polar group is protected with an acid-dissociable group (for example, a group in which a hydrogen atom of an OH-containing polar group is protected with an acid-dissociable group).
The term “acid-dissociable group” as used herein refers to (i) a group having acid-dissociable properties capable of cleaving a bond between the acid-dissociable group and an atom adjacent to the acid-dissociable group by the action of an acid. Or (ii) after a partial bond is cleaved by the action of an acid, a further decarboxylation reaction causes a bond between the acid-dissociable group and an atom adjacent to the acid-dissociable group to be cleaved. Both of the possible groups.
The acid-dissociable group constituting the acid-decomposable group must be a group having a lower polarity than the polar group generated by dissociation of the acid-dissociable group. Is dissociated, a polar group having a polarity higher than that of the acid dissociable group is generated to increase the polarity. As a result, the polarity of the entire component (A1) increases. As the polarity increases, the solubility in the developer changes relatively. When the developer is an alkaline developer, the solubility increases. When the developer is an organic developer, the solubility increases. Decrease.

構成単位(a1)における酸解離性基としては、特に限定されず、これまで、化学増幅型レジスト用のベース樹脂の酸解離性基として提案されているものを使用することができる。
上記極性基のうち、カルボキシ基または水酸基を保護する酸解離性基としては、たとえば、下記一般式(a1−r−1)で表される酸解離性基(以下、便宜上「アセタール型酸解離性基」ということがある)が挙げられる。
The acid dissociable group in the structural unit (a1) is not particularly limited, and those that have been proposed as acid dissociable groups of the base resin for chemically amplified resist can be used.
Among the polar groups, examples of the acid dissociable group that protects a carboxy group or a hydroxyl group include an acid dissociable group represented by the following general formula (a1-r-1) (hereinafter referred to as “acetal acid dissociable for convenience”). Group ”).

Figure 2015134727
[式中、Ra’、Ra’は水素原子またはアルキル基であり、Ra’は炭化水素基であり、Ra’は、Ra’、Ra’のいずれかと結合して環を形成してもよい。]
Figure 2015134727
[In the formula, Ra ′ 1 and Ra ′ 2 are a hydrogen atom or an alkyl group, Ra ′ 3 is a hydrocarbon group, and Ra ′ 3 is bonded to either Ra ′ 1 or Ra ′ 2 to form a ring. It may be formed. ]

式(a1−r−1)中、Ra’、Ra’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、炭素数1〜5の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基がより好ましく、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、メチル基またはエチル基が好ましく、メチル基が最も好ましい。 In formula (a1-r-1), the alkyl group of Ra ′ 1 and Ra ′ 2 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. More specifically, specific examples include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like. An ethyl group is preferred, and a methyl group is most preferred.

Ra’の炭化水素基としては、炭素数1〜20のアルキル基が好ましく、炭素数1〜10のアルキル基がより好ましく;直鎖状または分岐鎖状のアルキル基がさらに好ましく、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、1,1−ジメチルエチル基、1,1−ジエチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、2,2−ジメチルブチル基等が挙げられる。 As the hydrocarbon group for Ra ′ 3 , an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is more preferable; a linear or branched alkyl group is further preferable, and specifically, Are methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, 1,1-dimethylethyl, 1,1-diethylpropyl Group, 2,2-dimethylpropyl group, 2,2-dimethylbutyl group and the like.

Ra’が環状の炭化水素基となる場合、脂肪族でも芳香族でもよく、また、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、モノシクロアルカンから1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3〜8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、シクロオクタン等が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから1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。 When Ra ′ 3 is a cyclic hydrocarbon group, it may be aliphatic or aromatic, may be polycyclic, or may be monocyclic. The monocyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one hydrogen atom from a monocycloalkane. The monocycloalkane preferably has 3 to 8 carbon atoms, and specific examples include cyclopentane, cyclohexane, cyclooctane and the like. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one hydrogen atom from a polycycloalkane, and the polycycloalkane preferably has 7 to 12 carbon atoms, specifically, Adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.

芳香族炭化水素基となる場合、含まれる芳香環として具体的には、ベンゼン、ビフェニル、フルオレン、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。
該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から水素原子を1つ除いた基(アリール基);前記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)等が挙げられる。前記アルキレン基(アリールアルキル基中のアルキル鎖)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。
In the case of an aromatic hydrocarbon group, specific examples of the aromatic ring contained include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, biphenyl, fluorene, naphthalene, anthracene, phenanthrene; carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring An aromatic heterocycle partially substituted with a heteroatom is exemplified. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom.
Specifically, the aromatic hydrocarbon group is a group obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic hydrocarbon ring (aryl group); a group in which one of the hydrogen atoms of the aryl group is substituted with an alkylene group (for example, Benzyl group, phenethyl group, 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, 2-naphthylethyl group and other arylalkyl groups). The alkylene group (alkyl chain in the arylalkyl group) preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably 1 carbon atom.

Ra’が、Ra’、Ra’のいずれかと結合して環を形成する場合、該環式基としては、4〜7員環が好ましく、4〜6員環がより好ましい。該環式基の具体例としては、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基等が挙げられる。 When Ra ′ 3 is bonded to either Ra ′ 1 or Ra ′ 2 to form a ring, the cyclic group is preferably a 4- to 7-membered ring, and more preferably a 4- to 6-membered ring. Specific examples of the cyclic group include a tetrahydropyranyl group and a tetrahydrofuranyl group.

上記極性基のうち、カルボキシ基を保護する酸解離性基としては、たとえば、下記一般式(a1−r−2)で表される酸解離性基が挙げられる(下記式(a1−r−2)で表される酸解離性基のうち、アルキル基により構成されるものを、以下、便宜上「第3級アルキルエステル型酸解離性基」ということがある)。   Among the polar groups, examples of the acid dissociable group that protects the carboxy group include an acid dissociable group represented by the following general formula (a1-r-2) (the following formula (a1-r-2) Among the acid dissociable groups represented by), those composed of an alkyl group may hereinafter be referred to as “tertiary alkyl ester type acid dissociable groups” for convenience).

Figure 2015134727
[式中、Ra’〜Ra’はそれぞれ炭化水素基であり、Ra’、Ra’は互いに結合して環を形成してもよい。]
Figure 2015134727
[Wherein, Ra ′ 4 to Ra ′ 6 each represent a hydrocarbon group, and Ra ′ 5 and Ra ′ 6 may be bonded to each other to form a ring. ]

Ra’〜Ra’の炭化水素基としては、前記Ra’の炭化水素基と同様のものが挙げられる。Ra’は、炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましい。Ra’、Ra’が互いに結合して環を形成する場合、下記一般式(a1−r2−1)で表される基が挙げられる。
一方、Ra’〜Ra’が互いに結合せず、独立した炭化水素基である場合、下記一般式(a1−r2−2)で表される基が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group for Ra ′ 4 to Ra ′ 6 include the same hydrocarbon groups as those for Ra ′ 3 . Ra ′ 4 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. In the case where Ra ′ 5 and Ra ′ 6 are bonded to each other to form a ring, a group represented by general formula (a1-r2-1) shown below can be given.
On the other hand, when Ra ′ 4 to Ra ′ 6 are not bonded to each other and are independent hydrocarbon groups, groups represented by the following general formula (a1-r2-2) are exemplified.

Figure 2015134727
[式中、Ra’10は炭素数1〜10のアルキル基であり、Ra’11はRa’10が結合した炭素原子と共に脂肪族環式基を形成する基である。Ra’12〜Ra’14は、それぞれ独立に炭化水素基を示す。]
Figure 2015134727
[Wherein, Ra ′ 10 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and Ra ′ 11 is a group that forms an aliphatic cyclic group together with the carbon atom to which Ra ′ 10 is bonded. Ra ′ 12 to Ra ′ 14 each independently represent a hydrocarbon group. ]

式(a1−r2−1)中、Ra’10の炭素数1〜10のアルキル基は、式(a1−r−1)におけるRa’の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基として挙げた基が好ましい。式(a1−r2−1)中、Ra’11が構成する脂肪族環式基は、式(a1−r−1)におけるRa’の単環式の脂環式炭化水素基、又は多環式の脂環式炭化水素基として挙げた基が好ましい。 Formula (a1-r2-1) in, Ra 'alkyl group having 1 to 10 carbon atoms 10, Ra in formula (a1-r-1)' was mentioned as the linear or branched alkyl group of 3 Groups are preferred. In formula (a1-r2-1), the aliphatic cyclic group that Ra ′ 11 comprises is a monocyclic alicyclic hydrocarbon group of Ra ′ 3 in formula (a1-r-1), or polycyclic The groups listed as alicyclic hydrocarbon groups of the formula are preferred.

式(a1−r2−2)中、Ra’12及びRa’14は、それぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基であることが好ましく、該アルキル基は、式(a1−r−1)におけるRa’の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基として挙げた基がより好ましく、炭素数1〜5の直鎖状アルキル基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。
式(a1−r2−2)中、Ra’13は、式(a1−r−1)におけるRa’の炭化水素基として例示された直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基、又は単環式もしくは多環式の脂環式炭化水素基であることが好ましい。これらの中でも、Ra’の単環式もしくは多環式の脂環式炭化水素基として挙げられた基であることがより好ましい。
In Formula (a1-r2-2), Ra ′ 12 and Ra ′ 14 are preferably each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and the alkyl group in Formula (a1-r-1) The group mentioned as the linear or branched alkyl group of Ra ′ 3 is more preferable, a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable, and a methyl group or an ethyl group is particularly preferable. preferable.
In formula (a1-r2-2), Ra ′ 13 is a linear or branched alkyl group exemplified as the hydrocarbon group for Ra ′ 3 in formula (a1-r-1), or monocyclic Or it is preferable that it is a polycyclic alicyclic hydrocarbon group. Among these, a group exemplified as a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group of Ra ′ 3 is more preferable.

前記式(a1−r2−1)で表される基の具体例を以下に挙げる。以下の式中、「*」は結合手を示す。   Specific examples of the group represented by the formula (a1-r2-1) are given below. In the following formula, “*” indicates a bond.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

前記式(a1−r2−2)で表される基の具体例を以下に挙げる。   Specific examples of the group represented by the formula (a1-r2-2) are given below.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

また、上記極性基のうち水酸基を保護する酸解離性基としては、たとえば、下記一般式(a1−r−3)で表される酸解離性基(以下、便宜上「第3級アルキルオキシカルボニル酸解離性基」ということがある)が挙げられる。   Examples of the acid dissociable group for protecting the hydroxyl group among the polar groups include, for example, an acid dissociable group represented by the following general formula (a1-r-3) (hereinafter referred to as “tertiary alkyloxycarbonyl acid for convenience”). Sometimes referred to as a “dissociable group”).

Figure 2015134727
[式中、Ra’〜Ra’はそれぞれアルキル基を示す。]
Figure 2015134727
[Wherein, Ra ′ 7 to Ra ′ 9 each represents an alkyl group. ]

式(a1−r−3)中、Ra’〜Ra’は、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、炭素数1〜3のアルキル基がより好ましい。
また、各アルキル基の合計の炭素数は、3〜7であることが好ましく、3〜5であることがより好ましく、3〜4であることが最も好ましい。
In formula (a1-r-3), Ra ′ 7 to Ra ′ 9 are preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
Moreover, it is preferable that the total carbon number of each alkyl group is 3-7, it is more preferable that it is 3-5, and it is most preferable that it is 3-4.

構成単位(a1)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、酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位;ヒドロキシスチレン若しくはヒドロキシスチレン誘導体から誘導される構成単位の水酸基における水素原子の少なくとも一部が前記酸分解性基を含む置換基により保護された構成単位;ビニル安息香酸若しくはビニル安息香酸誘導体から誘導される構成単位の−C(=O)−OHにおける水素原子の少なくとも一部が前記酸分解性基を含む置換基により保護された構成単位等が挙げられる。   The structural unit (a1) is 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 an acid whose polarity is increased by the action of an acid. A structural unit containing a decomposable group; a structural unit in which at least a part of hydrogen atoms in the hydroxyl group of a structural unit derived from hydroxystyrene or a hydroxystyrene derivative is protected by a substituent containing the acid-decomposable group; vinylbenzoic acid or Examples include a structural unit in which at least a part of hydrogen atoms in —C (═O) —OH of a structural unit derived from a vinylbenzoic acid derivative is protected by a substituent containing the acid-decomposable group.

構成単位(a1)としては、上記のなかでも、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エステルから誘導される構成単位が好ましい。
構成単位(a1)としては、下記一般式(a1−1)〜(a1−3)のいずれかで表される構成単位が好ましい。
As the structural unit (a1), among the above, a structural unit derived from an acrylate ester in which a hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom may be substituted with a substituent is preferable.
As the structural unit (a1), structural units represented by any of the following general formulas (a1-1) to (a1-3) are preferable.

Figure 2015134727
[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。Vaはエーテル結合、ウレタン結合又はアミド結合を有していてもよい2価の炭化水素基であり、na1は0〜2の整数であり、Raは、上記式(a1−r−1)又は(a1−r−2)で表される酸解離性基である。Waは、na2+1価の炭化水素基であり、na2は1〜3の整数である。Raは、上記式(a1−r−1)又は(a1−r−3)で表される酸解離性基である。Waは、na3+1価の炭化水素基であり、na3は1〜3の整数であり、Vaは、エーテル結合、ウレタン結合、又はアミド結合を有していてもよい2価の炭化水素基であり、Raは、上記式(a1−r−1)又は(a1−r−2)で表される酸解離性基である。]
Figure 2015134727
[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. Va 1 is a divalent hydrocarbon group which may have an ether bond, a urethane bond or an amide bond, n a1 is an integer of 0 to 2, and Ra 1 is the above formula (a1-r-1 Or an acid dissociable group represented by (a1-r-2). Wa 1 is n a2 +1 valent hydrocarbon group, and n a2 is an integer of 1 to 3. Ra 2 is an acid dissociable group represented by the above formula (a1-r-1) or (a1-r-3). Wa 2 is a n a3 +1 valent hydrocarbon group, n a3 is an integer of 1 to 3, and Va 2 is a divalent carbon which may have an ether bond, a urethane bond, or an amide bond. It is a hydrogen group, and Ra 3 is an acid dissociable group represented by the above formula (a1-r-1) or (a1-r-2). ]

前記一般式(a1−1)〜(a1−3)中、Rにおける炭素数1〜5のアルキル基は、炭素数1〜5の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における炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基は、前記炭素数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である。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のアルキル基または炭素数1〜5のフッ素化アルキル基が好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子またはメチル基が最も好ましい。
In the general formulas (a1-1) to (a1-3), the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms in R is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Examples thereof 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, and a neopentyl group.
The halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms in R is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are 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 is most preferably a hydrogen atom or a methyl group in terms of industrial availability.

前記式(a1−1)中、Vaは、エーテル結合、ウレタン結合又はアミド結合を有していてもよい2価の炭化水素基である。
Vaにおける2価の炭化水素基は、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。
In the formula (a1-1), Va 1 is a divalent hydrocarbon group which may have an ether bond, a urethane bond or an amide bond.
The divalent hydrocarbon group in Va 1 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.

Vaにおける2価の炭化水素基としての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、直鎖状もしくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、又は、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
The aliphatic hydrocarbon group as a divalent hydrocarbon group in Va 1 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、1〜6がより好ましく、1〜4がさらに好ましく、1〜3が最も好ましい。
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。
The linear or branched aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6, more preferably 1 to 4, and most preferably 1 to 3.
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.

前記構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、脂環式炭化水素基(脂肪族炭化水素環から水素原子を2個除いた基)、脂環式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、脂環式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、前記直鎖状の脂肪族炭化水素基または前記分岐鎖状の脂肪族炭化水素基と同様のものが挙げられる。
前記脂環式炭化水素基は、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。
前記脂環式炭化水素基は、多環式であってもよく、単環式であってもよい。単環式の脂環式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。多環式の脂環式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。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure include an alicyclic hydrocarbon group (a group obtained by removing two hydrogen atoms from an aliphatic hydrocarbon ring), and an alicyclic hydrocarbon group that is linear or branched. Examples thereof include a group bonded to the end of a chain aliphatic hydrocarbon group and a group in which an alicyclic hydrocarbon group is interposed in the middle of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group. Examples of the linear or branched aliphatic hydrocarbon group include those similar to the linear aliphatic hydrocarbon group or the branched aliphatic hydrocarbon group.
The alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group may be polycyclic or monocyclic. The monocyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from a monocycloalkane. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include cyclopentane and cyclohexane. The polycyclic alicyclic 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. , Norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.

Vaにおける2価の炭化水素基としての芳香族炭化水素基は、芳香環を有する炭化水素基である。
かかる芳香族炭化水素基は、炭素数が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、6〜10が最も好ましい。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。
芳香族炭化水素基が有する芳香環として具体的には、ベンゼン、ビフェニル、フルオレン、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。
該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から水素原子を2つ除いた基(アリーレン基);前記芳香族炭化水素環から水素原子を1つ除いた基(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。前記アルキレン基(アリールアルキル基中のアルキル鎖)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。
The aromatic hydrocarbon group as a divalent hydrocarbon group in Va 1 is a hydrocarbon group having an aromatic ring.
The aromatic hydrocarbon group preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 30 carbon atoms, further preferably 5 to 20 carbon atoms, particularly preferably 6 to 15 carbon atoms, and most preferably 6 to 10 carbon atoms. . However, the carbon number does not include the carbon number in the substituent.
Specific examples of the aromatic ring possessed by the aromatic hydrocarbon group include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, biphenyl, fluorene, naphthalene, anthracene, and phenanthrene; some of the carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are heterogeneous. Aromatic heterocycles substituted with atoms and the like. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom.
Specifically, the aromatic hydrocarbon group is a group obtained by removing two hydrogen atoms from the aromatic hydrocarbon ring (arylene group); a group obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic hydrocarbon ring (aryl group) ) In which one of the hydrogen atoms is substituted with an alkylene group (for example, arylalkyl such as benzyl, phenethyl, 1-naphthylmethyl, 2-naphthylmethyl, 1-naphthylethyl, 2-naphthylethyl, etc.) And a group obtained by further removing one hydrogen atom from the aryl group in the group). The alkylene group (alkyl chain in the arylalkyl group) preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably 1 carbon atom.

また、Vaとしては、上記2価の炭化水素基がエーテル結合、ウレタン結合もしくはアミド結合を介して結合したもの、又は、これらの結合を炭化水素鎖中に有するものが挙げられる。 Examples of Va 1 include those in which the divalent hydrocarbon group is bonded via an ether bond, a urethane bond or an amide bond, or those having these bonds in the hydrocarbon chain.

前記式(a1−1)中、na1は、0〜2の整数であり、好ましくは0又は1であり、より好ましくは0である。 In the formula (a1-1), n a1 is an integer of 0 to 2, preferably 0 or 1, and more preferably 0.

前記式(a1−2)中、Waにおけるna2+1価の炭化水素基は、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。該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し、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。前記脂肪族炭化水素基としては、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、或いは直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基と構造中に環を含む脂肪族炭化水素基とを組み合わせた基が挙げられ、具体的には、上述の式(a1−1)中のVaと同じ基が挙げられる。
前記na2+1価は、2〜4価が好ましく、2又は3価がより好ましい。
In the formula (a1-2), the n a2 +1 valent hydrocarbon group in Wa 1 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity, may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated. Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group including a ring in the structure, or a linear or branched aliphatic hydrocarbon group. It includes a group formed by combining an aliphatic hydrocarbon group in the structure containing a ring, and specific examples thereof include the same groups as Va 1 in the aforementioned formula (a1-1).
The n a2 +1 valence is preferably 2 to 4, and more preferably 2 or 3.

前記式(a1−3)中、Waにおけるna3+1価の炭化水素基は、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。該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し、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。前記脂肪族炭化水素基としては、直鎖状もしく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、または直鎖状もしくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基と構造中に環を含む脂肪族炭化水素基とを組み合わせた基が挙げられ、具体的には、上述の式(a1−1)中のVaと同じ基が挙げられる。
前記na3+1価は、2〜4価が好ましく、2又は3価がより好ましい。
前記式(a1−3)中、Vaは、式(a1−1)中のVaと同じ基が挙げられる。
In the formula (a1-3), the n a3 +1 valent hydrocarbon group in Wa 2 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity, may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated. Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, or a linear or branched aliphatic hydrocarbon group. It includes a group formed by combining an aliphatic hydrocarbon group in the structure containing a ring, and specific examples thereof include the same groups as Va 1 in the aforementioned formula (a1-1).
The n a3 +1 valence is preferably 2 to 4, and more preferably 2 or 3.
In the formula (a1-3), Va 2 includes the same group as Va 1 in the formula (a1-1).

前記式(a1−2)としては、特に、下記一般式(a1−2−01)で表される構成単位が好ましい。   As the formula (a1-2), a structural unit represented by general formula (a1-2-01) shown below is particularly desirable.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

式(a1−2−01)中、Raは、上記式(a1−r−1)または(a1−r−3)で表される酸解離性基である。na2は1〜3の整数であり、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。cは0〜3の整数であり、0又は1であることが好ましく、1であることがより好ましい。Rは前記と同じである。 In the formula (a1-2-01), Ra 2 is an acid dissociable group represented by the above formula (a1-r-1) or (a1-r-3). n a2 is an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2, and more preferably 1. c is an integer of 0 to 3, preferably 0 or 1, and more preferably 1. R is the same as described above.

以下に、上記式(a1−1)、(a1−2)でそれぞれ表される構成単位の具体例を示す。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 the structural units represented by the above formulas (a1-1) and (a1-2) are shown below. In the following formulas, R α represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

Figure 2015134727
Figure 2015134727

Figure 2015134727
Figure 2015134727

Figure 2015134727
Figure 2015134727

Figure 2015134727
Figure 2015134727

(A1)成分が有する構成単位(a1)は、1種でも2種以上でもよい。
(A1)成分が構成単位(a1)を有する場合、構成単位(a1)の割合は、当該(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対し、70モル%以下が好ましく、60モル%以下がより好ましく、50モル%以下がさらに好ましく、下限値は10モル%以上が好ましい。
構成単位(a1)の割合を、前記の好ましい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容易にとることができ、良好な形状のレジストパターンが得られやすい。一方、好ましい下限値以上であると、感度、解像性、LWR等のリソグラフィー特性がより向上する。
The structural unit (a1) contained in the component (A1) may be one type or two or more types.
When the component (A1) has the structural unit (a1), the proportion of the structural unit (a1) is preferably 70 mol% or less, preferably 60 mol% or less with respect to the total of all the structural units constituting the component (A1). Is more preferably 50 mol% or less, and the lower limit is preferably 10 mol% or more.
By setting the proportion of the structural unit (a1) to be equal to or less than the above preferable upper limit value, it is possible to easily balance with other structural units, and it is easy to obtain a resist pattern having a good shape. On the other hand, if it is at least the preferred lower limit, lithography properties such as sensitivity, resolution, and LWR are further improved.

構成単位(a2):
かかるレジスト組成物においては、前記(A1)成分が、構成単位(a0)に加えて、ラクトン含有環式基、−SO−含有環式基又はカーボネート含有環式基を含む構成単位(a2)をさらに有することが好ましい。
構成単位(a2)のラクトン含有環式基、−SO−含有環式基又はカーボネート含有環式基は、(A1)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上で有効なものである。
なお、前記の構成単位(a0)又は構成単位(a1)がその構造中にラクトン含有環式基、−SO−含有環式基又はカーボネート含有環式基を含むものである場合、該構成単位は構成単位(a2)にも該当するが、このような構成単位は構成単位(a0)又は構成単位(a1)に該当し、構成単位(a2)には該当しないものとする。
Structural unit (a2):
In such a resist composition, in addition to the structural unit (a0), the component (A1) includes a structural unit (a2) containing a lactone-containing cyclic group, an —SO 2 -containing cyclic group, or a carbonate-containing cyclic group. It is preferable to further have.
The lactone-containing cyclic group, -SO 2 -containing cyclic group or carbonate-containing cyclic group of the structural unit (a2) can be used to adhere the resist film to the substrate when the component (A1) is used for forming the resist film. It is effective in enhancing the sex.
In addition, when the structural unit (a0) or the structural unit (a1) includes a lactone-containing cyclic group, an —SO 2 — containing cyclic group, or a carbonate-containing cyclic group in the structure, the structural unit is a constituent. Although it corresponds to the unit (a2), such a structural unit corresponds to the structural unit (a0) or the structural unit (a1) and does not correspond to the structural unit (a2).

「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。
ラクトン含有環式基としては、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、下記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)でそれぞれ表される基が挙げられる。
The “lactone-containing cyclic group” refers to a cyclic group containing a ring (lactone ring) containing —O—C (═O) — in the 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.
Any lactone-containing cyclic group can be used without any particular limitation. Specific examples include groups represented by general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7) shown below.

