JP2016212241A - Resist composition, sulfonic acid derivative, production method of the sulfonic acid derivative, and method for manufacturing device - Google Patents

Resist composition, sulfonic acid derivative, production method of the sulfonic acid derivative, and method for manufacturing device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resist composition comprising a photoacid generator including a sulfonic acid derivative, and a compound that reacts by an acid, which has excellent resolution in lithography and can reduce line width roughness (LWR) in a fine pattern.SOLUTION: The resist composition comprises: a photoacid generator including a sulfonic acid derivative represented by general formula (1) below; and a compound that reacts by an acid. In formula (1), Rrepresents a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms; Rrepresents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms; X represents a direct bond or a divalent connecting group; and Mrepresents a counter cation.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明のいくつかの態様は、化学増幅型フォトレジスト組成物用光酸発生剤として有用なスルホン酸誘導体に関する。また、本発明のいくつかの態様は、ディープUV、KrFエキシマレーザ光、ArFエキシマレーザ光、Fエキシマレーザ光、電子線、X線又はEUV(極端紫外線)等の活性エネルギー線の照射により容易に分解して酸を発生する光酸発生剤を含有するレジスト組成物に関する。 Some embodiments of the present invention relate to sulfonic acid derivatives useful as photoacid generators for chemically amplified photoresist compositions. In addition, some aspects of the present invention can be easily performed by irradiation with active energy rays such as deep UV, KrF excimer laser light, ArF excimer laser light, F 2 excimer laser light, electron beam, X-ray or EUV (extreme ultraviolet). The present invention relates to a resist composition containing a photoacid generator that decomposes into an acid to generate an acid.

半導体デバイス、例えば、DRAM等に代表される高集積回路素子では、一層の高密度化、高集積化、あるいは高速化の要望が高い。それに伴い、各種電子デバイス製造分野では、ハーフミクロンオーダーの微細加工技術の確立、例えば、微細パターン形成のためのフォトリソグラフィ技術開発に対する要求がますます厳しくなっている。フォトリソグラフィ技術において微細パターンを形成するためには、解像度を向上させる必要がある。ここで、縮小投影露光装置の解像度(R)は、レイリーの式R=k・λ/NA(ここでλは露光光の波長、NAはレンズの開口数、kはプロセスファクター)で表されるため、レジストのパターン形成の際に用いる活性エネルギー線(露光光)の波長λを短波長化することにより解像度を向上させることができる。   In a highly integrated circuit element typified by a semiconductor device such as a DRAM, there is a high demand for higher density, higher integration, or higher speed. Accordingly, in various electronic device manufacturing fields, there is an increasing demand for the establishment of microfabrication technology on the order of half a micron, for example, the development of photolithography technology for forming fine patterns. In order to form a fine pattern in the photolithography technique, it is necessary to improve the resolution. Here, the resolution (R) of the reduction projection exposure apparatus is expressed by the Rayleigh equation R = k · λ / NA (where λ is the wavelength of exposure light, NA is the numerical aperture of the lens, and k is a process factor). Therefore, the resolution can be improved by shortening the wavelength λ of the active energy ray (exposure light) used in forming the resist pattern.

短波長に適したフォトレジストとして、化学増幅型のものが提案されている。化学増幅型フォトレジストの特徴は、露光光の照射により含有成分である光酸発生剤からプロトン酸が発生し、このプロトン酸が露光後の加熱処理によりレジスト化合物等と酸触媒反応を起こすことである。現在開発されているフォトレジストの大半は、化学増幅型である。   As a photoresist suitable for a short wavelength, a chemically amplified type has been proposed. A characteristic of chemically amplified photoresists is that proton acid is generated from the photoacid generator that is a component when exposed to exposure light, and this proton acid undergoes an acid-catalyzed reaction with the resist compound and the like by heat treatment after exposure. is there. Most of the photoresists currently being developed are chemically amplified.

この光酸発生剤から露光時に発生する酸は、アルカンスルホン酸や部分又は完全にフッ素化されたアルカンスルホン酸等が用いられている。   As the acid generated from the photoacid generator upon exposure, alkanesulfonic acid, partially or completely fluorinated alkanesulfonic acid, and the like are used.

アルカンスルホン酸を発生する光酸発生剤は、一般に発生する酸の強度が弱い。そのため、例えば、現像液としてアルカリ現像液を用いる場合のポジ型の化学増幅型レジストに用いられる化合物には、脱保護しやすい保護基を導入して微細化の検討が行われている。脱保護しやすい保護基を用いるために、カンファースルホン酸等の分子が大きく、酸拡散長の小さいスルホン酸が有効なスルホン酸として用いられてきた。しかしながら酸拡散長の小さいスルホン酸を用いることで多くの発生酸量を必要とし、結果として露光量が多くなり、生産性が低下するという問題がある。   Photoacid generators that generate alkanesulfonic acid generally have a weak acid strength. Therefore, for example, a compound used for a positive chemically amplified resist in the case of using an alkaline developer as a developer has been studied for miniaturization by introducing a protective group that is easily deprotected. In order to use a protective group that is easy to deprotect, a sulfonic acid having a large molecule such as camphorsulfonic acid and a small acid diffusion length has been used as an effective sulfonic acid. However, the use of a sulfonic acid having a small acid diffusion length requires a large amount of generated acid, resulting in a problem that the exposure amount increases and the productivity decreases.

完全にフッ素化されたアルカンスルホン酸を発生する光酸発生剤は、脱保護しにくい保護基の脱保護反応に対して十分な酸強度を有し、その多くが実用化されている。しかしながら酸強度が強すぎることで、化合物の溶解コントラストを変換する保護基の脱離反応において予期しない反応が起こってしまい、現像後又はレジストの剥離時において異物が生じてしまう問題がある。また、疎水性、親油性に由来する生体濃縮性等の問題がある。   Photoacid generators that generate fully fluorinated alkanesulfonic acids have sufficient acid strength for deprotection reactions of protecting groups that are difficult to deprotect, and many of them have been put to practical use. However, when the acid strength is too strong, an unexpected reaction occurs in the elimination reaction of the protecting group that converts the dissolution contrast of the compound, and there is a problem that foreign matter is generated after development or at the time of peeling of the resist. In addition, there are problems such as bioconcentration derived from hydrophobicity and lipophilicity.

上記課題を解決するため、アルカンスルホン酸のアルキル基を部分的に電子吸引基であるフッ素原子、ニトロ基等に置き換えた中程度の酸強度を持つ公知のスルホン酸を用いて解決したことが特許文献1、特許文献2で報告されている。また、メタンスルホン酸のα炭素原子にアルキル基類及びパーフルオロアルキル基が導入されたスルホン酸を発生する化合物が特許文献3に報告されている。   In order to solve the above-mentioned problems, a patent has been solved that uses a known sulfonic acid having a medium acid strength in which the alkyl group of the alkanesulfonic acid is partially replaced by a fluorine atom, a nitro group or the like as an electron-withdrawing group It is reported in Document 1 and Patent Document 2. Patent Document 3 reports a compound that generates a sulfonic acid in which an alkyl group and a perfluoroalkyl group are introduced into the α carbon atom of methanesulfonic acid.

特開平10−7650号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-7650 特開2008−7410号公報JP 2008-7410 A 特開2003−327572号公報JP 2003-327572 A

光酸発生剤は、酸強度はある程度高い方が好ましいが、一方で、微細なパターニングには酸拡散長が小さい方が好ましい。一般的に酸強度が高いと酸拡散長は大きい傾向があり、両者はトレードオフの関係にあるが、強い酸強度及び適度に小さい酸拡散長の両方を満たすことが求められている。上記特許文献1〜3に記載の光酸発生剤は、適度な酸拡散長という点で課題がある。   The photoacid generator preferably has a high acid strength to some extent, but on the other hand, it is preferable that the acid diffusion length is small for fine patterning. In general, when the acid strength is high, the acid diffusion length tends to be large and the two are in a trade-off relationship, but it is required to satisfy both the strong acid strength and the moderately small acid diffusion length. The photoacid generators described in Patent Documents 1 to 3 have a problem in terms of an appropriate acid diffusion length.