Figure 2015134727
[式中、Ra’21はそれぞれ独立に水素原子、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、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子、アルキル基、ラクトン含有環式基、カーボネート含有環式基、又は−SO−含有環式基であり;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、n’は0〜2の整数であり、m’は0または1である。]
Figure 2015134727
[Wherein, Ra ′ 21 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R ″ is a hydrogen atom, alkyl group, lactone-containing cyclic group, carbonate-containing cyclic group, or —SO 2 -containing cyclic group; A ″ is a carbon that may contain an oxygen atom or a sulfur atom An alkylene group having 1 to 5 atoms, an oxygen atom or a sulfur atom, n ′ is an integer of 0 to 2, and m ′ is 0 or 1. ]

前記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)中、Ra’21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。
Ra’21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Ra’21におけるアルキル基として挙げたアルキル基と酸素原子(−O−)とが連結した基が挙げられる。
Ra’21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。
Ra’21におけるハロゲン化アルキル基としては、前記Ra’21における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。
In the general formula (a2-r-1) ~ (a2-r-7), the alkyl group in Ra '21, 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 the ra '21, preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. The alkoxy group is preferably linear or branched. Specifically, groups of the the Ra 'group and an oxygen atom mentioned as the alkyl group in 21 (-O-) are linked and the like.
Examples of the halogen atom in Ra ′ 21 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 for 21, the Ra' Ra part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group in 21 can be mentioned it has been substituted with the aforementioned halogen atoms. As the halogenated alkyl group, a fluorinated alkyl group is preferable, and a perfluoroalkyl group is particularly preferable.

Ra’21における−COOR”、−OC(=O)R”において、R”はいずれも水素原子、アルキル基、ラクトン含有環式基、カーボネート含有環式基、又は−SO−含有環式基である。
R”におけるアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、炭素数は1〜15が好ましい。
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。
R”におけるラクトン含有環式基としては、前記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)でそれぞれ表される基と同様のものが挙げられる。
R”におけるカーボネート含有環式基としては、後述のカーボネート含有環式基と同様であり、具体的には後述の一般式(ax3−r−1)〜(ax3−r−3)でそれぞれ表される基が挙げられる。
R”における−SO−含有環式基としては、後述の−SO−含有環式基と同様であり、具体的には後述の一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される基が挙げられる。
In —COOR ″ and —OC (═O) R ″ in Ra ′ 21 , R ″ is any hydrogen atom, alkyl group, lactone-containing cyclic group, carbonate-containing cyclic group, or —SO 2 -containing cyclic group. It is.
The alkyl group for R ″ may be linear, branched or cyclic, and preferably has 1 to 15 carbon atoms.
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 obtained by removing one or more hydrogen atoms from a monocycloalkane which may or may not be substituted with a fluorinated alkyl group; a polycycloalkane such as a bicycloalkane, tricycloalkane or tetracycloalkane A group in which one or more hydrogen atoms are removed from a monocycloalkane such as cyclopentane, cyclohexane, etc .; more specifically, a group in which one or more hydrogen atoms are removed; adamantane, norbornane, isobornane, Examples include groups in which one or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as cyclodecane or tetracyclododecane. That.
Examples of the lactone-containing cyclic group for R ″ include the same groups as those represented by general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7).
The carbonate-containing cyclic group in R ″ is the same as the carbonate-containing cyclic group described later, and is specifically represented by the following general formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3). Group.
The —SO 2 — containing cyclic group in R ″ is the same as the later-described —SO 2 — containing cyclic group, and specifically, the following general formulas (a5-r-1) to (a5-r— And groups represented by 4).

Ra’21における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Ra’21における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。 As the hydroxyalkyl group in Ra ′ 21 , those having 1 to 6 carbon atoms are preferable, and specific examples include a group in which at least one hydrogen atom of the alkyl group in Ra ′ 21 is substituted with a hydroxyl group. .

前記一般式(a2−r−2)、(a2−r−3)、(a2−r−5)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、炭素数1〜5のアルキレン基がより好ましく、メチレン基が最も好ましい。 In the general formulas (a2-r-2), (a2-r-3), and (a2-r-5), A ″ includes an oxygen atom (—O—) or a sulfur atom (—S—). An alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, 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, a methylene group, Examples include 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. A ″ is preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or —O—, more preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methylene group.

以下に一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)でそれぞれ表される基の具体例を挙げる。   Specific examples of the groups represented by general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7) are given below.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

Figure 2015134727
Figure 2015134727

「−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スルトン(sultone)環を含有する環式基であることが好ましい。−SO−含有環式基として、より具体的には、下記の一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される基が挙げられる。
The “—SO 2 -containing cyclic group” refers to a cyclic group containing a ring containing —SO 2 — in the ring skeleton, specifically, the sulfur atom (S) in —SO 2 — is It is a cyclic group that forms part of the ring 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 A cyclic group containing a sultone ring to be formed is preferable. More specifically, examples of the —SO 2 — containing cyclic group include groups represented by the following general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4), respectively.

Figure 2015134727
[式中、Ra’51はそれぞれ独立に水素原子、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、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子、アルキル基、ラクトン含有環式基、カーボネート含有環式基、又は−SO−含有環式基であり;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、n’は0〜2の整数である。]
Figure 2015134727
[Wherein, Ra ′ 51 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R ″ is a hydrogen atom, alkyl group, lactone-containing cyclic group, carbonate-containing cyclic group, or —SO 2 -containing cyclic group; A ″ is a carbon that may contain an oxygen atom or a sulfur atom It is a C 1-5 alkylene group, an oxygen atom or a sulfur atom, and n ′ is an integer of 0-2. ]

前記一般式(a5−r−1)、(a5−r−2)中、A”は、前記一般式(a2−r−2)、(a2−r−3)、(a2−r−5)中のA”と同様である。Ra’51におけるアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基としては、前記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)中のRa’21と同様である。 In the general formulas (a5-r-1) and (a5-r-2), A ″ represents the general formulas (a2-r-2), (a2-r-3), and (a2-r-5). Same as A ″ in the middle. As the alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated alkyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, and hydroxyalkyl group in Ra ′ 51 , the above general formulas (a2-r-1) to (a2 The same as Ra ′ 21 in −r-7).

以下に一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される基の具体例を挙げる。式中の「Ac」は、アセチル基を示す。   Specific examples of groups represented by general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4) are given below. “Ac” in the formula represents an acetyl group.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

Figure 2015134727
Figure 2015134727

Figure 2015134727
Figure 2015134727

−SO−含有環式基としては、上記の中でも、前記一般式(a5−r−1)で表される基が好ましく、前記化学式(r−sl−1−1)、(r−sl−1−18)、(r−sl−3−1)および(r−sl−4−1)のいずれかで表される基からなる群から選択される少なくとも一種を用いることがより好ましく、前記化学式(r−sl−1−1)で表される基が最も好ましい。 As the —SO 2 — containing cyclic group, among the above, a group represented by the general formula (a5-r-1) is preferable, and the chemical formulas (r-sl-1-1) and (r-sl— It is more preferable to use at least one selected from the group consisting of groups represented by any one of 1-18), (r-sl-3-1) and (r-sl-4-1), The group represented by (r-sl-1-1) is most preferable.

「カーボネート含有環式基」とは、その環骨格中に−O−C(=O)−O−を含む環(カーボネート環)を含有する環式基を示す。カーボネート環をひとつ目の環として数え、カーボネート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。カーボネート含有環式基は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。
カーボネート環含有環式基としては、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、下記一般式(ax3−r−1)〜(ax3−r−3)でそれぞれ表される基が挙げられる。
The “carbonate-containing cyclic group” refers to a cyclic group containing a ring (carbonate ring) containing —O—C (═O) —O— in the ring skeleton. When the carbonate ring is counted as the first ring, the carbonate ring alone is called a monocyclic group, and when it has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of the structure. The carbonate-containing cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group.
Any carbonate ring-containing cyclic group can be used without any particular limitation. Specific examples include groups represented by the following general formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3).

Figure 2015134727
[式中、Ra’x31はそれぞれ独立に水素原子、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、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子、アルキル基、ラクトン含有環式基、カーボネート含有環式基、又は−SO−含有環式基であり;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、p’は0〜3の整数であり、q’は0または1である。]
Figure 2015134727
[ Wherein , Ra ′ x31 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R ″ is a hydrogen atom, alkyl group, lactone-containing cyclic group, carbonate-containing cyclic group, or —SO 2 -containing cyclic group; A ″ is a carbon that may contain an oxygen atom or a sulfur atom It is an alkylene group of formulas 1 to 5, an oxygen atom or a sulfur atom, p ′ is an integer of 0 to 3, and q ′ is 0 or 1. ]

前記一般式(ax3−r−1)〜(ax3−r−3)中、A”は、前記一般式(a2−r−1)中のA”と同様である。
Ra’x31におけるアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基としては、それぞれ前記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)中のRa’21の説明で挙げたものと同様のものが挙げられる。
In the general formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3), A ″ is the same as A ″ in the general formula (a2-r-1).
As the alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated alkyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, and hydroxyalkyl group in Ra ′ x31 , the above general formulas (a2-r-1) to ( a2-r-7) as in the same as those exemplified in the description of the Ra '21 of the like.

以下に一般式(ax3−r−1)〜(ax3−r−3)でそれぞれ表される基の具体例を挙げる。   Specific examples of groups represented by general formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3) are shown below.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

上記の中でも、ラクトン含有環式基または−SO−含有環式基が好ましく、これらの中でもラクトン含有環式基がより好ましい。具体的には、前記一般式(a2−r−1)、(a2−r−2)または(a5−r−1)で表される基がより好ましく、前記化学式(r−lc−1−1)〜(r−lc−1−7)、(r−lc−2−1)〜(r−lc−2−13)、(r−sl−1−1)、(r−sl−1−18)のいずれかで表される基が好ましい。 Among these, a lactone-containing cyclic group or an —SO 2 — containing cyclic group is preferable, and among these, a lactone-containing cyclic group is more preferable. Specifically, the group represented by the general formula (a2-r-1), (a2-r-2) or (a5-r-1) is more preferable, and the chemical formula (r-lc-1-1) is more preferable. ) To (r-lc-1-7), (r-lc-2-1) to (r-lc-2-13), (r-sl-1-1), (r-sl-1-18) ) Is preferred.

構成単位(a2)としては、なかでも、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エステルから誘導される構成単位が好ましい。
かかる構成単位(a2)は、下記一般式(a2−1)で表される構成単位であることが好ましい。
As the structural unit (a2), a structural unit derived from an acrylate ester in which the hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom may be substituted with a substituent is preferable.
The structural unit (a2) is preferably a structural unit represented by the following general formula (a2-1).

Figure 2015134727
[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、Ya21は単結合または2価の連結基であり、La21は−O−、−COO−又は−OCO−である。ただしLa21が−O−の場合、Ya21は−CO−にはならない。Ra21はラクトン含有環式基、カーボネート含有環式基、又は−SO−含有環式基である。]
Figure 2015134727
[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, Ya 21 is a single bond or a divalent linking group, and La 21 is —O -, -COO- or -OCO-. However, when La 21 is —O—, Ya 21 is not —CO—. Ra 21 is a lactone-containing cyclic group, a carbonate-containing cyclic group, or an —SO 2 -containing cyclic group. ]

Ya21の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。 The divalent linking group of Ya 21 is not particularly limited, and preferred examples thereof include a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, and a divalent linking group containing a hetero atom.

・置換基を有していてもよい2価の炭化水素基について
2価の連結基としての炭化水素基は、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。
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。
前記脂肪族炭化水素基としては、直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基又は構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられ、具体的には、上述の式(a1−1)におけるVaで例示された基が挙げられる。
-About the divalent hydrocarbon group which may have a substituent The hydrocarbon group as the divalent linking group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic 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.
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. Specifically, the above-described formula (a1- The group illustrated by Va 1 in 1) is mentioned.

前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、置換基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、カルボニル基等が挙げられる。   The linear or branched aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, and a carbonyl group.

環を含む脂肪族炭化水素基における、環状の脂肪族炭化水素基は、置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。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、カルボニル基等が挙げられる。
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。
The cyclic aliphatic hydrocarbon group in the aliphatic hydrocarbon group containing a ring may or may not have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, and a carbonyl group.
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としては、具体的には、上述の式(a1−1)におけるVaで例示された基が挙げられる。
前記芳香族炭化水素基は、当該芳香族炭化水素基が有する水素原子が置換基で置換されていてもよい。たとえば当該芳香族炭化水素基中の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、ハロゲン原子およびハロゲン化アルキル基としては、前記環状の脂肪族炭化水素基が有する水素原子を置換する置換基として例示したものが挙げられる。
Specific examples of the aromatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group include groups exemplified by Va 1 in the above formula (a1-1).
In the aromatic hydrocarbon group, a hydrogen atom of the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent. For example, a hydrogen atom bonded to an aromatic ring in 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, and a hydroxyl group.
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 alkoxy group, the halogen atom and the halogenated alkyl group as the substituent include those exemplified as the substituent for substituting the hydrogen atom of the cyclic aliphatic hydrocarbon group.

・ヘテロ原子を含む2価の連結基について
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。
-About the bivalent coupling group containing a hetero atom The hetero atom in the bivalent coupling group containing a hetero atom is atoms other than a carbon atom and a hydrogen atom, for example, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a halogen atom, etc. Is mentioned.

Ya21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−、−NH−C(=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−O−、−Y21−C(=O)−O−、−C(=O)−O−Y21、−[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。
前記へテロ原子を含む2価の連結基が−C(=O)−NH−、−NH−、−NH−C(=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−O−、−Y21−C(=O)−O−、−C(=O)−O−Y21−、−[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より好ましく、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。
When Ya 21 is a divalent linking group containing a hetero atom, preferred examples of the linking group include —O—, —C (═O) —O—, —C (═O) —, and —O—C. (═O) —O—, —C (═O) —NH—, —NH—, —NH—C (═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 -O -, - Y 21 - C (═O) —O—, —C (═O) —O—Y 21 , — [Y 21 —C (═O) —O] m ″ —Y 22 — or —Y 21 —O—C (= O) a group represented by —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, m ″ is an integer from 0 to 3 ] Etc. are mentioned.
When the divalent linking group containing a hetero atom is —C (═O) —NH—, —NH—, —NH—C (═NH) —, H is a substituent such as an alkyl group or acyl. May be substituted. 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 -O -, - Y 21 -C (= O) -O -, - C (= O) -O-Y 21 -, - [Y 21 -C (═O) —O] m ″ —Y 22 — or —Y 21 —O—C (═O) —Y 22 —, wherein Y 21 and Y 22 each independently have a substituent. Examples of the divalent hydrocarbon group include the “divalent hydrocarbon group optionally having substituent (s)” mentioned in the description of the divalent linking group. The same thing is mentioned.
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 —. Especially preferred are groups represented by the formula — (CH 2 ) a ′ —C (═O) —O— (CH 2 ) b ′ —, wherein a ′ is 1 to It is an integer of 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. b ′ is an integer of 1 to 10, and 1 to 8 An integer of 1 is preferable, an integer of 1 to 5 is more preferable, 1 or 2 is more preferable, and 1 is most preferable.

Ya21としては、単結合、又はエステル結合[−C(=O)−O−]、エーテル結合(−O−)、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基若しくはこれらの組合せであることが好ましい。 Ya 21 is preferably a single bond, an ester bond [—C (═O) —O—], an ether bond (—O—), a linear or branched alkylene group, or a combination thereof. .

前記式(a2−1)中、Ra21は、上述したラクトン含有環式基、−SO−含有環式基、又はカーボネート含有環式基であり、ラクトン含有環式基、−SO−含有環式基が好ましく、ラクトン含有環式基が特に好ましい。 In the formula (a2-1), Ra 21 is the lactone-containing cyclic group, —SO 2 — containing cyclic group, or carbonate-containing cyclic group described above, and the lactone-containing cyclic group, —SO 2 — contained. Cyclic groups are preferred, and lactone-containing cyclic groups are particularly preferred.

(A1)成分が有する構成単位(a2)は、1種でも2種以上でもよい。
(A1)成分が構成単位(a2)を有する場合、構成単位(a2)の割合は、当該(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対し、1〜70モル%であることが好ましく、5〜70モル%がより好ましく、10〜65モル%がさらに好ましく、10〜60モル%が特に好ましい。
構成単位(a2)の割合を下限値以上とすることにより、構成単位(a2)を含有させることによる効果が充分に得られ、一方、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、種々のリソグラフィー特性及びパターン形状が良好となる。
The structural unit (a2) contained in the component (A1) may be one type or two or more types.
When the component (A1) has the structural unit (a2), the proportion of the structural unit (a2) is preferably 1 to 70 mol% with respect to the total of all the structural units constituting the component (A1). 5-70 mol% is more preferable, 10-65 mol% is further more preferable, and 10-60 mol% is especially preferable.
By setting the proportion of the structural unit (a2) to be equal to or higher than the lower limit value, the effect of including the structural unit (a2) can be sufficiently obtained. On the other hand, by setting the ratio to the upper limit value or lower, balance with other structural units is achieved. Therefore, various lithography characteristics and pattern shapes are improved.

構成単位(a3):
かかるレジスト組成物においては、前記(A1)成分が、構成単位(a0)に加えて、極性基含有脂肪族炭化水素基を含む構成単位(a3)(ただし、上述した構成単位(a0)、構成単位(a1)又は構成単位(a2)のいずれかに該当するものを除く)をさらに有することが好ましい。
(A1)成分が構成単位(a3)を有することにより、(A)成分の親水性が高まり、解像性の向上に寄与する。
Structural unit (a3):
In such a resist composition, the component (A1) contains the structural unit (a3) containing the polar group-containing aliphatic hydrocarbon group in addition to the structural unit (a0) (provided that the structural unit (a0) and the structural unit described above). It is preferable to further include a unit (a1) or a constituent unit (a2) that is not included).
When the component (A1) has the structural unit (a3), the hydrophilicity of the component (A) increases, which contributes to the improvement of resolution.

極性基としては、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、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等が挙げられ、特に水酸基が好ましい。
脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜10の直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基(好ましくはアルキレン基)や、環状の脂肪族炭化水素基(環式基)が挙げられる。該環式基としては、単環式基でも多環式基でもよく、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。該環式基としては多環式基であることが好ましく、炭素数は7〜30であることがより好ましい。
その中でも、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、または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を含有する脂肪族多環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位がより好ましい。該多環式基としては、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から2個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。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。これらの多環式基の中でも、アダマンタンから2個以上の水素原子を除いた基、ノルボルナンから2個以上の水素原子を除いた基、テトラシクロドデカンから2個以上の水素原子を除いた基が工業上好ましい。
Examples of the polar group include a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, and a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of an alkyl group is substituted with a fluorine atom. A hydroxyl group is particularly preferable.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (preferably an alkylene group) and a cyclic aliphatic hydrocarbon group (cyclic group). The cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group. For example, a resin for a resist composition for an ArF excimer laser can be appropriately selected from those proposed. The cyclic group is preferably a polycyclic group, and more preferably 7 to 30 carbon atoms.
Among them, a structural unit derived from an acrylate ester containing an aliphatic polycyclic group containing a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, or an alkyl group is substituted with a fluorine atom Is more preferable. Examples of the polycyclic group include groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane and the like. Specific examples include groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Among these polycyclic groups, there are groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from adamantane, groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from norbornane, and groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from tetracyclododecane. Industrially preferable.

構成単位(a3)としては、極性基含有脂肪族炭化水素基を含む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。
構成単位(a3)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、極性基含有脂肪族炭化水素基を含む構成単位が好ましい。
構成単位(a3)としては、極性基含有脂肪族炭化水素基における炭化水素基が炭素数1〜10の直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基のときは、アクリル酸のヒドロキシエチルエステルから誘導される構成単位が好ましく、該炭化水素基が多環式基のときは、下記の式(a3−1)で表される構成単位、式(a3−2)で表される構成単位、式(a3−3)で表される構成単位が好ましいものとして挙げられる。
The structural unit (a3) is not particularly limited as long as it contains a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group, and any structural unit can be used.
The structural unit (a3) is a structural unit derived from an acrylate ester in which the hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom may be substituted with a substituent, and includes a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group. Containing units are preferred.
The structural unit (a3) is derived from a hydroxyethyl ester of acrylic acid when the hydrocarbon group in the polar group-containing aliphatic hydrocarbon group is a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. When the hydrocarbon group is a polycyclic group, the structural unit represented by the following formula (a3-1), the structural unit represented by the formula (a3-2), the formula ( The structural unit represented by a3-3) is preferred.

Figure 2015134727
[式中、Rは前記と同じであり、jは1〜3の整数であり、kは1〜3の整数であり、t’は1〜3の整数であり、lは1〜5の整数であり、sは1〜3の整数である。]
Figure 2015134727
[Wherein, R is the same as above, j is an integer of 1 to 3, k is an integer of 1 to 3, t ′ is an integer of 1 to 3, and l is an integer of 1 to 5] And s is an integer of 1 to 3. ]

式(a3−1)中、jは、1又は2であることが好ましく、1であることがさらに好ましい。jが2の場合、水酸基が、アダマンチル基の3位と5位に結合しているものが好ましい。jが1の場合、水酸基が、アダマンチル基の3位に結合しているものが好ましい。
jは1であることが好ましく、水酸基が、アダマンチル基の3位に結合しているものが特に好ましい。
In formula (a3-1), j is preferably 1 or 2, and more preferably 1. When j is 2, it is preferable that the hydroxyl group is bonded to the 3rd and 5th positions of the adamantyl group. When j is 1, it is preferable that the hydroxyl group is bonded to the 3-position of the adamantyl group.
j is preferably 1, and a hydroxyl group bonded to the 3-position of the adamantyl group is particularly preferred.

式(a3−2)中、kは1であることが好ましい。シアノ基は、ノルボルニル基の5位または6位に結合していることが好ましい。   In formula (a3-2), k is preferably 1. The cyano group is preferably bonded to the 5th or 6th position of the norbornyl group.

式(a3−3)中、t’は1であることが好ましい。lは1であることが好ましい。sは1であることが好ましい。これらは、アクリル酸のカルボキシ基の末端に、2−ノルボルニル基または3−ノルボルニル基が結合していることが好ましい。フッ素化アルキルアルコールは、ノルボルニル基の5又は6位に結合していることが好ましい。   In formula (a3-3), t ′ is preferably 1. l is preferably 1. s is preferably 1. In these, a 2-norbornyl group or a 3-norbornyl group is preferably bonded to the terminal of the carboxy group of acrylic acid. The fluorinated alkyl alcohol is preferably bonded to the 5th or 6th position of the norbornyl group.

(A1)成分が有する構成単位(a3)は、1種でもよく2種以上でもよい。
(A1)成分が構成単位(a3)を有する場合、構成単位(a3)の割合は、当該(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対して1〜40モル%であることが好ましく、2〜30モル%であることがより好ましく、5〜25モル%であることがさらに好ましく、10〜20モル%が特に好ましい。
構成単位(a3)の割合を好ましい下限値以上とすることにより、レジストパターン形成において解像性がより高まる。一方、好ましい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。
As the structural unit (a3) contained in the component (A1), 1 type of structural unit may be used, or 2 or more types may be used.
When the component (A1) has the structural unit (a3), the proportion of the structural unit (a3) is preferably 1 to 40 mol% with respect to the total of all the structural units constituting the component (A1). It is more preferably 2 to 30 mol%, further preferably 5 to 25 mol%, and particularly preferably 10 to 20 mol%.
By setting the proportion of the structural unit (a3) to a preferable lower limit value or more, resolution is further improved in resist pattern formation. On the other hand, by setting it to a preferable upper limit value or less, it becomes easy to balance with other structural units.

構成単位(a4):
(A1)成分は、構成単位(a0)に加えて、酸非解離性の脂肪族環式基を含む構成単位(a4)をさらに有してもよい。
(A1)成分が構成単位(a4)を有することにより、形成されるレジストパターンのドライエッチング耐性が向上する。また、(A)成分の疎水性が高まる。疎水性の向上は、特に溶剤現像プロセスの場合に、解像性、レジストパターン形状等の向上に寄与する。
構成単位(a4)における「酸非解離性環式基」は、露光により当該レジスト組成物中に酸が発生した際(例えば、後述の構成単位(a6)又は(B)成分から酸が発生した際)に、該酸が作用しても解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。
構成単位(a4)としては、例えば酸非解離性の脂肪族環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位等が好ましい。該環式基は、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樹脂成分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。
特に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、ノルボルニル基から選ばれる少なくとも1種であると、工業上入手し易いなどの点で好ましい。これらの多環式基は、炭素数1〜5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を置換基として有していてもよい。
構成単位(a4)として、具体的には、下記一般式(a4−1)〜(a4−7)でそれぞれ表される構成単位を例示することができる。
Structural unit (a4):
In addition to the structural unit (a0), the component (A1) may further include a structural unit (a4) containing an acid non-dissociable aliphatic cyclic group.
When the component (A1) has the structural unit (a4), the dry etching resistance of the formed resist pattern is improved. Moreover, the hydrophobicity of (A) component increases. The improvement in hydrophobicity contributes to improvement in resolution, resist pattern shape, etc., particularly in the case of a solvent development process.
The “acid non-dissociable cyclic group” in the structural unit (a4) is generated when an acid is generated in the resist composition by exposure (for example, an acid is generated from the structural unit (a6) or the component (B) described later). In this case, the cyclic group remains in the structural unit without being dissociated even when the acid acts.
As the structural unit (a4), for example, a structural unit derived from an acrylate ester containing a non-acid-dissociable aliphatic cyclic group is preferable. As the cyclic group, many conventionally known groups can be used as resin components of resist compositions such as for ArF excimer laser and for KrF excimer laser (preferably for ArF excimer laser). .
In particular, at least one selected from a tricyclodecyl group, an adamantyl group, a tetracyclododecyl group, an isobornyl group, and a norbornyl group is preferable in terms of industrial availability. These polycyclic groups may have a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms as a substituent.
Specific examples of the structural unit (a4) include structural units represented by general formulas (a4-1) to (a4-7) shown below.