本発明のいくつかの態様は、このような事情に鑑み、発生する酸が十分な酸の強度をもち且つ酸拡散長が適度に小さく、光酸発生剤として用いた場合にリソグラフィにおける微細解像性に優れ微細パターンにおけるLWR(Line width roughness)を低減可能なスルホン酸誘導体を含む光酸発生剤と酸により反応する化合物とを含有するレジスト組成物、該スルホン酸誘導体、及び、その製造方法を提供することを課題とする。また、上記レジスト組成物を用いたデバイスの製造方法を提供することを課題とする。   In view of such circumstances, some aspects of the present invention provide a fine resolution in lithography when the acid generated has sufficient acid strength and the acid diffusion length is moderately small and is used as a photoacid generator. A resist composition containing a photoacid generator containing a sulfonic acid derivative capable of reducing LWR (Line width roughness) in a fine pattern and an acid and a compound that reacts with an acid, the sulfonic acid derivative, and a method for producing the same The issue is to provide. It is another object of the present invention to provide a device manufacturing method using the resist composition.

なお、本発明者等は、本発明に先立ち、異物を生じず且つ発生する酸が十分な酸の強度をもち、レジスト組成物材料に用いられる光酸発生剤及び光発生酸として好適なスルホン酸誘導体を提案している(国際公開WO2011/093139号公報)。本発明は、国際公開WO2011/093139号公報に記載される発明の改良発明であり、リソグラフィにおける解像性に優れ、且つ、微細パターンにおけるLWR(Line width roughness)をさらに低減可能なスルホン酸誘導体を含む光酸発生剤と、酸により反応する化合物と、を含有するレジスト組成物を提供することを課題とする。   Prior to the present invention, the inventors of the present invention have no acid and the acid generated has sufficient acid strength, and is a sulfonic acid suitable as a photoacid generator and a photogenerated acid used in a resist composition material. A derivative has been proposed (International Publication WO2011 / 093139). The present invention is an improvement of the invention described in International Publication No. WO2011 / 093139, and is a sulfonic acid derivative that has excellent resolution in lithography and can further reduce LWR (Line width roughness) in a fine pattern. It is an object of the present invention to provide a resist composition containing a photoacid generator containing a compound that reacts with an acid.

上記課題を解決する本発明の一つの態様は、下記一般式(1)で表されるスルホン酸誘導体を含む光酸発生剤と、酸により反応する化合物と、を含有するレジスト組成物である。   One embodiment of the present invention that solves the above problems is a resist composition containing a photoacid generator containing a sulfonic acid derivative represented by the following general formula (1) and a compound that reacts with an acid.

(上記式(1)において、Rは炭素数1〜30の1価の有機基を示し、Rは水素原子又は炭素数1〜30の1価の有機基を示し、Xは直接結合又は2価の連結基を示し、Mは対カチオンを示す。) (In the above formula (1), R 1 represents a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, and X represents a direct bond or (Denotes a divalent linking group, and M + represents a counter cation.)

本発明の他の一つの態様は、上記スルホン酸誘導体である。   Another embodiment of the present invention is the above sulfonic acid derivative.

本発明の他の一つの態様は、下記一般式(2)で表されるヒドロキシ基含有スルホン酸化合物とクロロスルホニルイソシアナートとを反応させて、下記一般式(3)で表されるN−クロロスルホニルカルバモイル基含有スルホン酸化合物誘導体を得る工程と、   In another embodiment of the present invention, a hydroxy group-containing sulfonic acid compound represented by the following general formula (2) is reacted with chlorosulfonyl isocyanate to produce N-chloro represented by the following general formula (3). Obtaining a sulfonylcarbamoyl group-containing sulfonic acid compound derivative;

(上記式(2)において、Mは上記式(1)中のMと同一の対カチオンである。) (In the above formula (2), M + is the same counter cation and M + in the formula (1).)

(上記式(3)において、Rは水素原子又は炭素数1〜30の1価の有機基であり、Mは上記式(1)中のMと同一の対カチオンである。) (In the above formula (3), R 2 is a monovalent organic group hydrogen atom or a C1-30, M + is the same counter cation and M + in the formula (1).)

上記一般式(3)で表されるN−クロロスルホニルカルバモイル基含有スルホン酸化合物誘導体と、RZ(該式において、上記式(1)におけるXが直接結合のとき、Rは上記式(1)で表されるRと同一のRを有するカルボアニオンであり且つZは金属陽イオンであり;上記式(1)におけるXが2価の連結基のとき、Rは上記式(1)で表されるRと同一であり且つZはXHである。)で表される化合物と、を反応させて、上記一般式(1)で表されるスルホン酸誘導体を得る工程と、を有する上記スルホン酸誘導体の製造方法である。 An N-chlorosulfonylcarbamoyl group-containing sulfonic acid compound derivative represented by the general formula (3), and R 1 Z (wherein, in the formula, when X in the formula (1) is a direct bond, R 1 represents the formula ( 1) a carbanion having the same R 1 and R 1 represented by and Z is a metal cation; when X in the above formula (1) is a divalent linking group, R 1 is the formula ( 1) and the same as R 1 represented by 1) and Z is XH.) By reacting with a compound represented by formula (1) to obtain a sulfonic acid derivative represented by the above general formula (1); It is a manufacturing method of the said sulfonic acid derivative which has this.

本発明の他の一つの態様は、上記レジスト組成物を用いて基板上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、活性エネルギー線を用いて、上記レジスト膜をパターン状に露光するフォトリソグラフィ工程と、露光されたレジスト膜を現像してフォトレジストパターンを得るパターン形成工程と、を含むデバイスの製造方法である。   Another embodiment of the present invention includes a resist film forming step of forming a resist film on a substrate using the resist composition, and a photolithography step of exposing the resist film in a pattern using active energy rays. And a pattern forming step of developing the exposed resist film to obtain a photoresist pattern.

本発明の一つの態様のスルホン酸誘導体を含む光酸発生剤と酸により反応する化合物とを含有するレジスト組成物は、活性エネルギー線の照射により十分な酸強度を有する酸を発生し、且つ、酸拡散長が適度に小さい効果を有する。また、本発明の一つの態様のレジスト組成物は、リソグラフィにおける解像性に優れ、且つ、微細パターンにおけるLWR(Line width roughness)を低減できる効果を有する。   A resist composition containing a photoacid generator containing a sulfonic acid derivative according to one embodiment of the present invention and a compound that reacts with an acid generates an acid having sufficient acid strength upon irradiation with active energy rays, and The acid diffusion length has an appropriately small effect. In addition, the resist composition according to one aspect of the present invention is excellent in resolution in lithography, and has an effect of reducing LWR (Line width roughness) in a fine pattern.

以下、本発明について詳細に説明する。
<1>スルホン酸誘導体
本発明の一つの態様のスルホン酸誘導体は、上記一般式(1)で表される。なお、スルホン酸誘導体とはスルホン酸及びその塩をいう。また、本発明の上記一般式(1)で表されるスルホン酸誘導体は、光学活性でも不活性でもよい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<1> Sulfonic acid derivative The sulfonic acid derivative of one embodiment of the present invention is represented by the general formula (1). In addition, a sulfonic acid derivative means a sulfonic acid and its salt. The sulfonic acid derivative represented by the general formula (1) of the present invention may be optically active or inactive.