Figure 2015134727
[式中、Rαは前記と同じである。]
Figure 2015134727
[Wherein, R α is the same as defined above. ]

(A1)成分が有する構成単位(a4)は、1種でも2種以上でもよい。
(A1)成分が構成単位(a4)を有する場合、構成単位(a4)の割合は、該(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対して1〜40モル%であることが好ましく、5〜20モル%であることがより好ましい。
構成単位(a4)の割合を好ましい下限値以上とすることにより、構成単位(a4)を含有させることによる効果が充分に得られ、一方、好ましい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 (a4) contained in the component (A1) may be one type or two or more types.
When the component (A1) has the structural unit (a4), the proportion of the structural unit (a4) is preferably 1 to 40 mol% with respect to the total of all the structural units constituting the component (A1). More preferably, it is 5-20 mol%.
By setting the proportion of the structural unit (a4) to a preferable lower limit value or more, the effect of including the structural unit (a4) can be sufficiently obtained. On the other hand, by setting the proportion of the structural unit (a4) to a preferable lower limit value or less, It becomes easy to balance.

構成単位(a6):
(A1)成分は、構成単位(a0)に加えて、露光により酸を発生する構成単位(a6)をさらに有してもよい。
構成単位(a6)としては、露光により酸を発生するものであれば特に限定されず、例えば、前記の構成単位(a0)と共重合可能であって、従来化学増幅型レジスト用の酸発生剤として提案されている構造を導入した構成単位を用いることができる。
構成単位(a0)と共重合可能な構成単位としては、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、ヒドロキシスチレン若しくはヒドロキシスチレン誘導体から誘導される構成単位等が好適なものとして挙げられる。
従来化学増幅型レジスト用の酸発生剤として提案されている構造を有する化合物としては、後述の(B)成分が好適なものとして挙げられる。
Structural unit (a6):
In addition to the structural unit (a0), the component (A1) may further include a structural unit (a6) that generates an acid upon exposure.
The structural unit (a6) is not particularly limited as long as it generates an acid upon exposure. For example, the structural unit (a6) can be copolymerized with the structural unit (a0), and is an acid generator for a conventional chemically amplified resist. A structural unit in which a structure proposed as:
As the structural unit copolymerizable with the structural unit (a0), a structural unit derived from an acrylate ester in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent, hydroxystyrene or hydroxystyrene Preferred examples include structural units derived from derivatives.
As a compound having a structure conventionally proposed as an acid generator for a chemically amplified resist, a component (B) described later is preferable.

構成単位(a6)としては、たとえば、露光により酸を発生するアニオン基を側鎖に有する構成単位(a6a)、又は、露光により分解するカチオン基を側鎖に有する構成単位(a6c)が挙げられる。   As the structural unit (a6), for example, a structural unit (a6a) having an anion group capable of generating an acid upon exposure in the side chain, or a structural unit (a6c) having a cationic group capable of decomposing upon exposure in the side chain can be mentioned. .

・構成単位(a6a)について
構成単位(a6a)は、露光により酸を発生するアニオン基を側鎖に有する構成単位である。
露光により酸を発生するアニオン基としては、特に限定されず、スルホン酸アニオン、アミドアニオン、メチドアニオンが好ましい。なかでも、該アニオン基としては、下記の一般式(a6a−r−1)、(a6a−r−2)、(a6a−r−3)のいずれかで表される基がより好ましい。
Structural Unit (a6a) The structural unit (a6a) is a structural unit having in its side chain an anionic group that generates an acid upon exposure.
The anion group that generates an acid upon exposure is not particularly limited, and a sulfonate anion, an amide anion, and a methide anion are preferable. Among these, as the anionic group, a group represented by any one of the following general formulas (a6a-r-1), (a6a-r-2), and (a6a-r-3) is more preferable.

Figure 2015134727
[式中、Va’61はフッ素原子を有する2価の炭化水素基である。La’63〜La’65は−SO−又は単結合である。Ra’61〜Ra’63はそれぞれ独立に置換基を有していてもよい炭化水素基である。]
Figure 2015134727
[In the formula, Va ′ 61 represents a divalent hydrocarbon group having a fluorine atom. La ′ 63 to La ′ 65 are —SO 2 — or a single bond. Ra ′ 61 to Ra ′ 63 are each independently a hydrocarbon group which may have a substituent. ]

前記式(a6a−r−1)中、Va’61は、フッ素原子を有する2価の炭化水素基である。Va’61における2価の炭化水素基は、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。
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。
前記脂肪族炭化水素基としては、直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、又は構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
In the formula (a6a-r-1), Va ′ 61 is a divalent hydrocarbon group having a fluorine atom. The divalent hydrocarbon group in Va ′ 61 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic 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.
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、1〜6がより好ましく、1〜4がさらに好ましく、1〜3が最も好ましい。
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。
かかる直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基はフッ素原子を有し、該脂肪族炭化水素基の水素原子の全部がフッ素原子で置換されていてもよい。また、フッ素原子に加えて、オキソ基(=O)等で置換されていてもよい。
The linear or branched aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6, more preferably 1 to 4, and most preferably 1 to 3.
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.
Such a linear or branched aliphatic hydrocarbon group has a fluorine atom, and all of the hydrogen atoms of the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom. Further, in addition to the fluorine atom, it may be substituted with an oxo group (═O) or the like.

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、前記直鎖状の脂肪族炭化水素基または前記分岐鎖状の脂肪族炭化水素基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、多環式基であってもよく、単環式基であってもよい。単環式の脂環式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。多環式の脂環式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。
かかる環状の脂肪族炭化水素基はフッ素原子を有し、該環状の脂肪族炭化水素基の水素原子の全部がフッ素原子で置換されていてもよい。また、フッ素原子に加えて、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、オキソ基(=O)等の置換基で置換されていてもよい。
該置換基におけ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。
該置換基における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。
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 similar to the linear aliphatic hydrocarbon group or the branched aliphatic hydrocarbon group.
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 a polycyclic group or a monocyclic group. The monocyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from a monocycloalkane. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include cyclopentane and cyclohexane. The polycyclic alicyclic 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. , Norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.
Such a cyclic aliphatic hydrocarbon group may have a fluorine atom, and all of the hydrogen atoms of the cyclic aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom. Further, in addition to the fluorine atom, it may be substituted with a substituent such as an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group or an oxo group (═O).
The alkyl group in 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 in 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, and a methoxy group. An ethoxy group is most preferred.

Va’61における2価の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る。
この芳香環は、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。
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。
かかる芳香族炭化水素基はフッ素原子を有し、該芳香族炭化水素基の水素原子の全部がフッ素原子で置換されていてもよい。また、フッ素原子に加えて、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、オキソ基(=O)等の置換基で置換されていてもよい。前記置換基としてのアルキル基、アルコキシ基としては、前記環状の脂肪族炭化水素基の置換基としてのアルキル基、アルコキシ基と同様である。
In the divalent hydrocarbon group for Va ′ 61 , 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, 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, and the like. Can be 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 two hydrogen atoms from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle (arylene group or heteroarylene group); an aromatic compound containing two or more aromatic rings A group obtained by removing two hydrogen atoms from (for example, biphenyl, fluorene, etc.); 1 of the hydrogen atoms of a group (aryl group or heteroaryl group) obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring A group substituted with an alkylene group (for example, an aryl group in an arylalkyl group such as benzyl, phenethyl, 1-naphthylmethyl, 2-naphthylmethyl, 1-naphthylethyl, 2-naphthylethyl, etc.) A group in which one atom is further removed). 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.
Such an aromatic hydrocarbon group has a fluorine atom, and all of the hydrogen atoms of the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom. Further, in addition to the fluorine atom, it may be substituted with a substituent such as an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group or an oxo group (═O). The alkyl group and alkoxy group as the substituent are the same as the alkyl group and alkoxy group as the substituent of the cyclic aliphatic hydrocarbon group.

前記式(a6a−r−1)で表されるアニオン基のなかでも、下記一般式(a6a−r−11)で表される基が好ましい。   Among the anionic groups represented by the formula (a6a-r-1), a group represented by the following general formula (a6a-r-11) is preferable.

Figure 2015134727
[式中、Rf1及びRf2はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、フッ素原子又はフッ素化アルキル基であり、Rf1、Rf2のうち少なくとも1つはフッ素原子又はフッ素化アルキル基であり、p0は1〜8の整数である。]
Figure 2015134727
[Wherein, R f1 and R f2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, a fluorine atom or a fluorinated alkyl group, and at least one of R f1 and R f2 is a fluorine atom or a fluorinated alkyl group, p0 is an integer of 1-8. ]

前記式(a6a−r−11)中、Rf1及びRf2は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、フッ素原子又はフッ素化アルキル基であり、Rf1、Rf2のうち少なくとも1つはフッ素原子又はフッ素化アルキル基である。
f1、Rf2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、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。
f1、Rf2のフッ素化アルキル基としては、上記Rf1、Rf2のアルキル基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基が好ましい。
f1、Rf2としては、フッ素原子又はフッ素化アルキル基であることが好ましい。
前記式(a6a−r−11)中、p0は1〜8の整数であり、1〜4の整数であることが好ましく、1又は2であることがさらに好ましい。
In the formula (a6a-r-11), R f1 and R f2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, a fluorine atom or a fluorinated alkyl group, and at least one of R f1 and R f2 is fluorine. An atom or a fluorinated alkyl group.
As the alkyl group for R f1 and R f2 , an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group. Group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like.
Examples of the fluorinated alkyl group of R f1, R f2, group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group of the R f1, R f2 is substituted with a fluorine atom is preferred.
R f1 and R f2 are preferably a fluorine atom or a fluorinated alkyl group.
In the formula (a6a-r-11), p0 is an integer of 1 to 8, preferably an integer of 1 to 4, and more preferably 1 or 2.

前記式(a6a−r−2)中、Ra’61の炭化水素基としては、アルキル基、1価の脂環式炭化水素基、アリール基、アラルキル基などが挙げられる。
Ra’61におけるアルキル基は、炭素数1〜8が好ましく、炭素数1〜6がより好ましく、炭素数1〜4がさらに好ましく、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基等が好ましいものとして挙げられる。
Ra’61における1価の脂環式炭化水素基は、炭素数3〜20が好ましく、炭素数3〜12がより好ましく、多環式でもよく、単環式でもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、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。多環式の脂環式炭化水素基としては、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。
Ra’61におけるアリール基は、炭素数6〜18であるものが好ましく、炭素数6〜10であるものがより好ましく、具体的にはフェニル基が特に好ましい。
Ra’61におけるアラルキル基は、炭素数1〜8のアルキレン基と上記「Ra’61におけるアリール基」とが結合したものが好ましい例として挙げられる。炭素数1〜6のアルキレン基と上記「Ra’61におけるアリール基」とが結合したアラルキル基がより好ましく、炭素数1〜4のアルキレン基と上記「Ra’61におけるアリール基」とが結合したアラルキル基が特に好ましい。
Ra’61における炭化水素基は、置換基を有していてもよく、当該炭化水素基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されていることが好ましく、当該炭化水素基の水素原子の30〜100%がフッ素原子で置換されていることがより好ましい。なかでも、上述したアルキル基の水素原子の全部がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキル基であることが特に好ましい。加えて、Ra’61における炭化水素基は、メチレン基(−CH−)が−CO−又は−SO−等の2価の基で置換されていてもよい。
In the formula (a6a-r-2), examples of the hydrocarbon group for Ra ′ 61 include an alkyl group, a monovalent alicyclic hydrocarbon group, an aryl group, and an aralkyl group.
The alkyl group in Ra ′ 61 preferably has 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 4 carbon atoms, and may be linear or branched. Specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, an octyl group and the like are preferable.
The monovalent alicyclic hydrocarbon group in Ra ′ 61 preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 12 carbon atoms, and may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon 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 alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane, and the polycycloalkane is preferably one having 7 to 12 carbon atoms. Adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.
The aryl group in Ra ′ 61 is preferably one having 6 to 18 carbon atoms, more preferably one having 6 to 10 carbon atoms, and particularly preferably a phenyl group.
A preferable example of the aralkyl group in Ra ′ 61 is one in which an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms is bonded to the above “aryl group in Ra ′ 61 ”. An aralkyl group in which an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms and the above “aryl group in Ra ′ 61 ” are bonded is more preferable, and an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms and the above “aryl group in Ra ′ 61 ” are bonded. Aralkyl groups are particularly preferred.
The hydrocarbon group in Ra ′ 61 may have a substituent, and part or all of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group are preferably substituted with fluorine atoms, and the hydrogen atom of the hydrocarbon group It is more preferable that 30 to 100% of is substituted with a fluorine atom. Especially, it is especially preferable that it is the perfluoroalkyl group by which all the hydrogen atoms of the alkyl group mentioned above were substituted by the fluorine atom. In addition, in the hydrocarbon group in Ra ′ 61 , the methylene group (—CH 2 —) may be substituted with a divalent group such as —CO— or —SO 2 —.

前記式(a6a−r−3)中、La’63〜La’65は、−SO−又は単結合であり、Ra’62〜Ra’63は、それぞれ独立に置換基を有していてもよい炭化水素基である。Ra’62〜Ra’63は、それぞれ、前記Ra’61の置換基を有していてもよい炭化水素基と同様である。 In the formula (a6a-r-3), La ′ 63 to La ′ 65 are —SO 2 — or a single bond, and Ra ′ 62 to Ra ′ 63 may each independently have a substituent. Good hydrocarbon group. Each of Ra ′ 62 to Ra ′ 63 is the same as the hydrocarbon group that may have the substituent of Ra ′ 61 .

構成単位(a6a)としては、下記の一般式(a6a−1)〜(a6a−8)でそれぞれ表される構成単位が好適に挙げられる。   Preferred examples of the structural unit (a6a) include structural units represented by general formulas (a6a-1) to (a6a-8) shown below.

Figure 2015134727
[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。Ra61は上記式(a6a−r−1)で表される基であり、Ra62は上記式(a6a−r−2)または(a6a−r−3)で表される基であり、Ra63は上記式(a6a−r−3)で表される基である。Ra”61〜Ra”64はそれぞれ独立に水素原子、フッ素原子、炭素数1〜5のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。na61、na62はそれぞれ独立に1〜10の整数であり、na63は0〜10の整数である。Va”61は2価の環状の炭化水素基である。La”61は−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、又は、−O−CH−C(=O)−O−である。Va”62は2価の炭化水素基である。Ra”65は水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。La”62は−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、又は、−NH−C(=O)−O−である。Ya”61は環状炭化水素基を含む2価の連結基である。Va”63は2価の環状炭化水素基又は単結合である。mは1以上の整数であって、Mm+はそれぞれ独立にm価の有機カチオンである。]
Figure 2015134727
[In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Ra 61 is a group represented by the above formula (a6a-r-1), Ra 62 is a group represented by the above formula (a6a-r-2) or (a6a-r-3), and Ra 63 Is a group represented by the above formula (a6a-r-3). Ra ″ 61 to Ra ″ 64 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a fluorinated alkyl group. n a61 and n a62 are each independently an integer of 1 to 10, and na 63 is an integer of 0 to 10. Va ″ 61 is a divalent cyclic hydrocarbon group. La ″ 61 is —C (═O) —O—, —O—C (═O) —O—, or —O—CH 2 —C. (= O) -O-. Va ″ 62 is a divalent hydrocarbon group. Ra ″ 65 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. La ″ 62 is —C (═O) —O—, —O—C (═O) —O—, or —NH—C (═O) —O—. Ya ″ 61 is a cyclic hydrocarbon group. Is a divalent linking group. Va ″ 63 is a divalent cyclic hydrocarbon group or a single bond. M is an integer of 1 or more, and M m + is each independently an m-valent organic cation.]

前記式(a6a−1)〜(a6a−8)中、Rは、前記式(a1−1)中のRと同様である。
前記式(a6a−1)〜(a6a−4)中、Ra61は、それぞれ独立に、上記式(a6a−r−1)で表される基である。前記式(a6a−5)〜(a6a−7)中、Ra62は、それぞれ独立に、上記式(a6a−r−2)または(a6a−r−3)で表される基である。前記式(a6a−8)中、Ra63は、上記式(a6a−r−3)で表される基である。
前記式(a6a−2)、(a6a−5)〜(a6a−7)中、Ra”61〜Ra”64は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜5のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。Ra”61〜Ra”64におけるフッ素化アルキル基は、炭素数1〜5のアルキル基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基が挙げられる。
前記式(a6a−2)、(a6a−5)、(a6a−6)中、na61は、それぞれ独立に、1〜10の整数であり、1〜8の整数が好ましく、1〜4の整数であることがより好ましく、1又は2であることがさらに好ましい。
前記式(a6a−6)中、na62は、1〜10の整数であり、1〜8の整数が好ましく、1〜4の整数であることがより好ましく、1又は2であることがさらに好ましい。
前記式(a6a−7)中、na63は、0〜10の整数であり、0〜5の整数が好ましく、0〜3の整数であることがより好ましく、0であることがさらに好ましい。
In the formulas (a6a-1) to (a6a-8), R is the same as R in the formula (a1-1).
In the formulas (a6a-1) to (a6a-4), Ra 61 is each independently a group represented by the formula (a6a-r-1). In the formulas (a6a-5) to (a6a-7), Ra 62 is independently a group represented by the above formula (a6a-r-2) or (a6a-r-3). In the formula (a6a-8), Ra 63 is a group represented by the formula (a6a-r-3).
In the formulas (a6a-2) and (a6a-5) to (a6a-7), Ra ″ 61 to Ra ″ 64 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or fluorine. Alkyl group. Examples of the fluorinated alkyl group for Ra ″ 61 to Ra ″ 64 include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms have been substituted with fluorine atoms.
In the formulas (a6a-2), (a6a-5), and (a6a-6), na61 are each independently an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 8, and an integer of 1 to 4 Is more preferable, and 1 or 2 is more preferable.
In the formula (a6a-6), n a62 is an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 8, more preferably an integer of 1 to 4, and even more preferably 1 or 2. .
In the formula (a6a-7), na63 is an integer of 0 to 10, an integer of 0 to 5 is preferable, an integer of 0 to 3 is more preferable, and 0 is still more preferable.

前記式(a6a−3)中、Va”61は、2価の環状の炭化水素基であり、前記式(a6a−r−1)中のVa’61についての説明の中で例示した、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基と同様のものが挙げられる。
La”61は、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、又は、−O−CH−C(=O)−O−である。
In the formula (a6a-3), Va ″ 61 is a divalent cyclic hydrocarbon group, and is exemplified in the description of Va ′ 61 in the formula (a6a-r-1). And the same as the aliphatic hydrocarbon group and aromatic hydrocarbon group containing a ring.
La ″ 61 is —C (═O) —O—, —O—C (═O) —O—, or —O—CH 2 —C (═O) —O—.

前記式(a6a−4)中、Va”62は、2価の炭化水素基であり、前記式(a6a−r−1)中のVa’61についての説明の中で例示した、2価の炭化水素基と同様のものが挙げられる。
Ra”65は、水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。
In the formula (a6a-4), Va ″ 62 is a divalent hydrocarbon group, and the divalent carbonization exemplified in the description of Va ′ 61 in the formula (a6a-r-1). The thing similar to a hydrogen group is mentioned.
Ra ″ 65 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

前記式(a6a−6)中、La”62は、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、又は、−NH−C(=O)−O−である。
前記式(a6a−7)中、Ya”61は、環状炭化水素基を含む2価の連結基であり、上述した一般式(a2−1)中のYa21の2価の連結基についての説明の中で例示される、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基(このうち、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基、又は、芳香族炭化水素基を有するもの)と同様のものが挙げられる。
前記式(a6a−8)中、Va”63は、2価の環状炭化水素基又は単結合である。Va”63における2価の環状炭化水素基は、前記式(a6a−r−1)中のVa’61についての説明の中で例示した、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基と同様のものが挙げられる。
In the formula (a6a-6), La ″ 62 represents —C (═O) —O—, —O—C (═O) —O—, or —NH—C (═O) —O—. is there.
In the formula (a6a-7), Ya ″ 61 is a divalent linking group containing a cyclic hydrocarbon group, and description of the divalent linking group of Ya 21 in the general formula (a2-1) described above. , An aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, an aromatic hydrocarbon group, a divalent linking group containing a hetero atom (of these, an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, Or the thing similar to the thing which has an aromatic hydrocarbon group) is mentioned.
In the formula (a6a-8), Va " 63 is a divalent cyclic hydrocarbon group or .Va a single bond" divalent cyclic hydrocarbon group in 63, the formula (a6a-r-1) in And the same as the aliphatic hydrocarbon group and aromatic hydrocarbon group containing a ring in the structure exemplified in the description of Va ′ 61 .

前記式(a6a−1)〜(a6a−8)中、mは1以上の整数であって、Mm+は、それぞれ独立に、m価の有機カチオンである。
m+の有機カチオンとしては、特に限定されず、なかでもm価のオニウムカチオンが好ましく、そのなかでもスルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオンであることがより好ましく、後述の一般式(ca−1)〜(ca−4)でそれぞれ表される有機カチオンが特に好ましい。
In the formulas (a6a-1) to (a6a-8), m is an integer of 1 or more, and M m + is each independently an m-valent organic cation.
The organic cation of M m + is not particularly limited and is preferably an m-valent onium cation, more preferably a sulfonium cation or an iodonium cation, and the general formulas (ca-1) to (ca) described later. -4) is particularly preferable.

以下に前記式(a6a−1)で表される構成単位の具体例を示す。(Mm+1/mは上述した説明と同様である。 Specific examples of the structural unit represented by the formula (a6a-1) are shown below. (M m + ) 1 / m is the same as described above.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

以下に前記式(a6a−2)で表される構成単位の具体例を示す。   Specific examples of the structural unit represented by the formula (a6a-2) are shown below.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

以下に前記式(a6a−3)で表される構成単位の具体例を示す。   Specific examples of the structural unit represented by the formula (a6a-3) are shown below.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

以下に前記式(a6a−4)で表される構成単位の具体例を示す。   Specific examples of the structural unit represented by the formula (a6a-4) are shown below.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

以下に前記式(a6a−5)で表される構成単位の具体例を示す。   Specific examples of the structural unit represented by the formula (a6a-5) are shown below.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

以下に前記式(a6a−6)で表される構成単位の具体例を示す。   Specific examples of the structural unit represented by the formula (a6a-6) are shown below.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

以下に前記式(a6a−7)で表される構成単位の具体例を示す。   Specific examples of the structural unit represented by the formula (a6a-7) are shown below.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

以下に前記式(a6a−8)で表される構成単位の具体例を示す。   Specific examples of the structural unit represented by the formula (a6a-8) are shown below.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

・構成単位(a6c)について
構成単位(a6c)は、露光により分解するカチオン基を側鎖に有する構成単位である。
露光により分解するカチオン基としては、特に限定されず、下記の一般式(a6c−r−1)で表される基が好ましい。
Structural Unit (a6c) The structural unit (a6c) is a structural unit having in its side chain a cationic group that decomposes upon exposure.
It does not specifically limit as a cationic group decomposed | disassembled by exposure, The group represented by the following general formula (a6c-r-1) is preferable.

Figure 2015134727
[式中、Ra’61c及びRa’62cはそれぞれ独立に置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキル基、または置換基を有していてもよいアルケニル基を表す。Va’61cはアリーレン基、アルキレン基またはアルケニレン基を表す。ただし、Ra’61cとRa’62cとVa’61cとは相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。]
Figure 2015134727
[ Wherein , Ra ′ 61c and Ra ′ 62c are each independently an aryl group which may have a substituent, an alkyl group which may have a substituent, or an alkenyl which may have a substituent. Represents a group. Va ′ 61c represents an arylene group, an alkylene group or an alkenylene group. However, Ra ′ 61c , Ra ′ 62c and Va ′ 61c may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula. ]

前記式(a6c−r−1)中、Ra’61c及びRa’62cは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキル基、または置換基を有していてもよいアルケニル基を表す。Ra’61c及びRa’62cは、後述の式(ca−1)中のR201〜R203における、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキル基、または置換基を有していてもよいアルケニル基と同様のものが挙げられる。
Va’61cは、アリーレン基、アルキレン基またはアルケニレン基を表し、前記のRa’61c及びRa’62cにおけるアリール基、アルキル基またはアルケニル基から水素原子1個を除いた基が挙げられる。
ただし、Ra’61cとRa’62cとVa’61cとは、相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。ここで形成される環構造は、後述の式(ca−1)中のR201〜R203が相互に結合して式中のイオウ原子と共に形成する環から水素原子1個を除いた基が挙げられる。
In the formula (a6c-r-1), Ra ′ 61c and Ra ′ 62c are each independently an aryl group which may have a substituent, an alkyl group which may have a substituent, or a substituent. The alkenyl group which may have a group is represented. Ra ′ 61c and Ra ′ 62c are an aryl group which may have a substituent and an alkyl group which may have a substituent in R 201 to R 203 in formula (ca-1) described later, Or the thing similar to the alkenyl group which may have a substituent is mentioned.
Va ′ 61c represents an arylene group, an alkylene group or an alkenylene group, and examples thereof include a group in which one hydrogen atom has been removed from the aryl group, alkyl group or alkenyl group in the Ra ′ 61c and Ra ′ 62c .
However, Ra ′ 61c , Ra ′ 62c and Va ′ 61c may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula. Examples of the ring structure formed here include a group in which R 201 to R 203 in the formula (ca-1) described later are bonded to each other to remove one hydrogen atom from the ring formed together with the sulfur atom in the formula. It is done.

構成単位(a6c)としては、下記の一般式(a6c−1)〜(a6c−3)でそれぞれ表される構成単位が好適に挙げられる。   Preferred examples of the structural unit (a6c) include structural units represented by general formulas (a6c-1) to (a6c-3) shown below.