本発明の一つの態様のスルホン酸誘導体は、上記一般式(1)で示されるように、α位の全部とβ位を部分的にフッ素置換した特定の構造を有し、且つ、スルホニル基(−SO−)とカルバメート基(−N(R)−COO−)とを有する化合物である。上記構成により、レジスト組成物の光酸発生剤として用いた場合、活性エネルギー線の照射により十分な酸強度を有する酸を発生するとともに、適度な酸拡散長を有し、リソグラフィにおける解像性に優れ、且つ、微細パターンにおけるLWR(Line width roughness)を低減できる。特に、スルホニル基(−SO−)とカルバメート基(−N(R)−COO−)とを有することで、該スルホン酸誘導体を光酸発生剤として、例えばアクリレート構造又はヒドロキシル基等を有するベースポリマーと共に用いた場合、ベースポリマーとスルホン酸誘導体との水素結合等の相互作用により酸拡散長が小さくなる効果を有する。 The sulfonic acid derivative of one embodiment of the present invention has a specific structure in which all of the α-position and the β-position are partially fluorine-substituted, as shown by the general formula (1), and a sulfonyl group ( A compound having —SO 2 —) and a carbamate group (—N (R 2 ) —COO—). With the above configuration, when used as a photoacid generator of a resist composition, it generates an acid having sufficient acid strength upon irradiation with active energy rays, has an appropriate acid diffusion length, and has high resolution in lithography. It is excellent and LWR (Line width roughness) in a fine pattern can be reduced. In particular, by having a sulfonyl group (—SO 2 —) and a carbamate group (—N (R 2 ) —COO—), the sulfonic acid derivative has a photoacid generator, for example, an acrylate structure or a hydroxyl group. When used together with the base polymer, the acid diffusion length is reduced by an interaction such as hydrogen bonding between the base polymer and the sulfonic acid derivative.

上記一般式(1)のRは、炭素数1〜30の1価の有機基を示す。Rの有機基は置換基を有していてもよい。
上記Rは、炭素数1〜30の直鎖状、分岐状又は環状の脂肪族炭化水素基;炭素数1〜30の芳香族炭化水素基;並びに、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−NHCO−、−CONH−、−NH−CO−O−、−O−CO−NH−、−NH−、−S−、−SO−及び−SO2−からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を骨格に含む炭素数1〜30の脂肪族複素環基又は芳香族複素環基;から選ばれるいずれかの1価の基であることが好ましい。
R 1 in the general formula (1) represents a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms. The organic group for R 1 may have a substituent.
R 1 represents a linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms; an aromatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms; and —O—, —CO—, and —COO. -, -OCO-, -O-CO-O-, -NHCO-, -CONH-, -NH-CO-O-, -O-CO-NH-, -NH-, -S-, -SO- and A monovalent group selected from: an aliphatic heterocyclic group having 1 to 30 carbon atoms or an aromatic heterocyclic group containing at least one group selected from the group consisting of —SO 2 — in its skeleton; Is preferred.

なお、Rが置換基を有している場合、その置換基の炭素数も含めて、炭素数1〜30であることが好ましく、炭素数6〜30であることがより好ましく、炭素数10〜28であることがさらに好ましい。 In the case where R 1 has a substituent, including the number of carbon atoms of the substituent is preferably 1 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 30 carbon atoms, 10 carbon atoms More preferably, it is -28.

上記置換基としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、カルボニル基、アルコキシ基(−OR)、アシル基(−COR)、アルコキシカルボニル基(−COOR)、アリール基(−Ar)、アリーロキシ基(−OAr)、アミノ基、アルキルアミノ基(−NHR)、ジアルキルアミノ基(−N(R)、アリールアミノ基(−NHAr)、ジアリールアミノ基(−N(Ar)、N−アルキル−N−アリールアミノ基(−NRAr)ホスフィノ基、シリル基、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基(−Si−(R)、該トリアルキルシリル基のアルキル基の少なくとも1つがArで置換されたシリル基、アルキルチオ基(−SR)、アリールチオ基(−SAr)及びチエニル基等を挙げることができるが、これらに制限されない。 Examples of the substituent include a hydroxy group, a carboxy group, a carbonyl group, an alkoxy group (—OR 3 ), an acyl group (—COR 3 ), an alkoxycarbonyl group (—COOR 3 ), an aryl group (—Ar 1 ), and an aryloxy group. (—OAr 1 ), amino group, alkylamino group (—NHR 3 ), dialkylamino group (—N (R 3 ) 2 ), arylamino group (—NHAr 1 ), diarylamino group (—N (Ar 1 )) 2 ), N-alkyl-N-arylamino group (—NR 3 Ar 1 ) phosphino group, silyl group, halogen atom, trialkylsilyl group (—Si— (R 3 ) 3 ), alkyl of the trialkylsilyl group at least one silyl group substituted with Ar 1 group, an alkylthio group (-SR 3), an arylthio group (-SAr 1) and thienyl While such may be mentioned, without being restricted thereto.

上記Rは、炭素数1以上のアルキル基であることが好ましい。炭素数1以上のアルキル基の具体例としては、例えば、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、n−ヘキシル基、n−オクチル基及びn−デシル基等の直鎖状アルキル基;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、tert−ペンチル基、2−エチルエキシル基等の分岐状アルキル基;これらの水素の1つがトリメチルシリル基、トリエチルシリル基及びジメチルエチルシリル基等のトリアルキルシリル基で置換されたシリル基置換アルキル基;これらの水素原子の少なくとも1つがシアノ基又はハロゲン基等で置換されたアルキル基;等が好ましく挙げられる。 R 3 is preferably an alkyl group having 1 or more carbon atoms. Specific examples of the alkyl group having 1 or more carbon atoms include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group and n-decyl group. Linear alkyl groups such as isopropyl groups, isobutyl groups, tert-butyl groups, isopentyl groups, tert-pentyl groups, 2-ethylexyl groups, etc .; one of these hydrogens is a trimethylsilyl group, triethylsilyl group And a silyl group-substituted alkyl group substituted with a trialkylsilyl group such as a dimethylethylsilyl group; an alkyl group in which at least one of these hydrogen atoms is substituted with a cyano group or a halogen group;

上記置換基におけるArは、アリール基であることが好ましい。上記Arのアリール基の具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、クアテルフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントレニル基、ペンタレニル基、インデニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、ヘプタレニル基、ナフタセニル基、ピレニル基、クリセニル基、テトラセニル基、フラニル基、チエニル基、ピラニル基、チオピラニル基、ピロリル基、イミダゾイル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ピラゾイル基、及びピリジル基、イソベンゾフラニル基、ベンゾフラニル基、イソクロメニル基、クロメニル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾイミダゾイル基、キサンテニル基、アクアジニル基及びカルバゾイル基等が好ましく挙げられる。 Ar 1 in the above substituent is preferably an aryl group. Specific examples of the aryl group of Ar 1 include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a quaterphenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthrenyl group, a pentarenyl group, an indenyl group, an indacenyl group, an acenaphthyl group, and a fluorenyl group , Heptalenyl group, naphthacenyl group, pyrenyl group, chrysenyl group, tetracenyl group, furanyl group, thienyl group, pyranyl group, thiopyranyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, oxazolyl group, thiazolyl group, pyrazoyl group, pyridyl group, pyridyl group, isobenzofuran Nyl group, benzofuranyl group, isochromenyl group, chromenyl group, indolyl group, isoindolyl group, benzoimidazolyl group, xanthenyl group, aquadinyl group, carbazoyl group and the like are preferable.