Figure 2015134727
[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。Va61cはそれぞれ独立に炭素数1〜5のアルキレン基であり、Va62c及びVa64cはそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキレン基であり、Va63cは脂肪族環式基又は単結合であり、na61cは0〜2の整数であり、na62cは0または1であり、Ra61cは上記式(a6c−r−1)で表される基である。Aは対アニオンである。]
Figure 2015134727
[In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Va 61c is each independently an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, Va 62c and Va 64c are each independently an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and Va 63c is an aliphatic cyclic group or a single bond. , Na 61c is an integer of 0 to 2, na 62c is 0 or 1, and Ra 61c is a group represented by the above formula (a6c-r-1). A is a counter anion. ]

前記式(a6c−1)〜(a6c−3)中、Rは、前記式(a1−1)中のRと同様である。Ra61cは、それぞれ独立に、上記式(a6c−r−1)で表される基である。
前記式(a6c−2)、(a6c−3)中、Va61cは、それぞれ独立に、炭素数1〜5のアルキレン基であり、炭素数1〜3のアルキレン基が好ましく、メチレン基がより好ましい。
前記式(a6c−3)中、Va62c及びVa64cは、それぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキレン基であり、炭素数1〜8のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜5のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜3のアルキレン基がさらに好ましい。
前記式(a6c−3)中、Va63cは、脂肪族環式基又は単結合である。Va63cにおける脂肪族環式基は、前記式(a6a−r−1)中のVa’61についての説明の中で例示した、脂肪族環式基と同様のものが挙げられる。
na61cは0〜2の整数であり、1又は2が好ましい。
na62cは0または1である。
In the formulas (a6c-1) to (a6c-3), R is the same as R in the formula (a1-1). Ra 61c is each independently a group represented by the above formula (a6c-r-1).
In the formulas (a6c-2) and (a6c-3), Va 61c is independently an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, preferably an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a methylene group. .
In the formula (a6c-3), Va 62c and Va 64c are each independently an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, and an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. Are more preferable, and an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable.
In the formula (a6c-3), Va 63c is an aliphatic cyclic group or a single bond. Examples of the aliphatic cyclic group for Va 63c include the same aliphatic cyclic groups exemplified in the description of Va ′ 61 in the formula (a6a-r-1).
na 61c is an integer of 0 to 2, and 1 or 2 is preferable.
na 62c is 0 or 1.

前記式(a6c−1)〜(a6c−3)中、Aは対アニオンである。
の対アニオンとしては、特に限定されず、後述の(B)成分についての説明の中で例示される、一般式(b−1)、(b−2)または(b−3)で表されるオニウム塩系酸発生剤のアニオン部等が挙げられ、一般式(b−1)で表されるオニウム塩系酸発生剤のアニオン部が特に好ましく、そのなかでも炭素数1〜8のフッ素化アルキルスルホン酸イオン(好ましくは炭素数1〜4)または後述の一般式(an−1)〜(an−3)でそれぞれ表されるアニオンから選択される少なくとも1種であることが好ましい。
In the formulas (a6c-1) to (a6c-3), A is a counter anion.
The counter anion of A is not particularly limited, and is represented by the general formula (b-1), (b-2) or (b-3) exemplified in the description of the component (B) described later. And the anion part of the onium salt acid generator represented by the general formula (b-1) is particularly preferable, among which fluorine having 1 to 8 carbon atoms. It is preferable that it is at least 1 sort (s) selected from the anion each represented by the alkyl sulfonate ion (preferably C1-C4) or the general formula (an-1)-(an-3) mentioned later.

以下に前記の式(a6c−1)、(a6c−2)又は(a6c−3)で表される構成単位の具体例を示す。Aは上述した説明と同様である。 Specific examples of the structural unit represented by the above formula (a6c-1), (a6c-2) or (a6c-3) are shown below. A is the same as described above.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

(A1)成分が有する構成単位(a6)は、1種でも2種以上でもよい。
構成単位(a6a)としては、一般式(a6a−1)又は(a6a−2)で表される構成単位が好ましい。構成単位(a6c)としては、一般式(a6c−1)で表される構成単位が好ましい。
上記のなかでも、構成単位(a6)は、構成単位(a6a)が好ましい。
(A1)成分中、構成単位(a6)の割合は、当該(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対し、0.5〜30モル%であることが好ましく、1〜20モル%であることがより好ましく、1.5〜15モル%が特に好ましい。
構成単位(a6)の割合を下限値以上とすることにより、ラフネスが低減され、良好なレジストパターン形状が得られやすい。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、リソグラフィー特性がより向上する。
The structural unit (a6) contained in the component (A1) may be one type or two or more types.
As the structural unit (a6a), structural units represented by general formula (a6a-1) or (a6a-2) are preferable. As the structural unit (a6c), a structural unit represented by general formula (a6c-1) is preferable.
Among the above, the structural unit (a6) is preferably the structural unit (a6a).
In the component (A1), the proportion of the structural unit (a6) is preferably 0.5 to 30 mol%, and preferably 1 to 20 mol% with respect to the total of all the structural units constituting the component (A1). More preferably, it is particularly preferably 1.5 to 15 mol%.
By setting the proportion of the structural unit (a6) to the lower limit value or more, roughness is reduced and a good resist pattern shape can be easily obtained. By setting it to the upper limit value or less, it is possible to balance with other structural units, and the lithography characteristics are further improved.

かかるレジスト組成物において、(A)成分は、構成単位(a0)を有する高分子化合物(A1)を含むものである。
好ましい(A1)成分としては、構成単位(a0)と構成単位(a2)との繰り返し構造からなる高分子化合物、構成単位(a0)と構成単位(a3)との繰り返し構造からなる高分子化合物、構成単位(a0)と構成単位(a6)との繰り返し構造からなる高分子化合物、構成単位(a0)と構成単位(a2)と構成単位(a3)との繰り返し構造からなる高分子化合物、構成単位(a0)と構成単位(a2)と構成単位(a3)と構成単位(a6)との繰り返し構造からなる高分子化合物等が例示でき、これらの中でも、構成単位(a0)と構成単位(a2)と構成単位(a3)との繰り返し構造からなる高分子化合物、構成単位(a0)と構成単位(a2)と構成単位(a3)と構成単位(a6)との繰り返し構造からなる高分子化合物が特に好ましい。
In such a resist composition, the component (A) includes the polymer compound (A1) having the structural unit (a0).
As the preferred component (A1), a polymer compound having a repeating structure of the structural unit (a0) and the structural unit (a2), a polymer compound having a repeating structure of the structural unit (a0) and the structural unit (a3), Polymer compound comprising a repeating structure of structural unit (a0) and structural unit (a6), polymer compound comprising a repeating structure of structural unit (a0), structural unit (a2) and structural unit (a3), structural unit Examples thereof include a polymer compound having a repeating structure of (a0), the structural unit (a2), the structural unit (a3), and the structural unit (a6). Among these, the structural unit (a0) and the structural unit (a2) And a polymer compound comprising a repeating structure of the structural unit (a3), a polymer compound comprising a repeating structure of the structural unit (a0), the structural unit (a2), the structural unit (a3) and the structural unit (a6). It is particularly preferred.

(A1)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、2000〜20000が最も好ましい。
(A1)成分のMwがこの範囲の好ましい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、この範囲の好ましい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。
(A1)成分の分散度(Mw/Mn)は、特に限定されず、1.0〜5.0が好ましく、1.0〜4.0がより好ましく、1.0〜3.0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 (A1) (polystyrene conversion standard by gel permeation chromatography (GPC)) is not particularly limited, preferably 1000 to 50000, more preferably 1500 to 30000, 2000 to 2000 20000 is most preferred.
When the Mw of the component (A1) is less than or equal to the preferable upper limit value in this range, there is sufficient solubility in a resist solvent to be used as a resist. The resist pattern has a good cross-sectional shape.
The dispersity (Mw / Mn) of the component (A1) is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 4.0, and most preferably 1.0 to 3.0. . In addition, Mn shows a number average molecular weight.

(A1)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。
(A)成分中の(A1)成分の割合は、(A)成分の総質量に対し、25質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、75質量%以上がさらに好ましく、100質量%であってもよい。該割合が25質量%以上であると、特に、パターンの解像性が高まり、露光余裕度(ELマージン)やラインワイズラフネス(LWR)、マスク再現性などのリソグラフィー特性をより確保しやすくなる。
As the component (A1), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The proportion of the component (A1) in the component (A) is preferably 25% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, still more preferably 75% by mass or more, and 100% by mass with respect to the total mass of the component (A). It may be. When the ratio is 25% by mass or more, in particular, the resolution of the pattern is improved, and it becomes easier to ensure lithography characteristics such as exposure margin (EL margin), line width roughness (LWR), and mask reproducibility.

かかるレジスト組成物は、(A)成分として、前記(A1)成分に該当しない、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(以下「(A2)成分」という。)を併用してもよい。
(A2)成分としては、特に限定されず、化学増幅型レジスト組成物用の基材成分として従来から知られている多数のもの(たとえば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)等のベース樹脂、低分子化合物など)から任意に選択して用いればよい。(A2)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Such a resist composition uses, as component (A), a base material component (hereinafter referred to as “component (A2)”) that does not correspond to the component (A1) and whose solubility in a developing solution is changed by the action of an acid. May be.
The component (A2) is not particularly limited, and is conventionally known as a substrate component for a chemically amplified resist composition (for example, for ArF excimer laser, for KrF excimer laser (preferably ArF excimer laser). For example, a base resin, a low molecular compound, etc.). (A2) A component may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

かかるレジスト組成物において、(A)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。
かかるレジスト組成物中、(A)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 such a resist composition, the component (A) may be used alone or in combination of two or more.
In such a resist composition, the content of the component (A) may be adjusted according to the resist film thickness to be formed.

<他の成分>
かかるレジスト組成物は、上述した(A)成分に加えて、該(A)成分以外の他の成分をさらに含有してもよい。他の成分としては、例えば以下に示す(B)成分、(D)成分、(E)成分、(F)成分、(S)成分などが挙げられる。
<Other ingredients>
Such a resist composition may further contain components other than the component (A) in addition to the component (A) described above. Examples of other components include the following (B) component, (D) component, (E) component, (F) component, and (S) component.

[(B)成分:酸発生剤成分]
かかるレジスト組成物は、(A)成分に加えて、さらに、酸発生剤成分(以下「(B)成分」という。)を含有してもよい。
(B)成分としては、特に限定されず、これまで化学増幅型レジスト用の酸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。
このような酸発生剤としては、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤;ビスアルキル又はビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類などのジアゾメタン系酸発生剤;ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤など多種のものが挙げられる。なかでも、オニウム塩系酸発生剤を用いるのが好ましい。
[(B) component: acid generator component]
Such a resist composition may further contain an acid generator component (hereinafter referred to as “component (B)”) in addition to the component (A).
The component (B) is not particularly limited, and those that have been proposed as acid generators for chemically amplified resists can be used.
Examples of such acid generators include onium salt acid generators such as iodonium salts and sulfonium salts, oxime sulfonate acid generators; diazomethanes such as bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes and poly (bissulfonyl) diazomethanes Acid generators: various types such as nitrobenzyl sulfonate acid generators, imino sulfonate acid generators, disulfone acid generators, and the like. Of these, it is preferable to use an onium salt acid generator.

オニウム塩系酸発生剤としては、例えば、下記の一般式(b−1)で表される化合物(以下「(b−1)成分」ともいう)、一般式(b−2)で表される化合物(以下「(b−2)成分」ともいう)又は一般式(b−3)で表される化合物(以下「(b−3)成分」ともいう)を用いることができる。   Examples of the onium salt-based acid generator include a compound represented by the following general formula (b-1) (hereinafter also referred to as “(b-1) component”) and a general formula (b-2). A compound (hereinafter also referred to as “(b-2) component”) or a compound represented by the general formula (b-3) (hereinafter also referred to as “(b-3) component”) can be used.

Figure 2015134727
[式中、R101、R104〜R108はそれぞれ独立に置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基である。R104、R105は、相互に結合して環を形成していてもよい。R102は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。Y101は単結合又は酸素原子を含む2価の連結基である。V101〜V103はそれぞれ独立に単結合、アルキレン基又はフッ素化アルキレン基である。L101〜L102はそれぞれ独立に単結合又は酸素原子である。L103〜L105はそれぞれ独立に単結合、−CO−又は−SO−である。mは1以上の整数であって、M’m+はm価のオニウムカチオンである。]
Figure 2015134727
[Wherein, R 101 and R 104 to R 108 each independently have a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a substituent. A chain alkenyl group which may be present. R 104 and R 105 may be bonded to each other to form a ring. R 102 represents a fluorine atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Y 101 is a single bond or a divalent linking group containing an oxygen atom. V 101 to V 103 are each independently a single bond, an alkylene group or a fluorinated alkylene group. L 101 to L 102 are each independently a single bond or an oxygen atom. L 103 to L 105 are each independently a single bond, —CO— or —SO 2 —. m is an integer of 1 or more, and M ′ m + is an m-valent onium cation. ]

{アニオン部}
・(b−1)成分のアニオン部
式(b−1)中、R101は、置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基である。
{Anion part}
-Anion moiety of component (b-1) In formula (b-1), R 101 represents a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, Or it is the chain-like alkenyl group which may have a substituent.

置換基を有していてもよい環式基:
該環式基は、環状の炭化水素基であることが好ましく、該環状の炭化水素基は、芳香族炭化水素基であってもよく、脂肪族炭化水素基であってもよい。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。また、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。
Cyclic group which may have a substituent:
The cyclic group is preferably a cyclic hydrocarbon group, and the cyclic 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.

101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る。該芳香族炭化水素基の炭素数は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、6〜10が最も好ましい。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。
101における芳香族炭化水素基が有する芳香環として具体的には、ベンゼン、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ビフェニル、又はこれらの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た芳香族複素環などが挙げられる。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。
101における芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香環から水素原子を1つ除いた基(アリール基:たとえば、フェニル基、ナフチル基など)、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など)等が挙げられる。前記アルキレン基(アリールアルキル基中のアルキル鎖)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。
The aromatic hydrocarbon group for R 101 is a hydrocarbon group having an aromatic ring. The aromatic hydrocarbon group preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 30 carbon atoms, further preferably 5 to 20 carbon atoms, particularly preferably 6 to 15 carbon atoms, and most preferably 6 to 10 carbon atoms. However, the carbon number does not include the carbon number in the substituent.
Specific examples of the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group in R 101 include benzene, fluorene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, biphenyl, or a part of carbon atoms constituting these aromatic rings substituted with a heteroatom. An aromatic heterocyclic ring is mentioned. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom.
Specifically, the aromatic hydrocarbon group in R 101 is a group obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic ring (aryl group: for example, phenyl group, naphthyl group, etc.), and one of the hydrogen atoms of the aromatic ring is alkylene. And a group substituted with a group (for example, arylalkyl groups such as benzyl group, phenethyl group, 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, 2-naphthylethyl group, etc.). The alkylene group (alkyl chain in the arylalkyl group) preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably 1 carbon atom.

101における環状の脂肪族炭化水素基は、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基が挙げられる。
この構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、脂環式炭化水素基(脂肪族炭化水素環から水素原子を1個除いた基)、脂環式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、脂環式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。
前記脂環式炭化水素基は、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。
前記脂環式炭化水素基は、多環式基であってもよく、単環式基であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、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、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、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7〜30のものが好ましい。中でも、該ポリシクロアルカンとしては、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の架橋環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカン;ステロイド骨格を有する環式基等の縮合環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカンがより好ましい。
本明細書において「ステロイド骨格」とは、3つの六員環及び1つの五員環がつながった下記化学式で示される骨格(st)を意味する。
Examples of the cyclic aliphatic hydrocarbon group for R 101 include an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure.
As the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in this structure, an alicyclic hydrocarbon group (a group obtained by removing one hydrogen atom from an aliphatic hydrocarbon ring), an alicyclic hydrocarbon group is linear or branched Examples thereof include a group bonded to the end of a chain aliphatic hydrocarbon group and a group in which an alicyclic hydrocarbon group is interposed in the middle of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group.
The alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group may be a polycyclic group or a monocyclic group. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon 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 cyclopentane and cyclohexane. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane, and the polycycloalkane preferably has 7 to 30 carbon atoms. Among these, the polycycloalkane includes polycycloalkanes having a polycyclic skeleton of a bridged ring system such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane; condensed ring systems such as a cyclic group having a steroid skeleton A polycycloalkane having a polycyclic skeleton is more preferable.
In the present specification, the “steroid skeleton” means a skeleton (st) represented by the following chemical formula in which three six-membered rings and one five-membered ring are connected.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

なかでも、R101における環状の脂肪族炭化水素基としては、モノシクロアルカンまたはポリシクロアルカンから水素原子を1つ以上除いた基が好ましく、ポリシクロアルカンから水素原子を1つ除いた基がより好ましく、アダマンチル基、ノルボルニル基が特に好ましく、アダマンチル基が最も好ましい。 Among these, the cyclic aliphatic hydrocarbon group for R 101 is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a monocycloalkane or polycycloalkane, and more preferably a group obtained by removing one hydrogen atom from a polycycloalkane. An adamantyl group and a norbornyl group are particularly preferable, and an adamantyl group is most preferable.

脂環式炭化水素基に結合してもよい、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、1〜6がより好ましく、1〜4がさらに好ましく、1〜3が最も好ましい。
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。
The linear or branched aliphatic hydrocarbon group that may be bonded to the alicyclic hydrocarbon group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and 1 to 4 carbon atoms. Is more preferable, and 1-3 are most preferable.
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.

また、R101における環状の炭化水素基は、複素環等のようにヘテロ原子を含んでもよい。具体的には、前記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)でそれぞれ表されるラクトン含有環式基、前記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される−SO−含有多環式基、その他以下に挙げる複素環式基が挙げられる。 In addition, the cyclic hydrocarbon group for R 101 may contain a hetero atom such as a heterocyclic ring. Specifically, the lactone-containing cyclic groups represented by the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7), and the general formulas (a5-r-1) to (a5-r- -SO 2 respectively represented by 4) - containing polycyclic group, heterocyclic group listed other less like.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

101の環式基における置換基としては、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、カルボニル基、ニトロ基等が挙げられる。
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−ブチル基が最も好ましい。
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−ブトキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
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。
置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、炭素数1〜5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。
置換基としてのカルボニル基は、環状の炭化水素基を構成するメチレン基(−CH−)を置換する基である。
Examples of the substituent in the cyclic group of R 101 include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a carbonyl group, and a nitro group.
The alkyl group as a 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 a substituent is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, more 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 a substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
As the halogenated alkyl group as a substituent, a part or all of hydrogen atoms such as an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group, and the like And a group substituted with a halogen atom.
The carbonyl group as a substituent is a group that substitutes a methylene group (—CH 2 —) constituting a cyclic hydrocarbon group.

置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基:
101の鎖状のアルキル基としては、直鎖状又は分岐鎖状のいずれでもよい。
直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。
A chain-like alkyl group which may have a substituent:
The chain alkyl group for R 101 may be either linear or branched.
The linear 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 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.

置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基:
101の鎖状のアルケニル基としては、直鎖状又は分岐鎖状のいずれでもよく、炭素数が2〜10であることが好ましく、2〜5がより好ましく、2〜4がさらに好ましく、3が特に好ましい。直鎖状のアルケニル基としては、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。分岐鎖状のアルケニル基としては、例えば、1−メチルビニル基、2−メチルビニル基、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。
鎖状のアルケニル基としては、上記の中でも、直鎖状のアルケニル基が好ましく、ビニル基、プロペニル基がより好ましく、ビニル基が特に好ましい。
A chain-like alkenyl group which may have a substituent:
The chain alkenyl group for R 101 may be either linear or branched, preferably has 2 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 5, still more preferably 2 to 4, more preferably 3 Is particularly preferred. Examples of the linear alkenyl group include a vinyl group, a propenyl group (allyl group), and a butynyl group. Examples of the branched alkenyl group include 1-methylvinyl group, 2-methylvinyl group, 1-methylpropenyl group, 2-methylpropenyl group and the like.
Among the above, the chain alkenyl group is preferably a linear alkenyl group, more preferably a vinyl group or propenyl group, and particularly preferably a vinyl group.

101の鎖状のアルキル基またはアルケニル基における置換基としては、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、カルボニル基、ニトロ基、アミノ基、上記R101における環式基等が挙げられる。 Examples of the substituent in the chain alkyl group or alkenyl group of R 101 include an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a carbonyl group, a nitro group, an amino group, and the cyclic group in R 101 described above. Can be mentioned.

なかでも、R101は、置換基を有していてもよい環式基が好ましく、置換基を有していてもよい環状の炭化水素基であることがより好ましい。より具体的には、フェニル基、ナフチル基、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;前記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)でそれぞれ表されるラクトン含有環式基;前記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される−SO−含有環式基等が好ましい。 Among these, R 101 is preferably a cyclic group which may have a substituent, and more preferably a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. More specifically, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a phenyl group, a naphthyl group, or a polycycloalkane; each represented by the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7) Lactone-containing cyclic groups; —SO 2 -containing cyclic groups represented by general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4), respectively, are preferable.

式(b−1)中、Y101は、単結合または酸素原子を含む2価の連結基である。
101が酸素原子を含む2価の連結基である場合、該Y101は、酸素原子以外の原子を含有してもよい。酸素原子以外の原子としては、たとえば炭素原子、水素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
酸素原子を含む2価の連結基としては、たとえば、酸素原子(エーテル結合:−O−)、エステル結合(−C(=O)−O−)、オキシカルボニル基(−O−C(=O)−)、アミド結合(−C(=O)−NH−)、カルボニル基(−C(=O)−)、カーボネート結合(−O−C(=O)−O−)等の非炭化水素系の酸素原子含有連結基;該非炭化水素系の酸素原子含有連結基とアルキレン基との組み合わせ等が挙げられる。この組み合わせに、さらにスルホニル基(−SO−)が連結されていてもよい。かかる酸素原子を含む2価の連結基としては、たとえば下記一般式(y−al−1)〜(y−al−7)でそれぞれ表される連結基が挙げられる。
In formula (b-1), Y 101 represents a single bond or a divalent linking group containing an oxygen atom.
When Y 101 is a divalent linking group containing an oxygen atom, Y 101 may contain an atom other than an oxygen atom. Examples of atoms other than oxygen atoms include carbon atoms, hydrogen atoms, sulfur atoms, and nitrogen atoms.
Examples of the divalent linking group containing an oxygen atom include an oxygen atom (ether bond: —O—), an ester bond (—C (═O) —O—), and an oxycarbonyl group (—O—C (═O). )-), Amide bond (—C (═O) —NH—), carbonyl group (—C (═O) —), carbonate bond (—O—C (═O) —O—), etc. A combination of a non-hydrocarbon oxygen atom-containing linking group and an alkylene group; and the like. A sulfonyl group (—SO 2 —) may be further linked to this combination. Examples of the divalent linking group containing an oxygen atom include linking groups represented by the following general formulas (y-al-1) to (y-al-7), respectively.

Figure 2015134727
[式中、V’101は単結合または炭素数1〜5のアルキレン基であり、V’102は炭素数1〜30の2価の飽和炭化水素基である。]
Figure 2015134727
[Wherein, V ′ 101 is a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and V ′ 102 is a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. ]

V’102における2価の飽和炭化水素基は、炭素数1〜30のアルキレン基であることが好ましく、炭素数1〜10のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数1〜5のアルキレン基であることがさらに好ましい。 The divalent saturated hydrocarbon group for V ′ 102 is preferably an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. More preferably.

V’101およびV’102におけるアルキレン基としては、直鎖状のアルキレン基でもよく分岐鎖状のアルキレン基でもよく、直鎖状のアルキレン基が好ましい。
V’101およびV’102におけるアルキレン基として、具体的には、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。
また、V’101又はV’102における前記アルキレン基における一部のメチレン基が、炭素数5〜10の2価の脂肪族環式基で置換されていてもよい。当該脂肪族環式基は、前記式(a1−r−1)中のRa’の環状の脂肪族炭化水素基(単環式の脂肪族炭化水素基、多環式の脂肪族炭化水素基)から水素原子をさらに1つ除いた2価の基が好ましく、シクロへキシレン基、1,5−アダマンチレン基または2,6−アダマンチレン基がより好ましい。
The alkylene group for V ′ 101 and V ′ 102 may be a linear alkylene group or a branched alkylene group, and a linear alkylene group is preferred.
Specific examples of the alkylene group in V ′ 101 and V ′ 102 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 Groups [—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 alkyl groups such as, trimethylene group (n- propylene group) [- CH 2 CH 2 CH 2 -]; - CH (CH 3) CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 - and the like alkyl trimethylene group; tetramethylene [-CH 2 CH 2 CH 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.
Moreover, some methylene groups in the alkylene group in V ′ 101 or V ′ 102 may be substituted with a C 5-10 divalent aliphatic cyclic group. The aliphatic cyclic group is a Ra ′ 3 cyclic aliphatic hydrocarbon group (monocyclic aliphatic hydrocarbon group, polycyclic aliphatic hydrocarbon group) in the formula (a1-r-1). ) Is preferably a divalent group in which one hydrogen atom is further removed, more preferably a cyclohexylene group, a 1,5-adamantylene group or a 2,6-adamantylene group.