上記一般式(1)のRの非置換の直鎖状又は分岐状の1価の脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、i−ペンチル基、n−ヘキシル基、i−ヘキシル基、n−オクチル基、i−オクチル基、2−エチルヘキシル基及びn−ドデシル基等のアルキル基;
該アルキル基の炭素−炭素一重結合の少なくとも1つが、炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合に置換されたアルケニル基又はアルキニル基;等を挙げることができる。
Specific examples of the unsubstituted linear or branched monovalent aliphatic hydrocarbon group represented by R 1 in the general formula (1) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, n-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, i-pentyl group, n-hexyl group, i-hexyl group, n-octyl group, i-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-dodecyl group, etc. An alkyl group of
An alkenyl group or an alkynyl group in which at least one of the carbon-carbon single bonds of the alkyl group is substituted with a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond;

上記一般式(1)のRの非置換の環状の1価の脂肪族炭化水素基としては、単環脂肪族炭化水素基、スピロ環脂肪族炭化水素基、橋かけ環脂肪族炭化水素基、縮合多環脂肪族炭化水素基、及び、これらのうち少なくとも2つ以上の基が直接に一重結合で又は二重結合を含む連結基で結合された連結多環脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
上記単環脂肪族炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等が挙げられる。
Examples of the unsubstituted cyclic monovalent aliphatic hydrocarbon group represented by R 1 in the general formula (1) include a monocyclic aliphatic hydrocarbon group, a spirocyclic aliphatic hydrocarbon group, and a bridged cyclic aliphatic hydrocarbon group. , Condensed polycyclic aliphatic hydrocarbon groups, and linked polycyclic aliphatic hydrocarbon groups in which at least two of these groups are directly bonded by a single bond or a linking group containing a double bond, and the like It is done.
Examples of the monocyclic aliphatic hydrocarbon group include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.

上記スピロ環脂肪族炭化水素基としては、スピロ[3,4]オクタン及びスピロビシクロペンタン等が挙げられる。
上記橋かけ環脂肪族炭化水素基としては、ノルボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン及びアダマンタン等の2環以上の単環炭化水素が橋かけとなる骨格を有するもの等が挙げられる。
Examples of the spirocycloaliphatic hydrocarbon group include spiro [3,4] octane and spirobicyclopentane.
Examples of the bridged cycloaliphatic hydrocarbon group include those having a skeleton in which two or more monocyclic hydrocarbons such as norbornane, tricyclodecane, tetracyclododecane and adamantane are bridged.

上記縮合多環脂肪族炭化水素基としては、デカリン及び下記に示すステロイド骨格等を有する基が挙げられる。   Examples of the condensed polycyclic aliphatic hydrocarbon group include decalin and groups having a steroid skeleton shown below.

上記連結多環脂肪族炭化水素基としては、ビシクロヘキサン骨格等を有する基が挙げられる。   Examples of the linked polycyclic aliphatic hydrocarbon group include groups having a bicyclohexane skeleton.

上記1価の環状の脂肪族炭化水素基は、炭素−炭素一重結合の少なくとも1つが炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合に置換された基であってもよい。   The monovalent cyclic aliphatic hydrocarbon group may be a group in which at least one carbon-carbon single bond is substituted with a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond.

上記一般式(1)のRの置換基を有する直鎖状、分岐状又は環状の1価の脂肪族炭化水素基としては、上記例示の非置換の1価の脂肪族炭化水素基が上述の置換基を有したものであり、具体的に例えば、ベンジル基、メトキシメチル基、メチルチオメチル基、エトキシメチル基、フェノキシメチル基、メトキシカルボニルメチル基、エトキシカルボニルメチル基、アセチルメチル基、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチル基、トリクロロメチル基、2−フルオロプロピル基、トリフルオロアセチルメチル基、トリクロロアセチルメチル基、ペンタフルオロベンゾイルメチル基、アミノメチル基、シクロヘキシルアミノメチル基、ジフェニルホスフィノメチル基、トリメチルシリルメチル基、2−フェニルエチル基、3−フェニルプロピル基及び2−アミノエチル基等を挙げることができる。 Examples of the linear, branched or cyclic monovalent aliphatic hydrocarbon group having the substituent of R 1 in the general formula (1) include the above-described unsubstituted monovalent aliphatic hydrocarbon groups. Specifically, for example, benzyl group, methoxymethyl group, methylthiomethyl group, ethoxymethyl group, phenoxymethyl group, methoxycarbonylmethyl group, ethoxycarbonylmethyl group, acetylmethyl group, fluoromethyl Group, trifluoromethyl group, chloromethyl group, trichloromethyl group, 2-fluoropropyl group, trifluoroacetylmethyl group, trichloroacetylmethyl group, pentafluorobenzoylmethyl group, aminomethyl group, cyclohexylaminomethyl group, diphenylphosphino Methyl group, trimethylsilylmethyl group, 2-phenylethyl group, 3- Examples thereof include a phenylpropyl group and a 2-aminoethyl group.

上記一般式(1)のRの1価の芳香族炭化水素基としては、単環芳香族炭化水素基、該単環芳香族炭化水素が少なくとも2環縮合した縮合多環芳香族炭化水素基、及び、該単環芳香族炭化水素の少なくとも2つが直接に一重結合で又は二重結合を含む連結基で結合された連結多環芳香族炭化水素基等を挙げることができる。これら芳香族炭化水素基は、上記置換基を有していてもよい。
上記単環芳香族炭化水素基としては、シクロペンテン及びベンゼン等の骨格を有する基が挙げられる。
上記縮合多環芳香族炭化水素基としては、インデン、ナフタレン、アズレン、アントラセン、フェナントレン、ナフタセン及びフルオレン等の骨格を有する基が挙げられる。
上記連結多環芳香族炭化水素基としては、ビフェニル、ターフェニル及びスチルベン等の骨格を有する基が挙げられる。
Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group represented by R 1 in the general formula (1) include a monocyclic aromatic hydrocarbon group, and a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon group in which the monocyclic aromatic hydrocarbon is condensed with at least two rings. And a linked polycyclic aromatic hydrocarbon group in which at least two of the monocyclic aromatic hydrocarbons are directly bonded by a single bond or a linking group containing a double bond. These aromatic hydrocarbon groups may have the above substituents.
Examples of the monocyclic aromatic hydrocarbon group include groups having a skeleton such as cyclopentene and benzene.
Examples of the condensed polycyclic aromatic hydrocarbon group include groups having a skeleton such as indene, naphthalene, azulene, anthracene, phenanthrene, naphthacene, and fluorene.
Examples of the linked polycyclic aromatic hydrocarbon group include groups having a skeleton such as biphenyl, terphenyl and stilbene.

上記一般式(1)のRの1価の脂肪族複素環基としては、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−NHCO−、−CONH−、−NH−CO−O−、−O−CO−NH−、−NH−、−S−、−SO−及び−SO−等からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を骨格に含むものであり、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン及びキヌクリジン等の骨格を有する基が挙げることができる。またそれ以外に、上記の環状の脂肪族炭化水素基の中の炭素原子の少なくとも1つがヘテロ原子で置換されたものを挙げることができる。これら脂肪族複素環基は、上記置換基を有していてもよい。
また、上記1価の脂肪族複素環基は、炭素−炭素一重結合、又は、炭素と炭素以外の原子(ヘテロ原子)との一重結合の少なくとも1つが、二重結合又は三重結合に置換された基であってもよい。
Examples of the monovalent aliphatic heterocyclic group represented by R 1 in the general formula (1) include —O—, —CO—, —COO—, —OCO—, —O—CO—O—, —NHCO—, — CONH—, —NH—CO—O—, —O—CO—NH—, —NH—, —S—, —SO—, —SO 2 — and the like as a skeleton Examples thereof include groups having a skeleton such as pyrrolidine, piperidine, piperazine, morpholine, and quinuclidine. In addition, other examples include those in which at least one of the carbon atoms in the cyclic aliphatic hydrocarbon group is substituted with a hetero atom. These aliphatic heterocyclic groups may have the above substituents.
In the monovalent aliphatic heterocyclic group, at least one of a carbon-carbon single bond or a single bond of carbon and an atom other than carbon (heteroatom) is substituted with a double bond or a triple bond. It may be a group.

上記一般式(1)のRの1価の芳香族複素環基としては、単環芳香族複素環基;該単環芳香族複素環の少なくとも1つが上記芳香族炭化水素基又は脂肪族複素環基等と縮合した縮合多環芳香族複素環基;及び該単環芳香族複素環の少なくとも1つと上記芳香族炭化水素基又は脂肪族複素環基等とが直接に一重結合で又は二重結合を含む連結基で結合された連結多環芳香族複素環基等を挙げることができる。これら芳香族複素環基は、上記置換基を有していてもよい。 The monovalent aromatic heterocyclic group represented by R 1 in the general formula (1) includes a monocyclic aromatic heterocyclic group; at least one of the monocyclic aromatic heterocyclic rings is the above aromatic hydrocarbon group or aliphatic heterocyclic group. A condensed polycyclic aromatic heterocyclic group condensed with a ring group or the like; and at least one of the monocyclic aromatic heterocyclic ring and the aromatic hydrocarbon group or the aliphatic heterocyclic group or the like directly in a single bond or double Examples thereof include a linked polycyclic aromatic heterocyclic group bonded by a linking group containing a bond. These aromatic heterocyclic groups may have the above substituents.

上記単環芳香族複素環基としては、フラン、チオフェン、ピロール、イミダゾール、ピラン、ピリジン、ピリミジン及びピラジン等の骨格を有する基が挙げられる。
縮合多環芳香族複素環基としては、インドール、プリン、キノリン、イソキノリン、クロメン、チアントレン、ジベンゾチオフェン、フェノチアジン、フェノキサジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン及びカルバゾール等の骨格を有する基が挙げられる。
上記連結多環芳香族複素環基としては、4−フェニルピリジン、9−フェニルアクリジン、バトフェナントロリン等が挙げられる。
Examples of the monocyclic aromatic heterocyclic group include groups having a skeleton such as furan, thiophene, pyrrole, imidazole, pyran, pyridine, pyrimidine, and pyrazine.
Examples of the condensed polycyclic aromatic heterocyclic group include groups having a skeleton such as indole, purine, quinoline, isoquinoline, chromene, thianthrene, dibenzothiophene, phenothiazine, phenoxazine, xanthene, acridine, phenazine and carbazole.
Examples of the linked polycyclic aromatic heterocyclic group include 4-phenylpyridine, 9-phenylacridine, butophenanthroline and the like.

上記一般式(1)中のXは、直接結合又は2価の連結基である。上記Xの2価の連結基としては、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−NHCO−、−CONH−、−NH−CO−O−、−O−CO−NH−、−NH−、−S−及び−CO−O−CH−CO−O−等からなる群より選ばれるいずれかの基が挙げられる。上記一般式(1)中のXとして好ましくは、−O−、−NH−及び−S−等が挙げられる。 X in the general formula (1) is a direct bond or a divalent linking group. Examples of the divalent linking group for X include —O—, —CO—, —COO—, —OCO—, —O—CO—O—, —NHCO—, —CONH—, and —NH—CO—O—. And any group selected from the group consisting of —O—CO—NH—, —NH—, —S—, —CO—O—CH 2 —CO—O— and the like. X in the general formula (1) is preferably —O—, —NH—, —S— or the like.

上記Rとしては、1価の環状の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基及びこれらの多環基が酸拡散長の低減の点から好ましい。より好ましくは、スピロ環脂肪族炭化水素基、縮合多環脂肪族炭化水素基、連結多環脂肪族炭化水素基、縮合多環芳香族炭化水素基及び連結多環芳香族炭化水素基等である。 R 1 is preferably a monovalent cyclic aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or a polycyclic group thereof from the viewpoint of reducing the acid diffusion length. More preferably, a spirocyclic aliphatic hydrocarbon group, a condensed polycyclic aliphatic hydrocarbon group, a linked polycyclic aliphatic hydrocarbon group, a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon group, a linked polycyclic aromatic hydrocarbon group, and the like. .

上記式(1)中のRの具体例として、例えば、下記に示される構造が例示できる。なお、下記構造式において、「*」は上記式(1)の「−SO−N(R)−COO−CHCHCFHCFSO 」を示している。すわなち、下記構造式は、R−X−の構造を示す。
なお、下記構造中、立体位置は以下に限定されない。
Specific examples of R 1 in the above formula (1) include the structures shown below. In the following structural formulas, "*" is "-SO 2 -N (R 2) -COO -CH 2 CH 2 CFHCF 2 SO 3 - M + " in the above formula (1) shows a. That is, the following structural formula shows the structure of R 1 —X—.
In the following structure, the steric position is not limited to the following.

上記式(1)中のRの具体例の中で、アダマンタン骨格を有するもの及び上記ステロイド骨格を有するもの等が、酸拡散長低減の点から好ましい。 Among the specific examples of R 1 in the above formula (1), those having an adamantane skeleton and those having the steroid skeleton are preferable from the viewpoint of reducing the acid diffusion length.

上記式(1)中のRとしては、水素原子又は炭素数1〜30の1価の有機基が挙げられる。上記Rの炭素数1〜30の1価の有機基としては、炭素数1〜30の直鎖状、分岐状又は環状の脂肪族炭化水素基が挙げられる。
の脂肪族炭化水素基は、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−NHCO−、−CONH−、−NH−CO−O−、−O−CO−NH−、−NH−、−S−及び−CO−O−CH−CO−O−等からなる群より選ばれる少なくとも1つの基を脂肪族炭化水素基中に有していてもよい。また、Rの脂肪族炭化水素基が有する水素の一部がフッ素原子、塩素原子等のハロゲンで置換されていてもよい。Rの脂肪族炭化水素基は、置換基を有していてもよく、該置換基としては上記Rの置換基と同様のものが挙げられる。
Examples of R 2 in the above formula (1) include a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms. Examples of the monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms of R 2 include a linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.
The aliphatic hydrocarbon group for R 2 is —O—, —CO—, —COO—, —OCO—, —O—CO—O—, —NHCO—, —CONH—, —NH—CO—O—, The aliphatic hydrocarbon group has at least one group selected from the group consisting of —O—CO—NH—, —NH—, —S—, —CO—O—CH 2 —CO—O— and the like. May be. Further, a part of hydrogen of the aliphatic hydrocarbon group for R 2 may be substituted with halogen such as fluorine atom or chlorine atom. The aliphatic hydrocarbon group for R 2 may have a substituent, and examples of the substituent include the same as the substituent for R 1 described above.

上記式(1)中のRの具体例として、例えば、下記に示される構造が例示できる。下記式中、「**」はカルバメート基のNに結合する部位である。 Specific examples of R 2 in the above formula (1) include the structures shown below. In the following formula, “**” is a site bonded to N of the carbamate group.

スルホン酸と塩を形成するカチオンM+としては、具体的には、水素イオン、金属イオン及びオニウムイオン等を挙げることができる。   Specific examples of the cation M + that forms a salt with sulfonic acid include a hydrogen ion, a metal ion, an onium ion, and the like.

カチオンM+の金属イオンとして具体的には、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等の第1属元素による一価の陽イオン、マグネシウムイオン(II)、カルシウムイオン(II)等の第2属元素による二価の陽イオン、鉄イオン(II)、鉄イオン(III)、銅イオン(I)、銅イオン(II)、ニッケルイオン(II)、ニッケルイオン(III)等の遷移金属イオン、鉛イオン(II)等の重金属イオンが挙げられ、これら金属イオンが配位子と錯体を形成していてもよい。   Specific examples of the metal ion of the cation M + include a monovalent cation by a first group element such as lithium ion, sodium ion, and potassium ion, and a second group element such as magnesium ion (II) and calcium ion (II). Transition metal ions such as divalent cations, iron ions (II), iron ions (III), copper ions (I), copper ions (II), nickel ions (II), nickel ions (III), lead ions ( II) and the like, and these metal ions may form a complex with the ligand.