101としては、エステル結合を含む2価の連結基、またはエーテル結合を含む2価の連結基が好ましく、上記式(y−al−1)〜(y−al−5)でそれぞれ表される連結基がより好ましい。 Y 101 is preferably a divalent linking group containing an ester bond or a divalent linking group containing an ether bond, each represented by the above formulas (y-al-1) to (y-al-5). A linking group is more preferred.

式(b−1)中、V101は、単結合、アルキレン基又はフッ素化アルキレン基である。V101におけるアルキレン基、フッ素化アルキレン基は、炭素数1〜4であることが好まい。V101におけるフッ素化アルキレン基としては、V101におけるアルキレン基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基が挙げられる。なかでも、V101は、単結合、又は炭素数1〜4のフッ素化アルキレン基であることが好ましい。 In formula (b-1), V 101 represents a single bond, an alkylene group or a fluorinated alkylene group. The alkylene group and fluorinated alkylene group for V 101 preferably have 1 to 4 carbon atoms. Examples of the fluorinated alkylene group for V 101 include groups in which some or all of the hydrogen atoms of the alkylene group for V 101 have been substituted with fluorine atoms. Among them, V 101 is preferably a single bond, or a fluorinated alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.

式(b−1)中、R102は、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。R102は、フッ素原子または炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、フッ素原子であることがより好ましい。 In formula (b-1), R 102 represents a fluorine atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R 102 is preferably a fluorine atom or a C 1-5 perfluoroalkyl group, and more preferably a fluorine atom.

(b−1)成分のアニオン部の具体例としては、たとえば、Y101が単結合となる場合、トリフルオロメタンスルホネートアニオンやパーフルオロブタンスルホネートアニオン等のフッ素化アルキルスルホネートアニオンが挙げられ;Y101が酸素原子を含む2価の連結基である場合、下記式(an−1)〜(an−3)のいずれかで表されるアニオンが挙げられる。 (B-1) Specific examples of the anion moiety of the component, for example, if the Y 101 is a single bond, fluorinated alkyl sulfonate anions such as trifluoromethane sulfonate anion or perfluorobutane sulfonate anion can be exemplified; Y 101 is In the case of a divalent linking group containing an oxygen atom, anions represented by any one of the following formulas (an-1) to (an-3) can be mentioned.

Figure 2015134727
[式中、R”101は、置換基を有していてもよい脂肪族環式基、前記式(r−hr−1)〜(r−hr−6)でそれぞれ表される基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基であり;R”102は、置換基を有していてもよい脂肪族環式基、前記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)でそれぞれ表されるラクトン含有環式基、又は前記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される−SO−含有環式基であり;R”103は、置換基を有していてもよい芳香族環式基、置換基を有していてもよい脂肪族環式基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり;v”はそれぞれ独立に0〜3の整数であり、q”はそれぞれ独立に1〜20の整数であり、t”は1〜3の整数であり、n”は0または1である。]
Figure 2015134727
[Wherein R ″ 101 represents an aliphatic cyclic group which may have a substituent, a group represented by each of the above formulas (r-hr-1) to (r-hr-6), or a substituent. A chain-like alkyl group which may have a group; R ″ 102 represents an aliphatic cyclic group which may have a substituent, the above-mentioned general formulas (a2-r-1) to (a2- a lactone-containing cyclic group represented by each of r-7), or a —SO 2 -containing cyclic group represented by each of the general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4); R ″ 103 is an aromatic cyclic group which may have a substituent, an aliphatic cyclic group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent. V ″ is independently an integer from 0 to 3, q ″ is independently an integer from 1 to 20, t ″ is an integer from 1 to 3, and n ″ is 0. The other is 1.]

R”101、R”102およびR”103の置換基を有していてもよい脂肪族環式基は、前記R101における環状の脂肪族炭化水素基として例示した基であることが好ましい。前記置換基としては、R101における環状の脂肪族炭化水素基を置換してもよい置換基と同様のものが挙げられる。 The aliphatic cyclic group which may have a substituent of R ″ 101 , R ″ 102 and R ″ 103 is preferably the group exemplified as the cyclic aliphatic hydrocarbon group in R 101 . Examples of the substituent include the same substituents that may be substituted for the cyclic aliphatic hydrocarbon group in R 101 .

R”103における置換基を有していてもよい芳香族環式基は、前記R101における環状の炭化水素基における芳香族炭化水素基として例示した基であることが好ましい。前記置換基としては、R101における該芳香族炭化水素基を置換してもよい置換基と同様のものが挙げられる。 The aromatic cyclic group which may have a substituent in R ″ 103 is preferably the group exemplified as the aromatic hydrocarbon group in the cyclic hydrocarbon group in R 101 . , R 101 and the same substituents that may be substituted for the aromatic hydrocarbon group.

R”101における置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基は、前記R101における鎖状のアルキル基として例示した基であることが好ましい。R”103における置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基は、前記R101における鎖状のアルケニル基として例示した基であることが好ましい。 The chain alkyl group which may have a substituent in R ″ 101 is preferably the group exemplified as the chain alkyl group in R 101. The chain in R ″ 103 has a substituent. The good chain alkenyl group is preferably the group exemplified as the chain alkenyl group in R 101 .

・(b−2)成分のアニオン部
式(b−2)中、R104、R105は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり、それぞれ、式(b−1)中のR101と同様のものが挙げられる。ただし、R104、R105は、相互に結合して環を形成していてもよい。
104、R105は、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基が好ましく、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、又は直鎖状若しくは分岐鎖状のフッ素化アルキル基であることがより好ましい。
該鎖状のアルキル基の炭素数は、1〜10であることが好ましく、より好ましくは炭素数1〜7、さらに好ましくは炭素数1〜3である。R104、R105の鎖状のアルキル基の炭素数は、上記炭素数の範囲内において、レジスト用溶剤への溶解性も良好である等の理由により、小さいほど好ましい。また、R104、R105の鎖状のアルキル基においては、フッ素原子で置換されている水素原子の数が多いほど、酸の強度が強くなり、また、200nm以下の高エネルギー光や電子線に対する透明性が向上するため好ましい。前記鎖状のアルキル基中のフッ素原子の割合、すなわちフッ素化率は、好ましくは70〜100%、さらに好ましくは90〜100%であり、最も好ましくは、全ての水素原子がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキル基である。
式(b−2)中、V102、V103は、それぞれ独立に、単結合、アルキレン基、またはフッ素化アルキレン基であり、それぞれ、式(b−1)中のV101と同様のものが挙げられる。
式(b−2)中、L101、L102は、それぞれ独立に単結合又は酸素原子である。
-Anion part of component (b-2) In formula (b-2), R 104 and R 105 may each independently have a cyclic group which may have a substituent or a substituent. Examples thereof include a good chain alkyl group or a chain alkenyl group which may have a substituent, and examples thereof include the same as those described above for R 101 in formula (b-1). However, R 104 and R 105 may be bonded to each other to form a ring.
R 104 and R 105 are preferably a chain alkyl group which may have a substituent, and are a linear or branched alkyl group, or a linear or branched fluorinated alkyl group. It is more preferable.
The chain alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 7 carbon atoms, and still more preferably 1 to 3 carbon atoms. The number of carbon atoms of the chain alkyl group of R 104 and R 105 is preferably as small as possible because the solubility in a resist solvent is good within the range of the carbon number. In addition, in the chain alkyl group of R 104 and R 105, the greater the number of hydrogen atoms substituted with fluorine atoms, the stronger the acid strength, and against high-energy light and electron beams of 200 nm or less Since transparency improves, it is preferable. The proportion of fluorine atoms in the chain alkyl group, that is, the fluorination rate is preferably 70 to 100%, more preferably 90 to 100%, and most preferably all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms. Perfluoroalkyl group.
In formula (b-2), V 102 and V 103 are each independently a single bond, an alkylene group, or a fluorinated alkylene group, and each of them is the same as V 101 in formula (b-1). Can be mentioned.
In formula (b-2), L 101 and L 102 each independently represent a single bond or an oxygen atom.

・(b−3)成分のアニオン部
式(b−3)中、R106〜R108は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり、それぞれ、式(b−1)中のR101と同様のものが挙げられる。
103〜L105は、それぞれ独立に、単結合、−CO−又は−SO−である。
-Anion part of (b-3) component In formula (b-3), R < 106 > -R < 108 > may have the cyclic group which may have a substituent, and a substituent each independently. Examples thereof include a good chain alkyl group or a chain alkenyl group which may have a substituent, and examples thereof include those similar to R 101 in formula (b-1).
L 103 to L 105 are each independently a single bond, —CO— or —SO 2 —.

{カチオン部}
式(b−1)、(b−2)及び(b−3)中、mは1以上の整数であって、M’m+はm価のオニウムカチオンであり、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオンが好適に挙げられ、下記の一般式(ca−1)〜(ca−4)でそれぞれ表される有機カチオンが特に好ましい。
{Cation part}
In the formulas (b-1), (b-2), and (b-3), m is an integer of 1 or more, M ′ m + is an m-valent onium cation, and a sulfonium cation and an iodonium cation are preferable. Organic cations represented by the following general formulas (ca-1) to (ca-4) are particularly preferable.

Figure 2015134727
[式中、R201〜R207、およびR211〜R212は、それぞれ独立に置換基を有していてもよいアリール基、アルキル基またはアルケニル基を表し、R201〜R203、R206〜R207、R211〜R212は、相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。R208〜R209はそれぞれ独立に水素原子または炭素数1〜5のアルキル基を表し、R210は置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、又は置換基を有していてもよい−SO−含有環式基であり、L201は−C(=O)−または−C(=O)−O−を表し、Y201は、それぞれ独立に、アリーレン基、アルキレン基またはアルケニレン基を表し、xは1または2であり、W201は(x+1)価の連結基を表す。]
Figure 2015134727
[Wherein, R 201 to R 207 and R 211 to R 212 each independently represents an aryl group, an alkyl group or an alkenyl group which may have a substituent, and R 201 to R 203 , R 206 to R 207 and R 211 to R 212 may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula. R 208 to R 209 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 210 is an aryl group which may have a substituent, an alkyl group which may have a substituent, An alkenyl group which may have a substituent, or an —SO 2 — containing cyclic group which may have a substituent, and L 201 represents —C (═O) — or —C (═O). -O- represents that Y 201 independently represents an arylene group, an alkylene group or an alkenylene group, x is 1 or 2, and W 201 represents a (x + 1) -valent linking group. ]

201〜R207、およびR211〜R212におけるアリール基としては、炭素数6〜20の無置換のアリール基が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が好ましい。
201〜R207、およびR211〜R212におけるアルキル基としては、鎖状又は環状のアルキル基であって、炭素数1〜30のものが好ましい。
201〜R207、およびR211〜R212におけるアルケニル基としては、炭素数が2〜10であることが好ましい。
201〜R207、およびR210〜R212が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、カルボニル基、シアノ基、アミノ基、アリール基、下記式(ca−r−1)〜(ca−r−7)でそれぞれ表される基が挙げられる。
Examples of the aryl group in R 201 to R 207 and R 211 to R 212 include an unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a phenyl group and a naphthyl group are preferable.
The alkyl group in R 201 to R 207 and R 211 to R 212 is a chain or cyclic alkyl group and preferably has 1 to 30 carbon atoms.
The alkenyl group in R 201 to R 207 and R 211 to R 212 preferably has 2 to 10 carbon atoms.
Examples of the substituent that R 201 to R 207 and R 210 to R 212 may have include, for example, an alkyl group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a carbonyl group, a cyano group, an amino group, an aryl group, And groups represented by formulas (ca-r-1) to (ca-r-7), respectively.

Figure 2015134727
[式中、R’201はそれぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基である。]
Figure 2015134727
[Wherein, each R ′ 201 independently has a hydrogen atom, a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a substituent. It may be a chain alkenyl group. ]

R’201の置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基は、前述の式(b−1)中のR101と同様のものが挙げられる他、置換基を有していてもよい環式基又は置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基として、上述の式(a1−r−2)で表される酸解離性基と同様のものも挙げられる。 The cyclic group which may have a substituent of R ′ 201, the chain alkyl group which may have a substituent, or the chain alkenyl group which may have a substituent are the same as those described above. In addition to those similar to R 101 in the formula (b-1), a cyclic group which may have a substituent or a chain alkyl group which may have a substituent may be The same thing as the acid dissociable group represented by the formula (a1-r-2) is also mentioned.

201〜R203、R206〜R207、R211〜R212は、相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成する場合、硫黄原子、酸素原子、窒素原子等のヘテロ原子や、カルボニル基、−SO−、−SO−、−SO−、−COO−、−CONH−または−N(R)−(該Rは炭素数1〜5のアルキル基である。)等の官能基を介して結合してもよい。形成される環としては、式中のイオウ原子をその環骨格に含む1つの環が、イオウ原子を含めて、3〜10員環であることが好ましく、5〜7員環であることが特に好ましい。形成される環の具体例としては、たとえばチオフェン環、チアゾール環、ベンゾチオフェン環、チアントレン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、9H−チオキサンテン環、チオキサントン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、テトラヒドロチオフェニウム環、テトラヒドロチオピラニウム環等が挙げられる。 R 201 ~R 203, R 206 ~R 207, R 211 ~R 212 , when bonded to each other to form a ring with the sulfur atom, a sulfur atom, an oxygen atom, or a hetero atom such as nitrogen atom, carbonyl group, -SO -, - SO 2 - , - SO 3 -, - COO -, - CONH- , or -N (R N) - (. the R N is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), etc. You may couple | bond through the functional group of. As the ring to be formed, one ring containing a sulfur atom in the ring skeleton in the formula is preferably a 3- to 10-membered ring, particularly a 5- to 7-membered ring, including the sulfur atom. preferable. Specific examples of the ring formed include, for example, thiophene ring, thiazole ring, benzothiophene ring, thianthrene ring, benzothiophene ring, dibenzothiophene ring, 9H-thioxanthene ring, thioxanthone ring, thianthrene ring, phenoxathiin ring, tetrahydro A thiophenium ring, a tetrahydrothiopyranium ring, etc. are mentioned.

208〜R209は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜5のアルキル基を表し、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、アルキル基となる場合、相互に結合して環を形成してもよい。 R 208 to R 209 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is preferable. A ring may be formed.

210は、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、又は置換基を有していてもよい−SO−含有環式基である。
210におけるアリール基としては、炭素数6〜20の無置換のアリール基が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が好ましい。
210におけるアルキル基としては、鎖状又は環状のアルキル基であって、炭素数1〜30のものが好ましい。
210におけるアルケニル基としては、炭素数が2〜10であることが好ましい。
210における、置換基を有していてもよい−SO−含有環式基としては、前述の「−SO−含有環式基」と同様のものが挙げられ、このなかでも一般式(a5−r−1)で表される基が好ましい。
R 210 may have an aryl group which may have a substituent, an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, or a substituent. -SO 2 - containing cyclic group.
The aryl group in R 210, include unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, a phenyl group, a naphthyl group.
The alkyl group for R 210 is preferably a chain or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
The alkenyl group for R 210 preferably has 2 to 10 carbon atoms.
Examples of the —SO 2 — containing cyclic group which may have a substituent in R 210 include the same as the above-mentioned “—SO 2 — containing cyclic group”, and among these, the general formula ( The group represented by a5-r-1) is preferred.

201は、それぞれ独立に、アリーレン基、アルキレン基又はアルケニレン基を表す。
201におけるアリーレン基は、前述の式(b−1)中のR101における芳香族炭化水素基として例示したアリール基から水素原子を1つ除いた基が挙げられる。
201におけるアルキレン基、アルケニレン基は、前述の式(b−1)中のR101における鎖状のアルキル基、鎖状のアルケニル基として例示した基から水素原子を1つ除いた基が挙げられる。
Y 201 each independently represents an arylene group, an alkylene group or an alkenylene group.
Examples of the arylene group for Y 201 include a group in which one hydrogen atom has been removed from the aryl group exemplified as the aromatic hydrocarbon group for R 101 in the aforementioned formula (b-1).
Examples of the alkylene group and alkenylene group in Y 201 include a group in which one hydrogen atom has been removed from the groups exemplified as the chain alkyl group and chain alkenyl group in R 101 in the above formula (b-1). .

前記式(ca−4)中、xは、1または2である。
201は、(x+1)価、すなわち2価または3価の連結基である。
201における2価の連結基としては、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基が好ましく、上述の一般式(a2−1)におけるYa21と同様の、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基、が例示できる。W201における2価の連結基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、環状であることが好ましい。なかでも、アリーレン基の両端に2個のカルボニル基が組み合わされた基が好ましい。アリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基等が挙げられ、フェニレン基が特に好ましい。
201における3価の連結基としては、前記W201における2価の連結基から水素原子を1個除いた基、前記2価の連結基にさらに前記2価の連結基が結合した基などが挙げられる。W201における3価の連結基としては、アリーレン基に2個のカルボニル基が結合した基が好ましい。
In the formula (ca-4), x is 1 or 2.
W 201 is a (x + 1) valent, that is, a divalent or trivalent linking group.
The divalent linking group in W 201 is preferably a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, and has the same substituent as Ya 21 in the above general formula (a2-1). And a divalent hydrocarbon group which may be present. The divalent linking group in W 201 may be linear, branched or cyclic, and is preferably cyclic. Of these, a group in which two carbonyl groups are combined at both ends of the arylene group is preferable. Examples of the arylene group include a phenylene group and a naphthylene group, and a phenylene group is particularly preferable.
Examples of the trivalent linking group in W 201 include a group obtained by removing one hydrogen atom from the divalent linking group in W 201 , a group in which the divalent linking group is further bonded to the divalent linking group, and the like. Can be mentioned. The trivalent linking group in W 201 is preferably a group in which two carbonyl groups are bonded to an arylene group.

前記式(ca−1)で表される好適なカチオンとして具体的には、下記式(ca−1−1)〜(ca−1−67)でそれぞれ表されるカチオンが挙げられる。   Specific examples of suitable cations represented by the formula (ca-1) include cations represented by the following formulas (ca-1-1) to (ca-1-67).

Figure 2015134727
Figure 2015134727

Figure 2015134727
Figure 2015134727

Figure 2015134727
[式中、g1、g2、g3は繰返し数を示し、g1は1〜5の整数であり、g2は0〜20の整数であり、g3は0〜20の整数である。]
Figure 2015134727
[Wherein, g1, g2, and g3 represent the number of repetitions, g1 is an integer of 1 to 5, g2 is an integer of 0 to 20, and g3 is an integer of 0 to 20. ]

Figure 2015134727
[式中、R”201は水素原子又は置換基であって、該置換基としては前記R201〜R207、およびR210〜R212が有していてもよい置換基として挙げたものと同様である。]
Figure 2015134727
[Wherein, R ″ 201 is a hydrogen atom or a substituent, and the substituent is the same as those exemplified as the substituent that R 201 to R 207 and R 210 to R 212 may have. Is.]

前記式(ca−2)で表される好適なカチオンとして具体的には、ジフェニルヨードニウムカチオン、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムカチオン等が挙げられる。   Specific examples of suitable cations represented by the formula (ca-2) include diphenyliodonium cation and bis (4-tert-butylphenyl) iodonium cation.

前記式(ca−3)で表される好適なカチオンとして具体的には、下記式(ca−3−1)〜(ca−3−6)でそれぞれ表されるカチオンが挙げられる。   Specific examples of suitable cations represented by the formula (ca-3) include cations represented by the following formulas (ca-3-1) to (ca-3-6).

Figure 2015134727
Figure 2015134727

前記式(ca−4)で表される好適なカチオンとして具体的には、下記式(ca−4−1)〜(ca−4−2)でそれぞれ表されるカチオンが挙げられる。   Specific examples of suitable cations represented by the formula (ca-4) include cations represented by the following formulas (ca-4-1) to (ca-4-2).

Figure 2015134727
Figure 2015134727

上記の中でも、カチオン部[(M’m+1/m]は、一般式(ca−1)で表されるカチオンが好ましく、式(ca−1−1)〜(ca−1−67)でそれぞれ表されるカチオンがより好ましい。 Among these, the cation part [(M ′ m + ) 1 / m ] is preferably a cation represented by the general formula (ca-1), and represented by the formulas (ca-1-1) to (ca-1-67). Cations represented respectively are more preferred.

(B)成分は、上述した酸発生剤を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。
レジスト組成物が(B)成分を含有する場合、(B)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して0.5〜60質量部が好ましく、1〜50質量部がより好ましく、1〜40質量部がさらに好ましい。
(B)成分の含有量を上記範囲とすることで、パターン形成が充分に行われる。また、レジスト組成物の各成分を有機溶剤に溶解した際、均一な溶液が得られやすく、レジスト組成物としての保存安定性が良好となるため好ましい。
As the component (B), one type of acid generator described above may be used alone, or two or more types may be used in combination.
When a resist composition contains (B) component, 0.5-60 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (A) component, and, as for content of (B) component, 1-50 mass parts is more preferable. 1 to 40 parts by mass is more preferable.
By forming the content of the component (B) within the above range, pattern formation is sufficiently performed. Moreover, when each component of a resist composition is melt | dissolved in the organic solvent, since a uniform solution is easy to be obtained and the storage stability as a resist composition becomes favorable, it is preferable.

[(D)成分:酸拡散制御剤成分]
かかるレジスト組成物は、(A)成分に加えて、又は、(A)成分及び(B)成分に加えて、さらに、酸拡散制御剤成分(以下「(D)成分」という。)を含有してもよい。(D)成分は、レジスト組成物において露光により発生する酸をトラップするクエンチャー(酸拡散制御剤)として作用するものである。
(D)成分は、露光により分解して酸拡散制御性を失う光崩壊性塩基(D1)(以下「(D1)成分」という。)であってもよく、該(D1)成分に該当しない含窒素有機化合物(D2)(以下「(D2)成分」という。)であってもよい。
[(D) component: acid diffusion controlling agent component]
In addition to the component (A) or in addition to the components (A) and (B), the resist composition further contains an acid diffusion controller component (hereinafter referred to as “component (D)”). May be. The component (D) acts as a quencher (acid diffusion controller) that traps acid generated by exposure in the resist composition.
The component (D) may be a photodegradable base (D1) (hereinafter referred to as “component (D1)”) that is decomposed by exposure and loses acid diffusion controllability, and includes a component that does not correspond to the component (D1). It may be a nitrogen organic compound (D2) (hereinafter referred to as “component (D2)”).

・(D1)成分について
(D1)成分を含有するレジスト組成物とすることで、レジストパターンを形成する際に、露光部と未露光部とのコントラストを向上させることができる。
(D1)成分としては、露光により分解して酸拡散制御性を失うものであれば特に限定されず、下記一般式(d1−1)で表される化合物(以下「(d1−1)成分」という。)、下記一般式(d1−2)で表される化合物(以下「(d1−2)成分」という。)及び下記一般式(d1−3)で表される化合物(以下「(d1−3)成分」という。)からなる群より選ばれる1種以上の化合物が好ましい。
(d1−1)〜(d1−3)成分は、レジスト膜の露光部においては分解して酸拡散制御性(塩基性)を失うためクエンチャーとして作用せず、未露光部においてクエンチャーとして作用する。
-About (D1) component By forming it as a resist composition containing (D1) component, when forming a resist pattern, the contrast of an exposed part and an unexposed part can be improved.
The component (D1) is not particularly limited as long as it is decomposed by exposure and loses acid diffusion controllability, and is a compound represented by the following general formula (d1-1) (hereinafter referred to as “(d1-1) component”). ), A compound represented by the following general formula (d1-2) (hereinafter referred to as “(d1-2) component”) and a compound represented by the following general formula (d1-3) (hereinafter referred to as “(d1- One or more compounds selected from the group consisting of “3) component”) are preferred.
The components (d1-1) to (d1-3) decompose in the exposed part of the resist film and lose acid diffusion controllability (basicity), and thus do not act as a quencher, and act as a quencher in an unexposed part. To do.

Figure 2015134727
[式中、Rd〜Rdは置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基である。但し、式(d1−2)中のRdにおける、S原子に隣接する炭素原子にはフッ素原子は結合していないものとする。Ydは単結合又は2価の連結基である。mは1以上の整数であって、Mm+はそれぞれ独立にm価の有機カチオンである。]
Figure 2015134727
[Wherein Rd 1 to Rd 4 are a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a chain which may have a substituent. Of the alkenyl group. However, a fluorine atom is not bonded to a carbon atom adjacent to the S atom in Rd 2 in the formula (d1-2). Yd 1 is a single bond or a divalent linking group. m is an integer of 1 or more, and M m + is each independently an m-valent organic cation. ]

{(d1−1)成分}
・・アニオン部
式(d1−1)中、Rdは置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり、それぞれ前記式(b−1)中のR101と同様のものが挙げられる。
これらのなかでも、Rdとしては、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい脂肪族環式基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基が好ましい。これらの基が有していてもよい置換基としては、水酸基、オキソ基、アルキル基、アリール基、フッ素原子、フッ素化アルキル基、上記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)でそれぞれ表されるラクトン含有環式基、エーテル結合、エステル結合、またはこれらの組み合わせが挙げられる。エーテル結合やエステル結合を置換基として含む場合、アルキレン基を介していてもよく、この場合の置換基としては、上記式(y−al−1)〜(y−al−5)でそれぞれ表される連結基が好ましい。
前記芳香族炭化水素基としては、フェニル基もしくはナフチル基がより好ましい。
前記脂肪族環式基としては、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であることがより好ましい。
前記鎖状のアルキル基としては、炭素数が1〜10であることが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の直鎖状のアルキル基;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−メチルペンチル基等の分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
{(D1-1) component}
.. Anion moiety In formula (d1-1), Rd 1 has a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a substituent. And a chain alkenyl group which may be the same as R 101 in the formula (b-1).
Among these, Rd 1 may have an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, an aliphatic cyclic group which may have a substituent, or a substituent. A chain alkyl group is preferred. Examples of the substituent that these groups may have include a hydroxyl group, an oxo group, an alkyl group, an aryl group, a fluorine atom, a fluorinated alkyl group, and the above general formulas (a2-r-1) to (a2-r- Examples thereof include lactone-containing cyclic groups represented by 7), ether bonds, ester bonds, or combinations thereof. When an ether bond or an ester bond is included as a substituent, an alkylene group may be interposed. In this case, the substituent is represented by the above formulas (y-al-1) to (y-al-5), respectively. The linking group is preferred.
As the aromatic hydrocarbon group, a phenyl group or a naphthyl group is more preferable.
The aliphatic cyclic group is more preferably a group in which one or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane or tetracyclododecane.
The chain alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, Linear alkyl groups such as nonyl and decyl; 1-methylethyl, 1-methylpropyl, 2-methylpropyl, 1-methylbutyl, 2-methylbutyl, 3-methylbutyl, 1-ethylbutyl A branched alkyl group such as a group, 2-ethylbutyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group.