また、カチオンMのオニウムイオンとしては、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子、リン原子等により構成されるオニウム塩の陽イオンが挙げられる。具体的には、例えば、アンモニウムイオン、メチルアンモニウムイオン、ジメチルアンモニウムイオン、トリメチルアンモニウムイオン、テトラメチルアンモニウムイオン、フェニルアンモニウムイオン、ジフェニルアンモニウムイオン、トリフェニルアンモニウムイオン、ジメチルフェニルアンモニウムイオン、トリメチルフェニルアンモニウムイオン、ピリジニウムイオン、アルキルピリジニウムイオン、フルオロピリジニウムイオン、クロロピリジニウムイオン、ブロモピリジニウムイオン、テトラメチルアンモニウムイオン、イミダゾリウムイオン、キノリニウムイオン等の窒素原子により構成されるオニウム塩の陽イオン、トリメチルスルホニウムイオン、トリブチルスルホニウムイオン、ジメチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウムイオン、ビス(2−オキソシクロヘキシル)メチルスルホニウムイオン、(10−カンフェノイル)メチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウムイオン、(2−ノルボルニル)メチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウムイオン、トリフェニルスルホニウムイオン、ジフェニルトリルスルホニウムイオン、ジフェニルキシリルスルホニウムイオン、メシチルジフェニルスルホニウムイオン、(t−ブチルフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(オクチルフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(シクロヘキシルフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、ビフェニルジフェニルスルホニウムイオン、(ヒドロキシメチルフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(メトキシメチルフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(アセチルフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(ベンゾイルフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(ヒドロキシカルボニルフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(メトキシカルボニルフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(トリフルオロメチルフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(フルオロフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(クロロフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(ブロモフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(ヨードフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、ペンタフルオロフェニルジフェニルスルホニウムイオン、(ヒドロキシフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(メトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(アセチルオキシフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(ベンゾイルオキシフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(ジメチルカルバモイルフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(アセチルアミドフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、フェニルジトリルスルホニウムイオン、フェニルジキシリルスルホニウムイオン、ジメシチルフェニルスルホニウムイオン、ビス(t−ブチルフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(オクチルフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(シクロヘキシルフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ジビフェニルフェニルスルホニウムイオン、ビス(ヒドロキシメチルフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(メトキシメチルフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(アセチルフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(ベンゾイルフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(ヒドロキシカルボニルフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(メトキシカルボニルフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(トリフルオロメチルフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(フルオロフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(クロロフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(ブロモフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(ヨードフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ジペンタフルオロフェニルフェニルスルホニウムイオン、ビス(ヒドロキシフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(メトキシフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(ブトキシフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(アセチルオキシフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(ベンゾイルオキシフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(ジメチルカルバモイルフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(アセチルアミドフェニル)フェニルスルホニウムイオン、トリストリルスルホニウムイオン、トリスキシリルスルホニウムイオン、トリスメシチルフェニルスルホニウムイオン、トリス(t−ブチルフェニル)スルホニウムイオン、トリス(オクチルフェニル)スルホニウムイオン、トリス(シクロヘキシルフェニル)スルホニウムイオン、トリビフェニルスルホニウムイオン、トリス(ヒドロキシメチルフェニル)スルホニウムイオン、トリス(メトキシメチルフェニル)スルホニウムイオン、トリス(アセチルフェニル)スルホニウムイオン、トリス(ベンゾイルフェニル)スルホニウムイオン、トリス(ヒドロキシカルボニルフェニル)スルホニウムイオン、トリス(メトキシカルボニルフェニル)スルホニウムイオン、トリス(トリフルオロメチルフェニル)スルホニウムイオン、トリス(フルオロフェニル)スルホニウムイオン、トリス(クロロフェニル)スルホニウムイオン、トリス(ブロモフェニル)スルホニウムイオン、トリス(ヨードフェニル)スルホニウムイオン、ジペンタフルオロフェニルスルホニウムイオン、トリス(ヒドロキシフェニル)スルホニウムイオン、トリス(メトキシフェニル)スルホニウムイオン、トリス(ブトキシフェニル)スルホニウムイオン、トリス(アセチルオキシフェニル)スルホニウムイオン、トリス(ベンゾイルオキシフェニル)スルホニウムイオン、トリス(ジメチルカルバモイルフェニル)スルホニウムイオン、トリス(アセチルアミドフェニル)スルホニウムイオン、メチルジフェニルスルホニウムイオン、エチルジフェニルスルホニウムイオン、ブチルジフェニルスルホニウムイオン、ヘキシルジフェニルスルホニウムイオン、オクチルジフェニルスルホニウムイオン、シクロヘキシルジフェニルスルホニウムイオン、2−オキソシクロヘキシルジフェニルスルホニウムイオン、ノルボルニルジフェニルスルホニウムイオン、カンフェノイルジフェニルスルホニウムイオン、ピナノイルジフェニルスルホニウムイオン、ナフチルジフェニルスルホニウムイオン、アントラニルジフェニルスルホニウムイオン、ベンジルジフェニルスルホニウムイオン、トリフルオロメチルジフェニルスルホニウムイオン、メトキシカルボニルメチルジフェニルスルホニウムイオン、ブトキシカルボニルメチルジフェニルスルホニウムイオン、ベンゾイルメチルジフェニルスルホニウムイオン、(メチルチオフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(フェニルチオフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、(アセチルフェニルチオフェニル)ジフェニルスルホニウムイオン、ジメチルフェニルスルホニウムイオン、ジエチルフェニルスルホニウムイオン、ジブチルフェニルスルホニウムイオン、ジヘキシルフェニルスルホニウムイオン、ジオクチルフェニルスルホニウムイオン、ジシクロヘキシルフェニルスルホニウムイオン、ビス(2−オキソシクロヘキシル)フェニルスルホニウムイオン、ジノルボルニルフェニルスルホニウムイオン、ジカンフェノイルフェニルスルホニウムイオン、ジピナノイルフェニルスルホニウムイオン、ジナフチルフェニルスルホニウムイオン、ジベンジルフェニルスルホニウムイオン、トリフルオロメチルジフェニルスルホニウムイオン、ビス(メトキシカルボニルメチル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(ブトキシカルボニルメチル)フェニルスルホニウムイオン、ジベンゾイルメチルフェニルスルホニウムイオン、ビス(メチルチオフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(フェニルチオフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ビス(アセチルフェニルチオフェニル)フェニルスルホニウムイオン、ジメチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウムイオン、ビス(2−オキソシクロヘキシル)メチルスルホニウムイオン、(10−カンフェノイル)メチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウムイオン、(2−ノルボルニル)メチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウムイオン、トリメチルスルホニウムイオン、トリエチルスルホニウムイオン、トリブチルスルホニウムイオン、ジヘキシルメチルスルホニウムイオン、トリオクチルスルホニウムイオン、ジシクロヘキシルエチルスルホニウムイオン、メチルテトラヒドロチオフェニウムイオン、メチルテトラヒドロチオフェニウムイオン、トリフェニルオキソスルホニウムイオン、ビス[4−(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィド−ビスイオン等の硫黄原子により構成されるオニウム塩の陽イオン、テトラフェニルホスホニウムイオン等のりん原子により構成されるオニウム塩の陽イオン等がある。ハロニウム塩としては、ジフェニルヨードニウムイオン、ビス−(t−ブチルフェニル)ヨードニウムカチオン、(メトキシフェニル)フェニルヨードニウムイオン、(ブトキシフェニル)フェニルヨードニウムイオン、トリフルオロエチルフェニルヨードニウムイオン、ペンタフルオロフェニルフェニルヨードニウムイオン等が挙げられ、好ましくは、スルホニウムイオン、ヨードニウムイオンである。 Examples of the onium ion of the cation M + include an onium salt cation composed of a nitrogen atom, a sulfur atom, a halogen atom, a phosphorus atom, or the like. Specifically, for example, ammonium ion, methyl ammonium ion, dimethyl ammonium ion, trimethyl ammonium ion, tetramethyl ammonium ion, phenyl ammonium ion, diphenyl ammonium ion, triphenyl ammonium ion, dimethyl phenyl ammonium ion, trimethyl phenyl ammonium ion, Pyridinium ion, alkylpyridinium ion, fluoropyridinium ion, chloropyridinium ion, bromopyridinium ion, tetramethylammonium ion, imidazolium ion, onium salt cation composed of nitrogen atoms, trimethylsulfonium ion, Tributylsulfonium ion, dimethyl (2-oxocyclohexyl) Rufonium ion, bis (2-oxocyclohexyl) methylsulfonium ion, (10-campenoyl) methyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium ion, (2-norbornyl) methyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium ion, triphenylsulfonium ion, Diphenyltolylsulfonium ion, diphenylxylylsulfonium ion, mesityldiphenylsulfonium ion, (t-butylphenyl) diphenylsulfonium ion, (octylphenyl) diphenylsulfonium ion, (cyclohexylphenyl) diphenylsulfonium ion, biphenyldiphenylsulfonium ion, (hydroxyl Methylphenyl) diphenylsulfonium ion, (methoxymethylphenyl) diphenyl Rufonium ion, (acetylphenyl) diphenylsulfonium ion, (benzoylphenyl) diphenylsulfonium ion, (hydroxycarbonylphenyl) diphenylsulfonium ion, (methoxycarbonylphenyl) diphenylsulfonium ion, (trifluoromethylphenyl) diphenylsulfonium ion, (fluoro (Phenyl) diphenylsulfonium ion, (chlorophenyl) diphenylsulfonium ion, (bromophenyl) diphenylsulfonium ion, (iodophenyl) diphenylsulfonium ion, pentafluorophenyldiphenylsulfonium ion, (hydroxyphenyl) diphenylsulfonium ion, (methoxyphenyl) diphenylsulfonium ion Ion, (butoxypheny ) Diphenylsulfonium ion, (acetyloxyphenyl) diphenylsulfonium ion, (benzoyloxyphenyl) diphenylsulfonium ion, (dimethylcarbamoylphenyl) diphenylsulfonium ion, (acetylamidophenyl) diphenylsulfonium ion, phenylditolylsulfonium ion, phenyldioxy Silylsulfonium ion, dimesitylphenylsulfonium ion, bis (t-butylphenyl) phenylsulfonium ion, bis (octylphenyl) phenylsulfonium ion, bis (cyclohexylphenyl) phenylsulfonium ion, dibiphenylphenylsulfonium ion, bis (hydroxymethyl) Phenyl) phenylsulfonium ion, bis (methoxymethylphenol) L) phenylsulfonium ion, bis (acetylphenyl) phenylsulfonium ion, bis (benzoylphenyl) phenylsulfonium ion, bis (hydroxycarbonylphenyl) phenylsulfonium ion, bis (methoxycarbonylphenyl) phenylsulfonium ion, bis (trifluoromethylphenyl) ) Phenylsulfonium ion, bis (fluorophenyl) phenylsulfonium ion, bis (chlorophenyl) phenylsulfonium ion, bis (bromophenyl) phenylsulfonium ion, bis (iodophenyl) phenylsulfonium ion, dipentafluorophenylphenylsulfonium ion, bis ( Hydroxyphenyl) phenylsulfonium ion, bis (methoxyphenyl) pheny Sulfonium ion, bis (butoxyphenyl) phenylsulfonium ion, bis (acetyloxyphenyl) phenylsulfonium ion, bis (benzoyloxyphenyl) phenylsulfonium ion, bis (dimethylcarbamoylphenyl) phenylsulfonium ion, bis (acetylamidophenyl) phenylsulfonium Ion, tristolylsulfonium ion, trischisilylsulfonium ion, trismesitylphenylsulfonium ion, tris (t-butylphenyl) sulfonium ion, tris (octylphenyl) sulfonium ion, tris (cyclohexylphenyl) sulfonium ion, tribiphenylsulfonium ion , Tris (hydroxymethylphenyl) sulfonium ion, tris (meth) Xymethylphenyl) sulfonium ion, tris (acetylphenyl) sulfonium ion, tris (benzoylphenyl) sulfonium ion, tris (hydroxycarbonylphenyl) sulfonium ion, tris (methoxycarbonylphenyl) sulfonium ion, tris (trifluoromethylphenyl) sulfonium ion , Tris (fluorophenyl) sulfonium ion, tris (chlorophenyl) sulfonium ion, tris (bromophenyl) sulfonium ion, tris (iodophenyl) sulfonium ion, dipentafluorophenylsulfonium ion, tris (hydroxyphenyl) sulfonium ion, tris (methoxy) Phenyl) sulfonium ion, tris (butoxyphenyl) sulfonium ion, Lis (acetyloxyphenyl) sulfonium ion, tris (benzoyloxyphenyl) sulfonium ion, tris (dimethylcarbamoylphenyl) sulfonium ion, tris (acetylamidophenyl) sulfonium ion, methyldiphenylsulfonium ion, ethyldiphenylsulfonium ion, butyldiphenylsulfonium ion , Hexyldiphenylsulfonium ion, octyldiphenylsulfonium ion, cyclohexyldiphenylsulfonium ion, 2-oxocyclohexyldiphenylsulfonium ion, norbornyldiphenylsulfonium ion, campenoyldiphenylsulfonium ion, pinanoyldiphenylsulfonium ion, naphthyldiphenylsulfonium ion, anne Lanyldiphenylsulfonium ion, benzyldiphenylsulfonium ion, trifluoromethyldiphenylsulfonium ion, methoxycarbonylmethyldiphenylsulfonium ion, butoxycarbonylmethyldiphenylsulfonium ion, benzoylmethyldiphenylsulfonium ion, (methylthiophenyl) diphenylsulfonium ion, (phenylthiophenyl) ) Diphenylsulfonium ion, (acetylphenylthiophenyl) diphenylsulfonium ion, dimethylphenylsulfonium ion, diethylphenylsulfonium ion, dibutylphenylsulfonium ion, dihexylphenylsulfonium ion, dioctylphenylsulfonium ion, dicyclohexylphenylsulfonium ion ON, bis (2-oxocyclohexyl) phenylsulfonium ion, dinorbornylphenylsulfonium ion, dicamphenoylphenylsulfonium ion, dipinanoylphenylsulfonium ion, dinaphthylphenylsulfonium ion, dibenzylphenylsulfonium ion, trifluoromethyl Diphenylsulfonium ion, bis (methoxycarbonylmethyl) phenylsulfonium ion, bis (butoxycarbonylmethyl) phenylsulfonium ion, dibenzoylmethylphenylsulfonium ion, bis (methylthiophenyl) phenylsulfonium ion, bis (phenylthiophenyl) phenylsulfonium ion, Bis (acetylphenylthiophenyl) phenylsulfonium ion, dimethyl ( -Oxocyclohexyl) sulfonium ion, bis (2-oxocyclohexyl) methylsulfonium ion, (10-campenoyl) methyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium ion, (2-norbornyl) methyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium ion, trimethylsulfonium Ion, triethylsulfonium ion, tributylsulfonium ion, dihexylmethylsulfonium ion, trioctylsulfonium ion, dicyclohexylethylsulfonium ion, methyltetrahydrothiophenium ion, methyltetrahydrothiophenium ion, triphenyloxosulfonium ion, bis [4- (diphenylsulfone) Nio) phenyl] composed of sulfur atoms such as sulfide-bision Cation of the onium salts, there are cations, etc. constituted onium salt by phosphorus atoms, such as tetraphenylphosphonium ion. Examples of the halonium salt include diphenyliodonium ion, bis- (t-butylphenyl) iodonium cation, (methoxyphenyl) phenyliodonium ion, (butoxyphenyl) phenyliodonium ion, trifluoroethylphenyliodonium ion, pentafluorophenylphenyliodonium ion, and the like. Of these, sulfonium ions and iodonium ions are preferable.

上記一般式(1)で表されるスルホン酸誘導体は、α位の全部とβ位を部分的にフッ素置換した特定の構造を有する化合物なので、KrFエキシマレーザ光、ArFエキシマレーザ光、F2エキシマレーザ光、電子線、X線及びEUV等の活性エネルギー線の照射により効率よく分解し十分な酸強度を有する酸を発生する光酸発生剤として有用である。また、上記一般式(1)で表されるスルホン酸誘導体はアニオン部にスルホニル基とカーバメート基とを有することにより酸拡散長が低減する効果を有する。そのため、レジスト組成物の光酸発生剤として用いた場合、リソグラフィにおける解像性に優れ、且つ、微細パターンにおけるLWR(Line width roughness)を低減できる効果を有する。 Since the sulfonic acid derivative represented by the general formula (1) has a specific structure in which all of the α-position and the β-position are partially fluorine-substituted, KrF excimer laser light, ArF excimer laser light, F 2 excimer It is useful as a photoacid generator that efficiently decomposes upon irradiation with active energy rays such as laser light, electron beams, X-rays and EUV to generate an acid having sufficient acid strength. The sulfonic acid derivative represented by the general formula (1) has an effect of reducing the acid diffusion length by having a sulfonyl group and a carbamate group in the anion portion. Therefore, when used as a photoacid generator of a resist composition, it has excellent resolution in lithography and an effect of reducing LWR (Line width roughness) in a fine pattern.