前記鎖状のアルキル基が置換基としてフッ素原子又はフッ素化アルキル基を有するフッ素化アルキル基である場合、フッ素化アルキル基の炭素数は、1〜11が好ましく、1〜8がより好ましく、1〜4がさらに好ましい。該フッ素化アルキル基は、フッ素原子以外の原子を含有してもよい。フッ素原子以外の原子としては、たとえば酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
Rdとしては、直鎖状のアルキル基を構成する一部又は全部の水素原子がフッ素原子により置換されたフッ素化アルキル基であることが好ましく、直鎖状のアルキル基を構成する水素原子の全てがフッ素原子で置換されたフッ素化アルキル基(直鎖状のパーフルオロアルキル基)であることが特に好ましい。
When the chain alkyl group is a fluorinated alkyl group having a fluorine atom or a fluorinated alkyl group as a substituent, the fluorinated alkyl group preferably has 1 to 11 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms. ~ 4 is more preferred. The fluorinated alkyl group may contain an atom other than a fluorine atom. Examples of atoms other than fluorine atoms include oxygen atoms, sulfur atoms and nitrogen atoms.
Rd 1 is preferably a fluorinated alkyl group in which some or all of the hydrogen atoms constituting the linear alkyl group are substituted by fluorine atoms, and the hydrogen atom constituting the linear alkyl group It is particularly preferable that all are fluorinated alkyl groups (linear perfluoroalkyl groups) substituted with fluorine atoms.

以下に(d1−1)成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。   Preferred specific examples of the anion moiety of the component (d1-1) are shown below.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

・・カチオン部
式(d1−1)中、Mm+は、m価の有機カチオンである。
m+の有機カチオンとしては、前記一般式(ca−1)〜(ca−4)でそれぞれ表されるカチオンと同様のものが好適に挙げられ、前記一般式(ca−1)で表されるカチオンがより好ましく、前記式(ca−1−1)〜(ca−1−67)でそれぞれ表されるカチオンがさらに好ましい。
(d1−1)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
..Cation part In the formula (d1-1), M m + is an m-valent organic cation.
As the organic cation of M m + , those similar to the cations represented by the general formulas (ca-1) to (ca-4) are preferably exemplified, and represented by the general formula (ca-1). A cation is more preferable, and a cation represented by each of the formulas (ca-1-1) to (ca-1-67) is more preferable.
As the component (d1-1), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

{(d1−2)成分}
・・アニオン部
式(d1−2)中、Rdは、置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり、前記式(b−1)中のR101と同様のものが挙げられる。
ただし、Rdにおける、S原子に隣接する炭素原子にはフッ素原子は結合していない(フッ素置換されていない)ものとする。これにより、(d1−2)成分のアニオンが適度な弱酸アニオンとなり、(D)成分としてのクエンチング能が向上する。
Rdとしては、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有していてもよい脂肪族環式基であることが好ましい。鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、3〜10であることがより好ましい。脂肪族環式基としては、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から1個以上の水素原子を除いた基(置換基を有していてもよい);カンファー等から1個以上の水素原子を除いた基であることがより好ましい。
Rdの炭化水素基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、前記式(d1−1)のRdにおける炭化水素基(芳香族炭化水素基、脂肪族環式基、鎖状のアルキル基)が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
{(D1-2) component}
.. Anion moiety In formula (d1-2), Rd 2 has a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a substituent. A chain alkenyl group that may be present, and examples thereof include the same groups as those described above for R 101 in formula (b-1).
However, a fluorine atom is not bonded to a carbon atom adjacent to the S atom in Rd 2 (not fluorine-substituted). Thereby, the anion of (d1-2) component turns into a moderate weak acid anion, and the quenching ability as (D) component improves.
Rd 2 is preferably a chain alkyl group which may have a substituent, or an aliphatic cyclic group which may have a substituent. The chain alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 3 to 10 carbon atoms. As the aliphatic cyclic group, a group in which one or more hydrogen atoms are removed from adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, etc. (which may have a substituent); one from camphor, etc. A group excluding the above hydrogen atoms is more preferable.
The hydrocarbon group of Rd 2 may have a substituent, and examples of the substituent include a hydrocarbon group (aromatic hydrocarbon group, aliphatic cyclic group) in Rd 1 of the formula (d1-1). Examples thereof include the same substituents that the chain-like alkyl group may have.

以下に(d1−2)成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。   Preferred specific examples of the anion moiety of the component (d1-2) are shown below.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

・・カチオン部
式(d1−2)中、Mm+は、m価の有機カチオンであり、前記式(d1−1)中のMm+と同様である。
(d1−2)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
..Cation part In formula (d1-2), M m + is an m-valent organic cation, and is the same as M m + in formula (d1-1).
As the component (d1-2), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

{(d1−3)成分}
・・アニオン部
式(d1−3)中、Rdは置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり、前記式(b−1)中のR101と同様のものが挙げられ、フッ素原子を含む環式基、鎖状のアルキル基、又は鎖状のアルケニル基であることが好ましい。中でも、フッ素化アルキル基が好ましく、前記Rdのフッ素化アルキル基と同様のものがより好ましい。
{(D1-3) component}
.. Anion moiety In formula (d1-3), Rd 3 has a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a substituent. A chain alkenyl group which may be the same as R 101 in formula (b-1), and includes a cyclic group containing a fluorine atom, a chain alkyl group, or a chain alkenyl group. It is preferable that Among them, a fluorinated alkyl group is preferable, and the same as the fluorinated alkyl group for Rd 1 is more preferable.

式(d1−3)中、Rdは、置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり、前記式(b−1)中のR101と同様のものが挙げられる。
なかでも、置換基を有していてもよいアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、環式基であることが好ましい。
Rdにおけるアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状又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。Rdのアルキル基の水素原子の一部が水酸基、シアノ基等で置換されていてもよい。
Rdにおけるアルコキシ基は、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜5のアルコキシ基として具体的には、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−ブトキシ基が挙げられる。なかでも、メトキシ基、エトキシ基が好ましい。
In formula (d1-3), Rd 4 may have a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a substituent. Examples of the chain alkenyl group include those similar to R 101 in the formula (b-1).
Among these, an alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, or a cyclic group that may have a substituent is preferable.
The alkyl group in Rd 4 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group. Tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like. A part of the hydrogen atoms of the alkyl group of Rd 4 may be substituted with a hydroxyl group, a cyano group, or the like.
The alkoxy group in Rd 4 is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. Specific examples of the alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group, n- Examples include butoxy group and tert-butoxy group. Of these, a methoxy group and an ethoxy group are preferable.

Rdにおけるアルケニル基は、上記式(b−1)中のR101と同様のものが挙げられ、ビニル基、プロペニル基(アリル基)、1−メチルプロペニル基、2−メチルプロペニル基が好ましい。これらの基はさらに置換基として、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有していてもよい。 Examples of the alkenyl group for Rd 4 include the same groups as those for R 101 in the above formula (b-1), and a vinyl group, a propenyl group (allyl group), a 1-methylpropenyl group, and a 2-methylpropenyl group are preferable. These groups may further have, as a substituent, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

Rdにおける環式基は、上記式(b−1)中のR101と同様のものが挙げられ、シクロペンタン、シクロヘキサン、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シクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた脂環式基、又は、フェニル基、ナフチル基等の芳香族基が好ましい。Rdが脂環式基である場合、レジスト組成物が有機溶剤に良好に溶解することにより、リソグラフィー特性が良好となる。また、Rdが芳香族基である場合、EUV等を露光光源とするリソグラフィーにおいて、該レジスト組成物が光吸収効率に優れ、感度やリソグラフィー特性が良好となる。 Examples of the cyclic group for Rd 4 include those similar to R 101 in the above formula (b-1), such as cyclopentane, cyclohexane, adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. An alicyclic group excluding one or more hydrogen atoms, or an aromatic group such as a phenyl group or a naphthyl group is preferred. When Rd 4 is an alicyclic group, the resist composition is well dissolved in an organic solvent, whereby the lithography properties are improved. In addition, when Rd 4 is an aromatic group, in lithography using EUV or the like as an exposure light source, the resist composition is excellent in light absorption efficiency, and sensitivity and lithography characteristics are good.

式(d1−3)中、Ydは、単結合または2価の連結基である。
Yd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(脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基)、ヘテロ原子を含む2価の連結基等が挙げられる。これらはそれぞれ、上記式(a2−1)におけるYa21の2価の連結基についての説明のなかで挙げた、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価の連結基と同様のものが挙げられる。
Ydとしては、カルボニル基、エステル結合、アミド結合、アルキレン基又はこれらの組み合わせであることが好ましい。アルキレン基としては、直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基であることがより好ましく、メチレン基又はエチレン基であることがさらに好ましい。
In formula (d1-3), Yd 1 represents a single bond or a divalent linking group.
The divalent linking group in Yd 1 is not particularly limited, but may be a divalent hydrocarbon group (aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group) which may have a substituent, or a hetero atom containing 2 Valent linking groups and the like. Each of these includes a divalent hydrocarbon group which may have a substituent and a hetero atom which are mentioned in the description of the divalent linking group of Ya 21 in the formula (a2-1). The thing similar to a valent coupling group is mentioned.
Yd 1 is preferably a carbonyl group, an ester bond, an amide bond, an alkylene group, or a combination thereof. The alkylene group is preferably a linear or branched alkylene group, and more preferably a methylene group or an ethylene group.

以下に(d1−3)成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。   Preferred specific examples of the anion moiety of the component (d1-3) are shown below.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

Figure 2015134727
Figure 2015134727

・・カチオン部
式(d1−3)中、Mm+は、m価の有機カチオンであり、前記式(d1−1)中のMm+と同様である。
(d1−3)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
..Cation part In the formula (d1-3), M m + is an m-valent organic cation, which is the same as M m + in the formula (d1-1).
As the component (d1-3), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

(D1)成分は、上記(d1−1)〜(d1−3)成分のいずれか1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
レジスト組成物が(D1)成分を含有する場合、(D1)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.5〜10質量部であることが好ましく、0.5〜8質量部であることがより好ましく、1〜8質量部であることがさらに好ましい。
(D1)成分の含有量が好ましい下限値以上であると、特に良好なリソグラフィー特性及びレジストパターン形状が得られやすい。一方、上限値以下であると、感度を良好に維持でき、スループットにも優れる。
As the component (D1), only one of the above components (d1-1) to (d1-3) may be used, or two or more may be used in combination.
When the resist composition contains the component (D1), the content of the component (D1) is preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A), and 0.5 to The amount is more preferably 8 parts by mass, and further preferably 1 to 8 parts by mass.
When the content of the component (D1) is equal to or more than the preferable lower limit value, particularly good lithography characteristics and a resist pattern shape are easily obtained. On the other hand, when it is not more than the upper limit value, the sensitivity can be maintained well and the throughput is also excellent.

(D1)成分の製造方法:
前記の(d1−1)成分、(d1−2)成分の製造方法は、特に限定されず、公知の方法により製造することができる。
また、(d1−3)成分の製造方法は、特に限定されず、例えば、US2012−0149916号公報に記載の方法と同様にして製造される。
(D1) Component production method:
The manufacturing method of said (d1-1) component and (d1-2) component is not specifically limited, It can manufacture by a well-known method.
Moreover, the manufacturing method of (d1-3) component is not specifically limited, For example, it manufactures similarly to the method of US2012-0149916 gazette.

・(D2)成分について
酸拡散制御剤成分としては、上記の(D1)成分に該当しない含窒素有機化合物成分(以下「(D2)成分」という。)を含有してもよい。
(D2)成分としては、酸拡散制御剤として作用するもので、かつ、(D1)成分に該当しないものであれば特に限定されず、公知のものから任意に用いればよい。なかでも、脂肪族アミンが好ましく、この中でも特に第2級脂肪族アミンや第3級脂肪族アミンがより好ましい。
脂肪族アミンとは、1つ以上の脂肪族基を有するアミンであり、該脂肪族基は炭素数が1〜12であることが好ましい。
脂肪族アミンとしては、アンモニアNHの水素原子の少なくとも1つを、炭素数12以下のアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基で置換したアミン(アルキルアミンもしくはアルキルアルコールアミン)又は環式アミンが挙げられる。
アルキルアミンおよびアルキルアルコールアミンの具体例としては、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン等のモノアルキルアミン;ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジアルキルアミン;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシルアミン、トリ−n−ドデシルアミン等のトリアルキルアミン;ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジ−n−オクタノールアミン、トリ−n−オクタノールアミン等のアルキルアルコールアミンが挙げられる。これらの中でも、炭素数5〜10のトリアルキルアミンがさらに好ましく、トリ−n−ペンチルアミン又はトリ−n−オクチルアミンが特に好ましい。
-About (D2) component As an acid diffusion controlling agent component, you may contain the nitrogen-containing organic compound component (henceforth "(D2) component") which does not correspond to said (D1) component.
The component (D2) is not particularly limited as long as it functions as an acid diffusion controller and does not correspond to the component (D1), and any known component may be used. Of these, aliphatic amines are preferable, and among these, secondary aliphatic amines and tertiary aliphatic amines are more preferable.
An aliphatic amine is an amine having one or more aliphatic groups, and the aliphatic groups preferably have 1 to 12 carbon atoms.
Examples of the aliphatic amine include an amine (alkyl amine or alkyl alcohol amine) or a cyclic amine in which at least one hydrogen atom of ammonia NH 3 is substituted with an alkyl group or hydroxyalkyl group having 12 or less carbon atoms.
Specific examples of alkylamines and alkyl alcohol amines include monoalkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine; diethylamine, di-n-propylamine, di- -Dialkylamines such as n-heptylamine, di-n-octylamine, dicyclohexylamine; trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine , Trialkylamines such as tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine, tri-n-dodecylamine; diethanolamine, triethanolamine, diisopropanolamine, Li isopropanolamine, di -n- octanol amines, alkyl alcohol amines tri -n- octanol amine. Among these, a trialkylamine having 5 to 10 carbon atoms is more preferable, and tri-n-pentylamine or tri-n-octylamine is particularly preferable.

環式アミンとしては、たとえば、ヘテロ原子として窒素原子を含む複素環化合物が挙げられる。該複素環化合物としては、単環式のもの(脂肪族単環式アミン)であっても多環式のもの(脂肪族多環式アミン)であってもよい。
脂肪族単環式アミンとして、具体的には、ピペリジン、ピペラジン等が挙げられる。
脂肪族多環式アミンとしては、炭素数が6〜10のものが好ましく、具体的には、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。
Examples of the cyclic amine include heterocyclic compounds containing a nitrogen atom as a hetero atom. The heterocyclic compound may be monocyclic (aliphatic monocyclic amine) or polycyclic (aliphatic polycyclic amine).
Specific examples of the aliphatic monocyclic amine include piperidine and piperazine.
As the aliphatic polycyclic amine, those having 6 to 10 carbon atoms are preferable. Specifically, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5. 4.0] -7-undecene, hexamethylenetetramine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, and the like.

その他の脂肪族アミンとしては、トリス(2−メトキシメトキシエチル)アミン、トリス{2−(2−メトキシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(2−メトキシエトキシメトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−メトキシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−エトキシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−エトキシプロポキシ)エチル}アミン、トリス[2−{2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ}エチル]アミン、トリエタノールアミントリアセテート等が挙げられ、トリエタノールアミントリアセテートが好ましい。   Other aliphatic amines include tris (2-methoxymethoxyethyl) amine, tris {2- (2-methoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (2-methoxyethoxymethoxy) ethyl} amine, tris {2 -(1-methoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (1-ethoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (1-ethoxypropoxy) ethyl} amine, tris [2- {2- (2-hydroxy Ethoxy) ethoxy} ethyl] amine, triethanolamine triacetate and the like, and triethanolamine triacetate is preferable.

また、(D2)成分としては、芳香族アミンを用いてもよい。
芳香族アミンとしては、4−ジメチルアミノピリジン、ピロール、インドール、ピラゾール、イミダゾールまたはこれらの誘導体、トリベンジルアミン、2,6−ジイソプロピルアニリン、N−tert−ブトキシカルボニルピロリジン等が挙げられる。
As the component (D2), an aromatic amine may be used.
Examples of the aromatic amine include 4-dimethylaminopyridine, pyrrole, indole, pyrazole, imidazole or derivatives thereof, tribenzylamine, 2,6-diisopropylaniline, N-tert-butoxycarbonylpyrrolidine and the like.

(D2)成分は、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。
レジスト組成物が(D2)成分を含有する場合、(D2)成分は、(A)成分100質量部に対して、通常、0.01〜5質量部の範囲で用いられる。上記範囲とすることにより、レジストパターン形状、引き置き経時安定性等が向上する。
(D2) A component may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.
When the resist composition contains the component (D2), the component (D2) is usually used in the range of 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). By setting the content in the above range, the resist pattern shape, the stability over time, and the like are improved.

[(E)成分:有機カルボン酸、並びにリンのオキソ酸及びその誘導体からなる群より選択される少なくとも1種の化合物]
かかるレジスト組成物には、感度劣化の防止や、レジストパターン形状、引き置き経時安定性等の向上の目的で、任意の成分として、有機カルボン酸、並びにリンのオキソ酸及びその誘導体からなる群より選択される少なくとも1種の化合物(E)(以下「(E)成分」という。)を含有させることができる。
有機カルボン酸としては、例えば、酢酸、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸などが好適である。
リンのオキソ酸としては、リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸等が挙げられ、これらの中でも特にホスホン酸が好ましい。
リンのオキソ酸の誘導体としては、たとえば、上記オキソ酸の水素原子を炭化水素基で置換したエステル等が挙げられ、前記炭化水素基としては、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜15のアリール基等が挙げられる。
リン酸の誘導体としては、リン酸ジ−n−ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステル等のリン酸エステルなどが挙げられる。
ホスホン酸の誘導体としては、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸−ジ−n−ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステル等のホスホン酸エステルなどが挙げられる。
ホスフィン酸の誘導体としては、ホスフィン酸エステルやフェニルホスフィン酸などが挙げられる。
(E)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。
レジスト組成物が(E)成分を含有する場合、(E)成分は、(A)成分100質量部に対して、通常、0.01〜5質量部の範囲で用いられる。
[Component (E): at least one compound selected from the group consisting of organic carboxylic acids and phosphorus oxo acids and derivatives]
Such a resist composition includes, as an optional component, from the group consisting of an organic carboxylic acid, a phosphorus oxo acid, and derivatives thereof for the purpose of preventing sensitivity deterioration, improving the resist pattern shape, stability over time, and the like. At least one selected compound (E) (hereinafter referred to as “component (E)”) can be contained.
As the organic carboxylic acid, for example, acetic acid, malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, salicylic acid and the like are suitable.
Examples of phosphorus oxo acids include phosphoric acid, phosphonic acid, and phosphinic acid. Among these, phosphonic acid is particularly preferable.
Examples of the oxo acid derivative of phosphorus include esters in which the hydrogen atom of the oxo acid is substituted with a hydrocarbon group, and the hydrocarbon group includes an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and 6 to 6 carbon atoms. 15 aryl groups and the like.
Examples of phosphoric acid derivatives include phosphoric acid esters such as di-n-butyl phosphate and diphenyl phosphate.
Examples of phosphonic acid derivatives include phosphonic acid esters such as phosphonic acid dimethyl ester, phosphonic acid-di-n-butyl ester, phenylphosphonic acid, phosphonic acid diphenyl ester, and phosphonic acid dibenzyl ester.
Examples of phosphinic acid derivatives include phosphinic acid esters and phenylphosphinic acid.
(E) A component may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
When a resist composition contains (E) component, (E) component is normally used in 0.01-5 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component.

[(F)成分:フッ素添加剤成分]
かかるレジスト組成物は、レジスト膜に撥水性を付与するために、フッ素添加剤成分(以下「(F)成分」という。)を含有してもよい。
(F)成分としては、例えば、特開2010−002870号公報、特開2010−032994号公報、特開2010−277043号公報、特開2011−13569号公報、特開2011−128226号公報に記載の含フッ素高分子化合物を用いることができる。
(F)成分としてより具体的には、下記式(f1−1)で表される構成単位(f1)を有する重合体が挙げられる。前記重合体としては、下記式(f1−1)で表される構成単位(f1)のみからなる重合体(ホモポリマー);該構成単位(f1)と前記構成単位(a1)との共重合体;該構成単位(f1)と、アクリル酸又はメタクリル酸から誘導される構成単位と、前記構成単位(a1)との共重合体、であることが好ましい。ここで、該構成単位(f1)と共重合される前記構成単位(a1)としては、1−エチル−1−シクロオクチル(メタ)アクリレートから誘導される構成単位が好ましい。
[(F) component: fluorine additive component]
Such a resist composition may contain a fluorine additive component (hereinafter referred to as “component (F)”) in order to impart water repellency to the resist film.
Examples of the component (F) include those described in JP 2010-002870 A, JP 2010-032994 A, JP 2010-277043 A, JP 2011-13569 A, and JP 2011-128226 A. These fluorine-containing polymer compounds can be used.
More specifically, examples of the component (F) include a polymer having a structural unit (f1) represented by the following formula (f1-1). Examples of the polymer include a polymer (homopolymer) composed only of the structural unit (f1) represented by the following formula (f1-1); a copolymer of the structural unit (f1) and the structural unit (a1). A copolymer of the structural unit (f1), a structural unit derived from acrylic acid or methacrylic acid, and the structural unit (a1). Here, the structural unit (a1) copolymerized with the structural unit (f1) is preferably a structural unit derived from 1-ethyl-1-cyclooctyl (meth) acrylate.

Figure 2015134727
[式中、Rは前記と同様であり、Rf102およびRf103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、Rf102およびRf103は同じであっても異なっていてもよい。nfは1〜5の整数であり、Rf101はフッ素原子を含む有機基である。]
Figure 2015134727
[Wherein, R is the same as defined above, and Rf 102 and Rf 103 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, Rf 102 and Rf 103 may be the same or different. nf 1 is an integer of 1 to 5, and Rf 101 is an organic group containing a fluorine atom. ]

式(f1−1)中、α位の炭素原子に結合したRは、前記と同様である。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、Rf102およびRf103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。Rf102およびRf103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。Rf102およびRf103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、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Rf102およびRf103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、nfは1〜5の整数であり、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 the formula (f1-1), R bonded to the α-position carbon atom 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 Rf 102 and Rf 103 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 Rf 102 and Rf 103 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 Rf 102 and Rf 103 include groups in which some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms have been substituted with halogen atoms. It is done. 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 inter alia Rf 102 and Rf 103, 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), nf 1 is an integer of 1 to 5, an integer of 1 to 3 is preferable, and 1 or 2 is more preferable.

式(f1−1)中、Rf101は、フッ素原子を含む有機基であり、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、Rf101としては、炭素数1〜5のフッ素化炭化水素基がより好ましく、トリフルオロメチル基、−CH−CF、−CH−CF−CF、−CH(CF、−CH−CH−CF、−CH−CH−CF−CF−CF−CFが特に好ましい。
In formula (f1-1), Rf 101 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 preferred because the hydrophobicity of the resist film during immersion exposure is increased.
Among these, as Rf 101, more preferably a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, a trifluoromethyl group, -CH 2 -CF 3, -CH 2 -CF 2 -CF 3, -CH (CF 3 ) 2 , —CH 2 —CH 2 —CF 3 , —CH 2 —CH 2 —CF 2 —CF 2 —CF 2 —CF 3 are particularly preferred.

(F)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レジスト用溶剤への充分な溶解性があり、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。
(F)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。
(F) As for the mass mean molecular weight (Mw) (polystyrene conversion reference | standard by a gel permeation chromatography), 1000-50000 are preferable, 5000-40000 are more preferable, and 10000-30000 are the most preferable. When it is below the upper limit of this range, it has sufficient solubility in a resist solvent for use as a resist, and when 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 (F) is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 3.0, and most preferably 1.2 to 2.5.

(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。
レジスト組成物が(F)成分を含有する場合、(F)成分は、(A)成分100質量部に対して、通常、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 a resist composition contains (F) component, (F) component is normally used in the ratio of 0.5-10 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component.

かかるレジスト組成物には、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、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。   Such resist compositions further contain miscible additives as desired, such as additional resins for improving the performance of resist films, dissolution inhibitors, plasticizers, stabilizers, colorants, antihalation agents, dyes, and the like. Can be added and contained as appropriate.

[(S)成分:有機溶剤成分]
かかるレジスト組成物は、レジスト材料を有機溶剤成分(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組成物の溶剤として公知のものの中から任意のものを適宜選択して用いることができる。
たとえば、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、ジメチルスルホキシド(DMSO)等を挙げることができる。
(S)成分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。
なかでも、PGMEA、PGME、γ−ブチロラクトン、EL、シクロヘキサノンが好ましい。
また、PGMEAと極性溶剤とを混合した混合溶剤も好ましい。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。
より具体的には、極性溶剤としてEL又はシクロヘキサノンを配合する場合は、PGMEA:EL又は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。さらに、PGMEAとPGMEとシクロヘキサノンとの混合溶剤も好ましい。
また、(S)成分として、その他には、PGMEA及びELの中から選ばれる少なくとも1種と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、特に限定されず、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。一般的には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%の範囲内となるように(S)成分は用いられる。
[(S) component: organic solvent component]
Such a resist composition can be produced by dissolving a resist material in an organic solvent component (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, and any conventionally known solvent for chemically amplified resist compositions can be appropriately selected. It can be 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, and 2-heptanone; many such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, and dipropylene glycol Monohydric alcohols; compounds having an ester bond, such as ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate, dipropylene glycol monoacetate, monomethyl ether, monoethyl of the polyhydric alcohols or compound having the ester bond Ethers such as ether, monopropyl ether, monobutyl ether and other monoalkyl ethers and monophenyl ether Derivatives of polyhydric alcohols such as compounds having a combination [in these, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and propylene glycol monomethyl ether (PGME) are preferred]; cyclic ethers such as dioxane, methyl lactate Esters such as ethyl lactate (EL), methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate; anisole, ethyl benzyl ether, cresyl methyl ether, diphenyl ether , Dibenzyl ether, phenetole, butyl phenyl ether, ethylbenzene, diethylbenzene, pentylbenzene, isopropylbenzene, toluene, xylene, cymene, mesitylene, etc. Examples of the solvent include dimethyl sulfoxide (DMSO).
(S) component may be used independently and may be used as 2 or more types of mixed solvents.
Of these, PGMEA, PGME, γ-butyrolactone, EL, and cyclohexanone 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.
More specifically, when EL or cyclohexanone is blended as the polar solvent, the mass ratio of PGMEA: EL or cyclohexanone 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. Furthermore, a mixed solvent of PGMEA, PGME, and cyclohexanone is also preferable.
In addition, as the component (S), a mixed solvent of at least one selected from PGMEA and EL and γ-butyrolactone is 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 not particularly limited, and is a concentration that can be applied to a substrate or the like, and is appropriately set according to the coating film thickness. Generally, the (S) component is used so that the solid content concentration of the resist composition is in the range of 1 to 20% by mass, preferably 2 to 15% by mass.

上述したレジスト組成物は、ベース樹脂として、側鎖に「−Va01−La−Va02−C(=O)O−Ra」を含む構成単位(a0)を有する高分子化合物(A1)を含有する。かかる構成単位(a0)は、酸解離性基であるRaがポリマー主鎖から離れて位置している。そのため、レジストパターン形成における現像の際、現像液との接触割合が高くなっている。これにより、現像液がアルカリ現像液の場合であれば、レジスト膜露光部の溶解性が高まり、また、現像液が有機系現像液の場合であれば、レジスト膜未露光部の溶解性が高まり、いずれの場合も、露光部と未露光部との溶解コントラストが大きくなる。その結果、リソグラフィー特性がより向上し、形状の優れたレジストパターンを形成できる、という効果が得られる。
ポリマー主鎖と、酸解離性基であるRaと、は適度に離れていることで、リソグラフィー特性向上の効果が得られ、一方、両者が離れすぎていると、リソグラフィー特性は低下する傾向にある。かかるレジスト組成物においては、ポリマー主鎖と、酸解離性基であるRaと、が適切な距離で離れて位置するように、特定の構造「−Va01−La−Va02−C(=O)O−Ra」がベース樹脂の側鎖に導入された高分子化合物(A1)が用いられる。これにより、上記の効果が顕著に発揮される。
The resist composition described above includes, as a base resin, a polymer compound (A1) having a structural unit (a0) containing “—Va 01 -La 0 -Va 02 —C (═O) O—Ra 0 ” in the side chain. Containing. In the structural unit (a0), Ra 0 which is an acid dissociable group is located away from the polymer main chain. Therefore, the ratio of contact with the developer is high during development in resist pattern formation. Thereby, if the developer is an alkali developer, the solubility of the resist film exposed portion is increased, and if the developer is an organic developer, the solubility of the resist film unexposed portion is increased. In either case, the dissolution contrast between the exposed portion and the unexposed portion is increased. As a result, it is possible to obtain an effect that the lithography characteristics are further improved and a resist pattern having an excellent shape can be formed.
The polymer main chain and the acid dissociable group Ra 0 are appropriately separated from each other, so that the effect of improving the lithography properties can be obtained. On the other hand, if both are separated too much, the lithography properties tend to be lowered. is there. In such a resist composition, a specific structure “-Va 01 -La 0 -Va 02 -C () is formed such that the polymer main chain and the acid dissociable group Ra 0 are located at an appropriate distance. = O) O-Ra 0 "is introduced into the side chain of the base resin, and the polymer compound (A1) is used. Thereby, said effect is exhibited notably.

(レジストパターン形成方法)
上述したレジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法の好ましい態様として、例えば、支持体上に、上述したレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、及び前記露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を含む方法が挙げられる。
本態様のレジストパターン形成方法は、例えば以下のようにして行うことができる。
まず、支持体上に、上述した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秒間施してレジスト膜を形成する。
次に、該レジスト膜に対し、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、又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。
その後、露光後のレジスト膜に対してベーク(ポストエクスポージャーベーク(PEB))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。
次に、前記露光、ベーク(PEB)後のレジスト膜を現像処理する。現像処理は、アルカリ現像プロセスの場合は、アルカリ現像液を用い、溶剤現像プロセスの場合は、有機溶剤を含有する現像液(有機系現像液)を用いて行う。
現像処理の後、好ましくはリンス処理を行う。リンス処理は、アルカリ現像プロセスの場合は、純水を用いた水リンスが好ましく、溶剤現像プロセスの場合は、有機溶剤を含有するリンス液を用いることが好ましい。
溶剤現像プロセスの場合、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現像液又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。
現像処理後又はリンス処理後、乾燥を行う。また、場合によっては、上記現像処理後にベーク処理(ポストベーク)を行ってもよい。
このようにして、ポジ型レジストパターン、又はネガ型レジストパターンを得ることができる。
(Resist pattern formation method)
As a preferable aspect of the resist pattern forming method using the resist composition described above, for example, a step of forming a resist film using the resist composition described above on a support, a step of exposing the resist film, and the exposure Examples include a method including a step of developing a subsequent resist film to form a resist pattern.
The resist pattern forming method of this aspect can be performed as follows, for example.
First, the above-described 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 A resist film is formed by applying for 90 seconds.
Next, the resist film is exposed through a mask (mask pattern) on 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 a mask pattern. Selective exposure is performed by drawing or the like by direct irradiation of an electron beam without passing through.
Thereafter, the exposed resist film is baked (post-exposure bake (PEB)) at a temperature of 80 to 150 ° C. for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 90 seconds.
Next, the resist film after the exposure and baking (PEB) is developed. The development treatment is performed using an alkaline developer in the case of an alkali development process, and using a developer (organic developer) containing an organic solvent in the case of a solvent development process.
After the development process, a rinse process is preferably performed. The rinse treatment is preferably a water rinse using pure water in the case of an alkali development process, and is preferably a rinse solution containing an organic solvent in the case of a solvent development process.
In the case of a solvent development process, after the development process or the rinse process, a process of removing the developer or rinse liquid adhering to the pattern with a supercritical fluid may be performed.
Drying is performed after development or rinsing. In some cases, a baking process (post-bake) may be performed after the development process.
In this way, a positive resist pattern or a negative resist pattern can be obtained.

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、無機系及び/又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な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。
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.
Moreover, as a support body, the inorganic type and / or organic type film | membrane may be provided on the above substrates. 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 having a two-layer structure of an upper layer resist film and a lower layer organic film (two layer resist method) and one or more intermediate layers (between the upper layer resist film and the lower layer organic film ( And a method of forming a multilayer structure of three or more layers provided with a metal thin film (three-layer resist method).

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。本態様のレジストパターン形成方法は、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、EB又は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。 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 pattern forming method of this embodiment 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ルオロアルキル化合物が好ましい。パーフルオロアルキル化合物としては、例えば、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。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. Examples of perfluoroalkyl compounds include perfluoroalkyl ether compounds and perfluoroalkylamine compounds. Examples of the perfluoroalkyl ether compound include perfluoro (2-butyl-tetrahydrofuran) (boiling point 102 ° C.), and examples of the perfluoroalkylamine compound include perfluorotributylamine (boiling point 174 ° C.). Can do.
As the immersion medium, water is preferably used from the viewpoints of cost, safety, environmental problems, versatility, and the like.

アルカリ現像プロセスで現像処理に用いるアルカリ現像液としては、例えば0.1〜10質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液が挙げられる。   Examples of the alkali developer used for the development treatment in the alkali development process include a 0.1 to 10% by mass tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution.

溶剤現像プロセスで現像処理に用いる有機系現像液が含有する有機溶剤としては、(A1)成分(露光前の(A1)成分)を溶解し得るものであればよく、公知の有機溶剤の中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、エーテル系溶剤の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。
上記の中でも、有機系現像液が含有する有機溶剤は、極性溶剤が好ましく、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、ニトリル系溶剤等が好ましい。各溶剤の具体例を以下に示す。
The organic solvent contained in the organic developer used in the development process in the solvent development process is not particularly limited as long as it can dissolve the component (A1) (component (A1) before exposure). It can be selected as appropriate. 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 multiple types of functional groups that characterize each of the above solvents in the structure, but in that case, any of the solvent types that contain the functional groups of the organic solvent is applicable. Shall. For example, diethylene glycol monomethyl ether shall correspond to both of the alcohol solvent and the ether solvent 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.
Among these, the organic solvent contained in the organic developer is preferably a polar solvent, and is preferably a ketone solvent, an ester solvent, a nitrile solvent, or the like. Specific examples of each solvent are shown below.

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)等が挙げられる。
ケトン系溶剤としては、メチルアミルケトン(2−ヘプタノン)が好ましい。
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, acetonyl acetone, ionone, diacetyl alcohol, acetyl carbinol, acetophenone, methyl naphthyl ketone, isophorone, propylene carbonate, γ-butyrolactone, methyl amyl ketone (2-heptanone) and the like.
As the ketone solvent, methyl amyl ketone (2-heptanone) is preferable.

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、酢酸ブチルが好ましい。
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, butyl acetate is preferred.

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。   Examples of the nitrile solvent include acetonitrile, propionitryl, valeronitrile, butyronitryl and the like.

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。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. 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.

現像処理は、公知の現像方法により実施することが可能であり、たと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続ける方法(ダイナミックディスペンス法)等が挙げられる。   The development process can be performed by a known development method. For example, a method in which a support is immersed in a developer for a certain period of time (dip method), a developer is raised on the surface of the support by surface tension, and is left for a certain period of time. (Paddle method), spraying developer on the surface of the support (spray method), coating the developer while scanning the developer coating nozzle at a constant speed on the support rotating at a constant speed The method of continuing (dynamic dispensing method) etc. are mentioned.

溶剤現像プロセスで現像処理後のリンス処理に用いるリンス液が含有す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、アミド系溶剤及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、アルコール系溶剤及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、分岐鎖状、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、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。
リンス液には、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、例えば界面活性剤が挙げられる。界面活性剤は、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。
As the organic solvent contained in the rinsing liquid used for the rinsing process after the development process in the solvent developing process, for example, an organic solvent that is difficult to dissolve the resist pattern is selected as appropriate from the organic solvents used 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 in 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 and 2-hexanol are 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 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 with respect to the total amount of the rinsing liquid. The following are particularly preferred:
A well-known additive can be mix | blended with a rinse liquid as needed. Examples of the additive include a surfactant. Examples of the surfactant are the same as those described above, and 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 0.5% by mass with respect to the total amount of the rinse liquid. % Is more preferable.

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り実施できる。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続ける方法(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。   The rinse treatment (washing treatment) using the rinse liquid can be performed by a known rinse 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 a rinsing liquid for a predetermined time (dip method), and the surface of the support. And a method of spraying a rinse liquid (spray method).

以下、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。
本実施例では、例えば、化学式(1)で表される化合物を「化合物(1)」と表記し、他の化学式で表される化合物についても同様に記載する。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these examples.
In this example, for example, a compound represented by the chemical formula (1) is referred to as “compound (1)”, and the same applies to compounds represented by other chemical formulas.

<化合物の製造>
(実施例1:化合物(01))
窒素雰囲気下、オキサリルクロリド(33g)とジクロロメタン(165g)とを三口フラスコに添加し5℃に冷却した。そこに、同温度にて、化合物(0−i)(50g)のジクロロメタン(500g)溶液を1時間かけて滴下した。その後、DMF(0.79g)を加え、室温まで昇温し2時間撹拌した。次いで、反応溶液を濃縮することで、目的物である化合物(0−ii)を油状化合物として54g得た。
得られた化合物(0−ii)はNMR測定を行い、以下の結果よりその構造を同定した。
H−NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)=6.11(m,1H),5.54(m,1H),4.28(s,4H),3.10(t,2H),2.58(t,2 H),1.91(m,3H).
<Production of compound>
(Example 1: Compound (01))
Under a nitrogen atmosphere, oxalyl chloride (33 g) and dichloromethane (165 g) were added to a three-necked flask and cooled to 5 ° C. Thereto was added dropwise a solution of compound (0-i) (50 g) in dichloromethane (500 g) at the same temperature over 1 hour. Then, DMF (0.79g) was added, and it heated up to room temperature, and stirred for 2 hours. Subsequently, the reaction solution was concentrated to obtain 54 g of the target compound (0-ii) as an oily compound.
The obtained compound (0-ii) was subjected to NMR measurement, and its structure was identified from the following results.
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ (ppm) = 6.11 (m, 1H), 5.54 (m, 1H), 4.28 (s, 4H), 3.10 (t, 2H) ), 2.58 (t, 2 H), 1.91 (m, 3H).

Figure 2015134727
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次に、窒素雰囲気下、化合物(01−1)(10.67g)と、塩基としてジブチルアニリン(DBA)(22.8g)と、アセトニトリル(52.0g)とを、三口フラスコに添加して5℃に冷却した。そこに、同温度にて、化合物(0−ii)(23.0g)のアセトニトリル(52.0g)溶液を1時間かけて滴下後、70℃にて8時間撹拌した。その後、反応溶液にヘキサンを加え、全体を10質量%塩酸で洗浄し、次いで1質量%アンモニア水で洗浄した。その後、得られた有機相を濃縮することで、最終目的物である化合物(01)を油状化合物として17.5g得た。
得られた化合物(01)はNMR測定を行い、以下の結果よりその構造を同定した。
H−NMR(400MHz, DMSO−d6):δ(ppm)=6.08(m,1H),5.66(m,1H),4.31(s,4H),2.62(septet,1H),2.59−2.45(m,4H),2.00−1.50(m, 11H),0.83(d,6H).
Next, under a nitrogen atmosphere, compound (01-1) (10.67 g), dibutylaniline (DBA) (22.8 g) as a base, and acetonitrile (52.0 g) were added to a three-necked flask, and 5 Cooled to ° C. Thereto, a solution of compound (0-ii) (23.0 g) in acetonitrile (52.0 g) was added dropwise at the same temperature over 1 hour, followed by stirring at 70 ° C. for 8 hours. Thereafter, hexane was added to the reaction solution, and the whole was washed with 10% by mass hydrochloric acid, and then washed with 1% by mass ammonia water. Thereafter, the obtained organic phase was concentrated to obtain 17.5 g of the final target compound (01) as an oily compound.
The obtained compound (01) was subjected to NMR measurement, and its structure was identified from the following results.
1 H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ (ppm) = 6.08 (m, 1H), 5.66 (m, 1H), 4.31 (s, 4H), 2.62 (septet, 1H), 2.59-2.45 (m, 4H), 2.00-1.50 (m, 11H), 0.83 (d, 6H).

Figure 2015134727
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(実施例2、比較例1〜7)
実施例2、比較例1〜7の製造方法においては、実施例1で用いた塩基(DBA)を、以下に列挙する化合物(DMA、DABCO、TEA、DIPEA、Pyridine、DMAP、DBU、LDA)にそれぞれ変更した以外は、実施例1の製造方法と同様にして化合物(01)の製造を行った。その結果を表1に示した。
表1中、「塩基の共役酸のpKa」は、「Software V11.02(1994−2013ACD/Labs)」(商品名、Advanced Chemistry Development社製)を用いての計算値を示す。
(Example 2, Comparative Examples 1-7)
In the production methods of Example 2 and Comparative Examples 1 to 7, the base (DBA) used in Example 1 was changed to the compounds listed below (DMA, DABCO, TEA, DIPEA, Pyridine, DMAP, DBU, LDA). Compound (01) was produced in the same manner as in the production method of Example 1, except that each was changed. The results are shown in Table 1.
In Table 1, “pKa of conjugate acid of base” indicates a calculated value using “Software V11.02 (1994-2013 ACD / Labs)” (trade name, manufactured by Advanced Chemistry Development).

Figure 2015134727
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Figure 2015134727
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表1の結果から、本発明を適用した実施例1、2の製造方法、すなわち、一般式(ca)で表される化合物であって、共役酸のpKaが7以下である第3級アミン(但し、該一般式(ca)中のRca1、Rca2及びRca3が結合している窒素原子が芳香環の一部であるものを除く)の存在下で、化合物(0−ii)と化合物(01−1)とを反応させることにより、目的の化合物(01)が得られることが確認できる。 From the results shown in Table 1, the production methods of Examples 1 and 2 to which the present invention was applied, that is, a compound represented by the general formula (ca), and a tertiary amine having a pKa of a conjugate acid of 7 or less ( However, in the presence of the compound (0-ii) and the compound in the presence of the nitrogen atom to which R ca1 , R ca2 and R ca3 in General Formula (ca) are bonded is part of an aromatic ring) It can be confirmed that the desired compound (01) can be obtained by reacting with (01-1).

一方、一般式(ca)で表される化合物であるものの、共役酸のpKaが7超である第3級アミンの存在下で、化合物(0−ii)と化合物(01−1)とを反応させた比較例1〜3、5〜7の製造方法では、いずれも、目的の化合物(01)は得られなかった。
加えて、共役酸のpKaは7以下であるものの、一般式(ca)で表される化合物と異なる化合物(ピリジン)の存在下で、化合物(0−ii)と化合物(01−1)とを反応させた比較例4の製造方法でも、目的の化合物(01)は得られなかった。
On the other hand, although it is a compound represented by the general formula (ca), the compound (0-ii) and the compound (01-1) are reacted in the presence of a tertiary amine in which the pKa of the conjugate acid is more than 7. In any of the production methods of Comparative Examples 1 to 3 and 5 to 7, the target compound (01) was not obtained.
In addition, although the pKa of the conjugate acid is 7 or less, the compound (0-ii) and the compound (01-1) are combined in the presence of a compound (pyridine) different from the compound represented by the general formula (ca). The target compound (01) was not obtained even in the production method of Comparative Example 4 which was reacted.

(実施例3:化合物(02))
窒素雰囲気下、化合物(02−1)(9.43g)と、塩基としてジブチルアニリン(DBA)(19.8g)と、アセトニトリル(45.0g)とを、三口フラスコに添加して5℃に冷却した。そこに、同温度にて、化合物(0−ii)(20.0g)のアセトニトリル(45.0g)溶液を1時間かけて滴下後、70℃にて8時間撹拌した。その後、反応溶液にヘキサンを加え、全体を10質量%塩酸で洗浄し、次いで1質量%アンモニア水で洗浄した。その後、得られた有機相を濃縮することで、最終目的物である化合物(02)を油状化合物として14.4g得た。
得られた化合物(02)はNMR測定を行い、以下の結果よりその構造を同定した。
H−NMR(400MHz,DMSO−d6):δ(ppm)=6.03(m,1H),5.70(m,1H),4.27(s,4H),2.60−2.45(m,4H),2.20(septet,2H),1.88(s,3H),1.30(s,3H),0.89−0.86(m,12H).
(Example 3: Compound (02))
In a nitrogen atmosphere, compound (02-1) (9.43 g), dibutylaniline (DBA) (19.8 g) as a base, and acetonitrile (45.0 g) were added to a three-necked flask and cooled to 5 ° C. did. Thereto, a solution of compound (0-ii) (20.0 g) in acetonitrile (45.0 g) was added dropwise over 1 hour at the same temperature, followed by stirring at 70 ° C. for 8 hours. Thereafter, hexane was added to the reaction solution, and the whole was washed with 10% by mass hydrochloric acid, and then washed with 1% by mass ammonia water. Thereafter, the obtained organic phase was concentrated to obtain 14.4 g of the final target compound (02) as an oily compound.
The obtained compound (02) was subjected to NMR measurement, and its structure was identified from the following results.
1 H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ (ppm) = 6.03 (m, 1H), 5.70 (m, 1H), 4.27 (s, 4H), 2.60-2. 45 (m, 4H), 2.20 (septet, 2H), 1.88 (s, 3H), 1.30 (s, 3H), 0.89-0.86 (m, 12H).

Figure 2015134727
Figure 2015134727

<高分子化合物の製造>
(実施例4:高分子化合物(A1−1))
化合物(21)(10.0g)と、化合物(01)(9.2g)と、化合物(31)(4.1g)とをメチルエチルケトン(MEK)に溶解させた後、そこに、重合開始剤としてアゾビスイソ酪酸ジメチル(V−601)(2.48g)を加え溶解させて滴下溶液を調製した。次いで、温度計、還流管及び窒素導入管を繋いだセパラブルフラスコに、MEK(12.4g)を加え80℃に加熱した。その後、ここに、同温度にて、窒素雰囲気下、前記滴下溶液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度にて反応液を1時間撹拌した。その後、反応液を室温まで冷却した。得られた反応液を大量のメタノールに滴下して重合体を析出させる操作を行い、沈殿した白色粉体をろ別し、メタノールにて洗浄、乾燥して、目的物である高分子化合物(A1−1)11.5gを得た。
この高分子化合物(A1−1)について、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)は7000であり、分子量分散度(Mw/Mn)は1.62であった。また、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)により求められた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=51.1/30.9/18.0であった。
<Manufacture of polymer compounds>
(Example 4: polymer compound (A1-1))
The compound (21) (10.0 g), the compound (01) (9.2 g), and the compound (31) (4.1 g) were dissolved in methyl ethyl ketone (MEK), and then there as a polymerization initiator. Dimethyl azobisisobutyrate (V-601) (2.48 g) was added and dissolved to prepare a dropping solution. Next, MEK (12.4 g) was added to a separable flask connected with a thermometer, a reflux tube and a nitrogen introduction tube, and heated to 80 ° C. Then, the said dripping solution was dripped here over 4 hours at the same temperature and nitrogen atmosphere. After completion of dropping, the reaction solution was stirred at the same temperature for 1 hour. Thereafter, the reaction solution was cooled to room temperature. The obtained reaction solution was dropped into a large amount of methanol, and a polymer was precipitated. The precipitated white powder was filtered off, washed with methanol and dried, and the target polymer compound (A1) -1) 11.5 g was obtained.
About this high molecular compound (A1-1), the mass mean molecular weight (Mw) of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 7000, and molecular weight dispersion degree (Mw / Mn) was 1.62. The copolymer composition ratio (ratio of each structural unit in the structural formula (molar ratio)) determined by carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) is 1 / m / n = 51.1 / It was 30.9 / 18.0.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

(実施例5:高分子化合物(A1−2))
化合物(21)(10.0g)と、化合物(02)(9.2g)と、化合物(31)(4.1g)とをメチルエチルケトン(MEK)に溶解させた後、そこに、重合開始剤としてアゾビスイソ酪酸ジメチル(V−601)(2.48g)を加え溶解させて滴下溶液を調製した。次いで、温度計、還流管及び窒素導入管を繋いだセパラブルフラスコに、MEK(15.78g)を加え80℃に加熱した。その後、ここに、同温度にて、窒素雰囲気下、前記滴下溶液を4時間かけて滴下した。滴下終了後,同温度にて反応液を1時間撹拌した。その後、反応液を室温まで冷却した。得られた反応液を大量のメタノールに滴下して重合体を析出させる操作を行い、沈殿した白色粉体をろ別し、メタノールにて洗浄、乾燥して、目的物である高分子化合物(A1−2)11.5gを得た。
この高分子化合物(A1−2)について、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)は6500であり、分子量分散度(Mw/Mn)は1.65であった。また、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)により求められた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=51.7/29.5/18.8であった。
(Example 5: polymer compound (A1-2))
The compound (21) (10.0 g), the compound (02) (9.2 g), and the compound (31) (4.1 g) were dissolved in methyl ethyl ketone (MEK), and then there as a polymerization initiator. Dimethyl azobisisobutyrate (V-601) (2.48 g) was added and dissolved to prepare a dropping solution. Next, MEK (15.78 g) was added to a separable flask connected with a thermometer, a reflux tube and a nitrogen introduction tube, and heated to 80 ° C. Then, the said dripping solution was dripped here over 4 hours at the same temperature and nitrogen atmosphere. After completion of dropping, the reaction solution was stirred at the same temperature for 1 hour. Thereafter, the reaction solution was cooled to room temperature. The obtained reaction solution was dropped into a large amount of methanol, and a polymer was precipitated. The precipitated white powder was filtered off, washed with methanol and dried, and the target polymer compound (A1) -2) 11.5 g was obtained.
With respect to this polymer compound (A1-2), the mass average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement was 6500, and the molecular weight dispersity (Mw / Mn) was 1.65. The copolymer composition ratio (ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) determined by carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) is 1 / m / n = 51.7 / It was 29.5 / 18.8.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

(実施例6:高分子化合物(A1−3))
単量体として、化合物(21)と化合物(01)と化合物(31)とに加えて、さらに以下に示す化合物(61)を併用した以外は、上記実施例4と同様にして重合等を行うことにより、目的物である高分子化合物(A1−3)を得た。
この高分子化合物(A1−3)について、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)は7100であり、分子量分散度(Mw/Mn)は1.71であった。また、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)により求められた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n/o=50.4/24.3/20.6/4.7であった。
(Example 6: polymer compound (A1-3))
In addition to the compound (21), the compound (01) and the compound (31) as a monomer, the polymerization is performed in the same manner as in Example 4 except that the compound (61) shown below is used in combination. As a result, the target polymer (A1-3) was obtained.
With respect to this polymer compound (A1-3), the mass average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement was 7100, and the molecular weight dispersity (Mw / Mn) was 1.71. The copolymer composition ratio (ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) determined by carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) is 1 / m / n / o = 50. It was 4 / 24.3 / 20.6 / 4.7.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

(実施例7:高分子化合物(A1−4))
化合物(01)を、以下に示す化合物(03)に変更した以外は、上記実施例4と同様にして重合等を行うことにより、目的物である高分子化合物(A1−4)を得た。
この高分子化合物(A1−4)について、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)は6800であり、分子量分散度(Mw/Mn)は1.67であった。また、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)により求められた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=51.1/30.2/18.7であった。
(Example 7: polymer compound (A1-4))
Polymerization or the like was performed in the same manner as in Example 4 except that the compound (01) was changed to the compound (03) shown below to obtain the target polymer compound (A1-4).
With respect to this polymer compound (A1-4), the weight average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement was 6800, and the molecular weight dispersity (Mw / Mn) was 1.67. The copolymer composition ratio (ratio of each structural unit in the structural formula (molar ratio)) determined by carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) is 1 / m / n = 51.1 / It was 30.2 / 18.7.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

<レジスト組成物の調製>
(試験例1〜10)
表2に示す各成分を混合して溶解することにより各例のレジスト組成物を調製した。
試験例1〜5、10のレジスト組成物のベース樹脂には、本発明を適用していない製造方法により得られた高分子化合物を用いた。
試験例6〜9のレジスト組成物のベース樹脂には、本発明を適用した製造方法により得られた高分子化合物を用いた。
<Preparation of resist composition>
(Test Examples 1 to 10)
The resist composition of each example was prepared by mixing and dissolving each component shown in Table 2.
As the base resins of the resist compositions of Test Examples 1 to 5 and 10, polymer compounds obtained by a production method not applying the present invention were used.
As the base resins of the resist compositions of Test Examples 6 to 9, polymer compounds obtained by the production method to which the present invention was applied were used.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

表2中、各略号はそれぞれ以下の意味を有する。[ ]内の数値は配合量(質量部)である。
(A)−1:上記高分子化合物(A1−1)。
(A)−2:上記高分子化合物(A1−2)。
(A)−3〜(A)−6:下記化学式(A)−3〜(A)−6でそれぞれ表される高分子化合物。
(A)−3:下記化学式(A)−3で表される高分子化合物。GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)は7100、分子量分散度(Mw/Mn)は1.66。13C−NMRにより求めた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))はl/m/n=48.6/30.3/21.1。
(A)−4:下記化学式(A)−4で表される高分子化合物。GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)は6800、分子量分散度(Mw/Mn)は1.51。13C−NMRにより求めた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))はl/m/n=50.5/29.3/20.2。
(A)−5:下記化学式(A)−5で表される高分子化合物。GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)は7200、分子量分散度(Mw/Mn)は1.59。13C−NMRにより求めた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))はl/m/n=50.8/30.1/19.1。
(A)−6:下記化学式(A)−6で表される高分子化合物。GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)は6900、分子量分散度(Mw/Mn)は1.68。13C−NMRにより求めた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))はl/m/n=50.3/30.9/18.8。
(A)−7:上記高分子化合物(A1−3)。
(A)−8:下記化学式(A)−8で表される高分子化合物。GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)は7400、分子量分散度(Mw/Mn)は1.75。13C−NMRにより求めた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))はl/m/n/o=50.4/24.9/20.0/4.7。
(A)−9:上記高分子化合物(A1−4)。
(A)−10:下記化学式(A)−10で表される高分子化合物。GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)は6800、分子量分散度(Mw/Mn)は1.68。13C−NMRにより求めた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))はl/m/n=50.3/29.8/19.9。
In Table 2, each abbreviation has the following meaning. The numerical value in [] is a compounding amount (part by mass).
(A) -1: the polymer compound (A1-1).
(A) -2: The polymer compound (A1-2).
(A) -3 to (A) -6: polymer compounds represented by the following chemical formulas (A) -3 to (A) -6, respectively.
(A) -3: a polymer compound represented by the following chemical formula (A) -3. The mass average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement is 7100, and the molecular weight dispersity (Mw / Mn) is 1.66. The copolymer composition ratio (ratio of each structural unit in the structural formula (molar ratio)) determined by 13 C-NMR was 1 / m / n = 48.6 / 30.3 / 21.1.
(A) -4: a polymer compound represented by the following chemical formula (A) -4. The mass average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement is 6800, and the molecular weight dispersity (Mw / Mn) is 1.51. The copolymer composition ratio (ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) determined by 13 C-NMR was 1 / m / n = 50.5 / 29.3 / 20.2.
(A) -5: a polymer compound represented by the following chemical formula (A) -5. The mass average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement is 7200, and the molecular weight dispersity (Mw / Mn) is 1.59. The copolymer composition ratio (ratio of each structural unit in the structural formula (molar ratio)) determined by 13 C-NMR was 1 / m / n = 50.8 / 30.1 / 19.1.
(A) -6: a polymer compound represented by the following chemical formula (A) -6. The mass average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement is 6900, and the molecular weight dispersity (Mw / Mn) is 1.68. The copolymer composition ratio (ratio of each structural unit in the structural formula (molar ratio)) determined by 13 C-NMR was 1 / m / n = 50.3 / 30.9 / 18.8.
(A) -7: The polymer compound (A1-3).
(A) -8: a polymer compound represented by the following chemical formula (A) -8. The mass average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement is 7400, and the molecular weight dispersity (Mw / Mn) is 1.75. The copolymer composition ratio (ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) determined by 13 C-NMR was 1 / m / n / o = 50.4 / 24.9 / 20.0 / 4.7. .
(A) -9: The polymer compound (A1-4).
(A) -10: a polymer compound represented by the following chemical formula (A) -10. The mass average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement is 6800, and the molecular weight dispersity (Mw / Mn) is 1.68. The copolymer composition ratio (ratio of each structural unit in the structural formula (molar ratio)) determined by 13 C-NMR was 1 / m / n = 50.3 / 29.8 / 19.9.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

(B)−1:下記化学式(B)−1で表される化合物。
(D)−1:下記化学式(D)−1で表される化合物。
(E)−1:サリチル酸。
(F)−1:下記化学式(F)−1で表される含フッ素高分子化合物。GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)は23100、分子量分散度(Mw/Mn)は1.78。13C−NMRにより求めた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))はl/m=77/23。
(S)−1:γ−ブチロラクトン。
(S)−2:PGMEA/PGME/シクロヘキサノン(質量比45/30/25)の混合溶剤。
(B) -1: a compound represented by the following chemical formula (B) -1.
(D) -1: A compound represented by the following chemical formula (D) -1.
(E) -1: salicylic acid.
(F) -1: A fluorine-containing polymer compound represented by the following chemical formula (F) -1. The weight average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement is 23100, and the molecular weight dispersity (Mw / Mn) is 1.78. The copolymer composition ratio (ratio of each structural unit in the structural formula (molar ratio)) determined by 13 C-NMR is 1 / m = 77/23.
(S) -1: γ-butyrolactone.
(S) -2: Mixed solvent of PGMEA / PGME / cyclohexanone (mass ratio 45/30/25).

Figure 2015134727
Figure 2015134727

<レジストパターンの形成(1):ポジ型現像プロセス>
12インチのシリコンウェーハ上に、有機系反射防止膜組成物「ARC95」(商品名、ブリューワサイエンス社製)を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で、205℃で60秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚90nmの有機系反射防止膜を形成した。
該有機系反射防止膜上に、試験例1〜10の各レジスト組成物をそれぞれ塗布し、ホットプレート上で、110℃で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90nmのレジスト膜を形成した。
次に、該レジスト膜に対し、液浸用ArF露光装置NSR−S609B[ニコン社製;NA(開口数)1.07,Dipole 0.97/0.78 w/P,液浸媒体:水]により、フォトマスクを介して、ArFエキシマレーザー(193nm)を選択的に照射した。
その後、95℃で60秒間の露光後加熱(PEB)処理を行った。
次いで、23℃にて2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液「NMD−3」(商品名、東京応化工業社製)を用いて、10秒間のアルカリ現像を行った。
その結果、いずれの例においてもラインアンドスペースパターンが形成された。
いずれの例においても、ライン幅50nm/ピッチ100nmのラインアンドスペースパターンが形成された。
<Formation of resist pattern (1): positive development process>
An organic antireflective coating composition “ARC95” (trade name, manufactured by Brewer Science) was applied onto a 12-inch silicon wafer using a spinner, baked at 205 ° C. for 60 seconds, and dried. As a result, an organic antireflection film having a thickness of 90 nm was formed.
Each of the resist compositions of Test Examples 1 to 10 was applied on the organic antireflection film, and prebaked (PAB) at 110 ° C. for 60 seconds on a hot plate and dried. A 90 nm resist film was formed.
Next, immersion ArF exposure apparatus NSR-S609B [Nikon Corporation; NA (numerical aperture) 1.07, Dipole 0.97 / 0.78 w / P, immersion medium: water] Then, ArF excimer laser (193 nm) was selectively irradiated through a photomask.
Thereafter, a post-exposure heating (PEB) treatment at 95 ° C. for 60 seconds was performed.
Subsequently, alkali development was performed for 10 seconds at 23 ° C. using a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution “NMD-3” (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.).
As a result, a line and space pattern was formed in any of the examples.
In both examples, a line and space pattern having a line width of 50 nm / pitch of 100 nm was formed.

[最適露光量(EOP)の評価]
前記レジストパターンの形成(1)によって、ターゲットサイズ(ライン幅50nm/ピッチ幅100nm)のラインアンドスペースパターンが形成される最適露光量EOP(mJ/cm)を求めた。その結果を「EOP(mJ/cm)」として表3に示した。
[Evaluation of optimum exposure (EOP)]
The optimum exposure dose EOP (mJ / cm 2 ) at which a line-and-space pattern having a target size (line width 50 nm / pitch width 100 nm) was formed by the formation of the resist pattern (1) was determined. The results are shown in Table 3 as “EOP (mJ / cm 2 )”.

[露光余裕度(ELマージン)の評価]
前記レジストパターンの形成(1)において、ラインアンドスペースパターンのライン幅がターゲット寸法(ライン幅50nm)の約±5%の範囲内で形成される際の露光量を求め、次式によりELマージン(単位:%)を求めた。その結果を「5%EL(%)」として表3に示した。
ELマージン(%)=(|E1−E2|/EOP)×100
E1:ライン幅47.5nmのラインアンドスペースパターンが形成された際の露光量(mJ/cm
E2:ライン幅52.5nmのラインアンドスペースパターンが形成された際の露光量(mJ/cm
なお、ELマージンは、その値が大きいほど、露光量の変動に伴うパターンサイズの変化量が小さいことを示す。
[Evaluation of exposure margin (EL margin)]
In the formation of the resist pattern (1), the exposure amount when the line width of the line and space pattern is formed within a range of about ± 5% of the target dimension (line width 50 nm) is obtained, and the EL margin ( Unit:%). The results are shown in Table 3 as “5% EL (%)”.
EL margin (%) = (| E1-E2 | / EOP) × 100
E1: Exposure amount (mJ / cm 2 ) when a line and space pattern having a line width of 47.5 nm was formed
E2: exposure amount (mJ / cm 2 ) when a line and space pattern having a line width of 52.5 nm was formed
Note that the larger the value of the EL margin, the smaller the change amount of the pattern size accompanying the change in the exposure amount.

[LWR(ラインワイズラフネス)の評価]
前記レジストパターンの形成(1)によって形成された、ライン幅50nm/ピッチ幅100nmのラインアンドスペースパターンにおいて、測長SEM(走査型電子顕微鏡、加速電圧300V、商品名:S−9380、日立ハイテクノロジーズ社製)により、ライン幅を、ラインの長手方向に400箇所測定し、その結果から標準偏差(s)の3倍値(3s)を求め、400箇所の3sについて平均化した値を、LWRを示す尺度として算出した。その結果を「LWR(nm)」として表3に示した。
この3sの値が小さいほど、その線幅のラフネスが小さく、より均一幅のラインアンドスペースパターンが得られたことを意味する。
[Evaluation of LWR (Line Width Roughness)]
In a line and space pattern with a line width of 50 nm / pitch width of 100 nm formed by the formation of the resist pattern (1), a length measurement SEM (scanning electron microscope, acceleration voltage of 300 V, trade name: S-9380, Hitachi High-Technologies) The product was measured at 400 points in the longitudinal direction of the line, and from that result, the triple value (3s) of the standard deviation (s) was obtained, and the average value for 3s at 400 points was calculated as LWR. Calculated as a measure of indication. The results are shown in Table 3 as “LWR (nm)”.
The smaller the value of 3s, the smaller the roughness of the line width, which means that a line-and-space pattern with a more uniform width was obtained.

[マスクエラーファクタ(MEEF)の評価]
前記レジストパターンの形成(1)と同じ手順に従い、ターゲットサイズ(ライン幅)を45〜55nm(1nm刻み、計11点)とするマスクパターンをそれぞれ用い、ピッチ100nmの各ラインアンドスペースパターンを同一露光量にて形成した。
その際、ターゲットサイズ(nm)を横軸に、各マスクパターンを用いてレジスト膜に形成されたパターンのライン幅(nm)を縦軸にプロットしたときの直線の傾き(MEEF)を算出した。その結果を「MEEF」として表3に示した。
MEEF(直線の傾き)は、その値が1に近いほど、マスク再現性が良好であることを意味する。
[Evaluation of mask error factor (MEEF)]
In accordance with the same procedure as the formation of the resist pattern (1), each mask pattern having a target size (line width) of 45 to 55 nm (1 nm increments, total of 11 points) is used, and each line and space pattern having a pitch of 100 nm is subjected to the same exposure. Formed in quantity.
At that time, the slope of the straight line (MEEF) when the target size (nm) was plotted on the horizontal axis and the line width (nm) of the pattern formed on the resist film using each mask pattern was plotted on the vertical axis was calculated. The results are shown in Table 3 as “MEEF”.
MEEF (straight line) means that the closer the value is to 1, the better the mask reproducibility.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

表3に示す結果から、ポジ型現像プロセスによるレジストパターン形成において、本発明を適用して製造された高分子化合物を含有する試験例6〜9のレジスト組成物は、本発明の範囲外の製造方法により製造された高分子化合物を含有する試験例1〜5、10のレジスト組成物に比べて、リソグラフィー特性に優れ、良好な形状のレジストパターンを形成できることが分かる。   From the results shown in Table 3, in the resist pattern formation by the positive development process, the resist compositions of Test Examples 6 to 9 containing the polymer compound produced by applying the present invention are manufactured outside the scope of the present invention. Compared to the resist compositions of Test Examples 1 to 5 and 10 containing the polymer compound produced by the method, it can be seen that a resist pattern having excellent lithography characteristics and a good shape can be formed.

<レジストパターンの形成(2):ネガ型現像プロセス>
12インチのシリコンウェーハ上に、膜厚72nmの有機系反射防止膜を形成し、次いで、該有機系反射防止膜上に、膜厚14nmの無機系反射防止膜を積層した。
該無機系反射防止膜上に、試験例6、7、9及び試験例1〜4、10の各レジスト組成物を、スピンナーを用いてそれぞれ塗布し、ホットプレート上で、110℃で50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85nmのレジスト膜を形成した。
次に、該レジスト膜に対し、液浸用ArF露光装置NSR−S609B[Nikon社製;NA(開口数)=1.07,Annular 0.78/0.97 w/o P]により、フォトマスクを介して、ArFエキシマレーザー(193nm)を選択的に照射した。
その後、90℃で50秒間の露光後加熱(PEB)処理を行った。
次いで、23℃にて、酢酸ブチルで31秒間の溶剤現像を施し、振り切り乾燥を行った。
その結果、いずれの例においても、スペース幅47nm/ピッチ110nmのスペースアンドラインのレジストパターン(以下「SLパターン」ともいう)が形成された。
<Formation of resist pattern (2): negative development process>
An organic antireflection film having a thickness of 72 nm was formed on a 12-inch silicon wafer, and then an inorganic antireflection film having a thickness of 14 nm was laminated on the organic antireflection film.
On the inorganic antireflection film, each of the resist compositions of Test Examples 6, 7, 9 and Test Examples 1 to 4, 10 was applied using a spinner, and was heated on a hot plate at 110 ° C. for 50 seconds. A resist film having a film thickness of 85 nm was formed by performing pre-baking (PAB) treatment and drying.
Next, a photomask is applied to the resist film using an immersion ArF exposure apparatus NSR-S609B [manufactured by Nikon; NA (numerical aperture) = 1.07, Annular 0.78 / 0.97 w / o P]. Was selectively irradiated with an ArF excimer laser (193 nm).
Thereafter, a post-exposure heating (PEB) treatment was performed at 90 ° C. for 50 seconds.
Subsequently, solvent development was performed for 31 seconds with butyl acetate at 23 ° C., and then shaken and dried.
As a result, in each of the examples, a space-and-line resist pattern (hereinafter also referred to as “SL pattern”) having a space width of 47 nm / pitch of 110 nm was formed.

[最適露光量(EOP)の評価]
前記レジストパターンの形成(2)によって、ターゲットサイズ(スペース幅47nm/ピッチ幅110nm)のSLパターンが形成される最適露光量EOP(mJ/cm)を求めた。その結果を「EOP(mJ/cm)」として表4に示した。
[Evaluation of optimum exposure (EOP)]
The optimum exposure dose EOP (mJ / cm 2 ) at which the SL pattern having the target size (space width 47 nm / pitch width 110 nm) was formed by the formation of the resist pattern (2) was determined. The results are shown in Table 4 as “EOP (mJ / cm 2 )”.

[露光余裕度(ELマージン)の評価]
前記レジストパターンの形成(2)において、SLパターンのスペース幅がターゲット寸法(スペース幅47nm)の約±5%の範囲内で形成される際の露光量を求め、次式によりELマージン(単位:%)を求めた。その結果を「5%EL(%)」として表4に示した。
ELマージン(%)=(|E3−E4|/EOP)×100
E3:スペース幅44.65nmのSLパターンが形成された際の露光量(mJ/cm
E4:スペース幅49.35nmのSLパターンが形成された際の露光量(mJ/cm
[Evaluation of exposure margin (EL margin)]
In the formation of the resist pattern (2), an exposure amount when the space width of the SL pattern is formed within a range of about ± 5% of the target dimension (space width 47 nm) is obtained, and an EL margin (unit: %). The results are shown in Table 4 as “5% EL (%)”.
EL margin (%) = (| E3-E4 | / EOP) × 100
E3: exposure amount (mJ / cm 2 ) when an SL pattern having a space width of 44.65 nm was formed
E4: exposure amount (mJ / cm 2 ) when an SL pattern having a space width of 49.35 nm was formed

[LWR(ラインワイズラフネス)の評価]
前記レジストパターンの形成(2)によって形成された、スペース幅47nm/ピッチ幅110nmのSLパターンにおいて、測長SEM(走査型電子顕微鏡、加速電圧300V、商品名:S−9380、日立ハイテクノロジーズ社製)により、スペース幅を、スペースの長手方向に400箇所測定し、その結果から標準偏差(s)の3倍値(3s)を求め、400箇所の3sについて平均化した値を、LWRを示す尺度として算出した。その結果を「LWR(nm)」として表4に示した。
[Evaluation of LWR (Line Width Roughness)]
In the SL pattern having a space width of 47 nm / pitch width of 110 nm formed by the formation of the resist pattern (2), a length measurement SEM (scanning electron microscope, acceleration voltage 300 V, product name: S-9380, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) ), The space width was measured at 400 locations in the longitudinal direction of the space, and the standard deviation (s) was tripled (3 s) from the result, and the average value for 3 locations at 400 locations was measured as a measure of LWR. Calculated as The results are shown in Table 4 as “LWR (nm)”.

[マスクエラーファクタ(MEEF)の評価]
前記レジストパターンの形成(2)と同じ手順に従い、ターゲットサイズ(スペース幅)を42〜52nm(1nm刻み、計11点)とするマスクパターンをそれぞれ用い、ピッチ110nmの各SLパターンを同一露光量にて形成した。
その際、ターゲットサイズ(nm)を横軸に、各マスクパターンを用いてレジスト膜に形成されたパターンのスペース幅(nm)を縦軸にプロットしたときの直線の傾き(MEEF)を算出した。その結果を「MEEF」として表4に示した。
[Evaluation of mask error factor (MEEF)]
In accordance with the same procedure as the formation of the resist pattern (2), each mask pattern having a target size (space width) of 42 to 52 nm (1 nm increments, a total of 11 points) is used, and each SL pattern with a pitch of 110 nm is set to the same exposure amount. Formed.
At that time, the slope of the straight line (MEEF) when the target size (nm) was plotted on the horizontal axis and the space width (nm) of the pattern formed on the resist film using each mask pattern was plotted on the vertical axis was calculated. The results are shown in Table 4 as “MEEF”.

Figure 2015134727
Figure 2015134727

表4に示す結果から、ネガ型現像プロセスによるレジストパターン形成において、本発明を適用して製造された高分子化合物を含有する試験例6、7、9のレジスト組成物は、本発明の範囲外の製造方法により製造された高分子化合物を含有する試験例1〜4、10のレジスト組成物に比べて、リソグラフィー特性に優れ、良好な形状のレジストパターンを形成できることが分かる。   From the results shown in Table 4, the resist compositions of Test Examples 6, 7, and 9 containing polymer compounds produced by applying the present invention in resist pattern formation by a negative development process are outside the scope of the present invention. It can be seen that, compared with the resist compositions of Test Examples 1 to 4, and 10 containing the polymer compound produced by this production method, a resist pattern having excellent lithography properties and a good shape can be formed.

Claims (2)

下記一般式(m0−1)で表される化合物と、
下記一般式(m0−2)で表される第3級アルコールとを、
下記一般式(ca)で表される化合物であって、共役酸の酸解離定数(pKa)が7以下である第3級アミン(但し、該一般式(ca)中のRca1、Rca2及びRca3が結合している窒素原子が芳香環の一部であるものを除く)の存在下で反応させることにより、下記一般式(m0)で表される、Ra01を酸解離性基とする化合物を得ることを特徴とする、化合物の製造方法。
Figure 2015134727
[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。Va01及びVa02は、それぞれ独立に、炭素数が2〜10の炭化水素基である。Va01−La−は、Va01−C(=O)O−又はVa01−OC(=O)−である。na0は、1〜5の整数である。Ra01は、炭素数5以上の第3級炭素原子を有する鎖状炭化水素基、又は、炭素数4以上の第3級炭素原子を有する環状炭化水素基である。]
Figure 2015134727
[式中、Rca1、Rca2及びRca3は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基であり;Rca1、Rca2及びRca3のうち2つ以上が結合して環を形成し、第3級アミンを形成してもよい。]
A compound represented by the following general formula (m0-1);
A tertiary alcohol represented by the following general formula (m0-2),
A tertiary amine having a compound represented by the following general formula (ca) and having an acid dissociation constant (pKa) of a conjugate acid of 7 or less (provided that R ca1 , R ca2 in the general formula (ca) and R 01 represented by the following general formula (m0) is used as an acid-dissociable group by reacting in the presence of a nitrogen atom to which R ca3 is bonded (excluding a nitrogen atom that is part of an aromatic ring). A method for producing a compound, comprising obtaining the compound.
Figure 2015134727
[In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Va 01 and Va 02 are each independently a hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms. Va 01 -La 0 -is Va 01 -C (= O) O- or Va 01 -OC (= O)-. n a0 is an integer of 1 to 5. Ra 01 is a chain hydrocarbon group having a tertiary carbon atom having 5 or more carbon atoms or a cyclic hydrocarbon group having a tertiary carbon atom having 4 or more carbon atoms. ]
Figure 2015134727
[Wherein, R ca1 , R ca2 and R ca3 each independently represent a hydrocarbon group which may have a substituent; two or more of R ca1 , R ca2 and R ca3 are bonded to form a ring. To form a tertiary amine. ]
請求項1に記載の化合物の製造方法により製造された前記一般式(m0)で表される化合物を重合することを特徴とする、高分子化合物の製造方法。   A method for producing a polymer compound, wherein the compound represented by the general formula (m0) produced by the method for producing a compound according to claim 1 is polymerized.
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