また、レジスト組成物の光酸発生剤として用いた場合、副反応が起こりにくく、アニオン部に極性の高いスルホニル基とカーバメート基とを有することからアルカリ現像液に対する親和性が高いため、現像後又はレジストの剥離時において異物が生じにくいという効果を有する。   In addition, when used as a photoacid generator for resist compositions, side reactions are unlikely to occur, and since the anion portion has a highly polar sulfonyl group and carbamate group, it has a high affinity for an alkaline developer, so after development or There is an effect that foreign matter is hardly generated when the resist is peeled off.

ここで、上記特許文献2のスルホン酸誘導体はα位及びβ位の全部をフッ素で置換しフッ素を4つ有する化合物であるため、酸強度が強すぎるためか、酸拡散長が大きい傾向がある。なお、特許文献3においては、α位の全部とβ位を部分的にフッ素置換した本発明の上記一般式(1)で表されるスルホン酸誘導体についての思想はない。さらに、特許文献2に記載された製造方法を元にして、例えば原料を変える等しても、本発明の一つの態様のスルホン酸誘導体を製造することはできない。また、α位等にフッ素を2つ有するスルホン酸誘導体では、酸強度が十分ではない。   Here, since the sulfonic acid derivative of Patent Document 2 is a compound having all four of the α-position and β-position substituted with fluorine and having four fluorines, the acid strength is too strong or the acid diffusion length tends to be large. . In Patent Document 3, there is no idea about the sulfonic acid derivative represented by the above general formula (1) of the present invention in which all of the α-position and the β-position are partially fluorine-substituted. Furthermore, based on the production method described in Patent Document 2, the sulfonic acid derivative of one embodiment of the present invention cannot be produced even if, for example, the raw material is changed. Further, a sulfonic acid derivative having two fluorine atoms at the α position or the like does not have sufficient acid strength.

さらに、一般的には、3つのフッ素原子を有するスルホン酸誘導体では、拡散長が適切でないという問題があるが、本発明の上記一般式(1)で表される特定の構造のスルホン酸誘導体とすることにより、十分な酸強度をもち、且つ、適切な酸拡散長を有するものとすることができる。
本発明においては、アルカリ現像液を用いる水系現像に限定されず、中性現像液を用いる水系現像、又は、有機溶剤現像液を用いる有機溶剤現像等でも適応可能である。
Furthermore, in general, a sulfonic acid derivative having three fluorine atoms has a problem that the diffusion length is not appropriate, but the sulfonic acid derivative having a specific structure represented by the general formula (1) of the present invention By doing so, it has sufficient acid strength and can have an appropriate acid diffusion length.
In the present invention, the present invention is not limited to aqueous development using an alkali developer, but can also be applied to aqueous development using a neutral developer or organic solvent development using an organic solvent developer.

<2>レジスト組成物
本発明の一つの態様は、上記スルホン酸誘導体を含む光酸発生剤と、酸により反応する化合物と、を含有するレジスト組成物である。
本発明における光酸発生剤の一つの態様は、上記活性エネルギー線の照射により酸を放出する特性を有し、酸反応性有機物質に作用して分解や重合を引き起こすことができる。そのため、本発明の一つの態様のスルホン酸誘導体は、ポジ型及びネガ型のレジスト組成物の光酸発生剤として好ましく用いることができる。
<2> Resist Composition One aspect of the present invention is a resist composition containing a photoacid generator containing the sulfonic acid derivative and a compound that reacts with an acid.
One embodiment of the photoacid generator in the present invention has a property of releasing an acid upon irradiation with the active energy ray, and can act on an acid-reactive organic substance to cause decomposition or polymerization. Therefore, the sulfonic acid derivative of one embodiment of the present invention can be preferably used as a photoacid generator for positive and negative resist compositions.

上記酸により反応する化合物としては、酸により脱保護する保護基を有する化合物、酸により重合する重合性基を有する化合物、及び、酸により架橋作用を有する架橋剤等が挙げられる。   Examples of the compound that reacts with an acid include a compound having a protecting group that is deprotected by an acid, a compound having a polymerizable group that is polymerized by an acid, and a crosslinking agent having a crosslinking action by an acid.

酸により脱保護する保護基を有する化合物とは、酸によって保護基が脱保護することにより現像液に対する溶解性が変化する化合物である。例えばアルカリ現像液等を用いる水系現像の場合、アルカリ現像液に対して不溶性であるが、露光により上記光酸発生剤から発生する酸によって露光部において保護基が脱保護することにより、アルカリ現像液に対して可溶となる化合物である。
本発明においては、アルカリ現像液に限定されず、中性現像液あるいは有機溶剤現像であってもよい。そのため、有機溶剤現像液を用いる場合は、酸により脱保護する保護基を有する化合物は、露光により上記光酸発生剤から発生する酸によって露光部において脱保護基が脱保護し、有機溶剤現像液に対して溶解性が低下する化合物である。
The compound having a protecting group that is deprotected by an acid is a compound whose solubility in a developer is changed by deprotecting the protecting group by an acid. For example, in the case of aqueous development using an alkaline developer or the like, it is insoluble in an alkaline developer, but the protective group is deprotected in the exposed area by an acid generated from the photoacid generator upon exposure, whereby an alkaline developer. It is a compound that becomes soluble in.
In the present invention, the developer is not limited to an alkaline developer, and may be a neutral developer or an organic solvent development. Therefore, when an organic solvent developer is used, the compound having a protecting group that is deprotected by an acid is deprotected in the exposed area by the acid generated from the photoacid generator upon exposure, and the organic solvent developer Is a compound whose solubility is reduced.

酸で脱保護する保護基の具体例としては、エステル基、アセタール基、テトラヒドロピラニル基、シロキシ基及びベンジロキシ基等が挙げられる。該保護基を有する化合物として、これら保護基がペンダントしたスチレン骨格、メタクリレート又はアクリレート骨格を有する化合物等が好適に用いられる。   Specific examples of the protecting group to be deprotected with an acid include an ester group, an acetal group, a tetrahydropyranyl group, a siloxy group, and a benzyloxy group. As the compound having the protecting group, a compound having a styrene skeleton, a methacrylate or an acrylate skeleton pendant with these protecting groups is preferably used.

酸により重合する重合性基を有する化合物とは、酸によって重合性基が重合することにより現像液に対する溶解性が変化する化合物である。例えば水系現像の場合、水系現像液に対して可溶であるが、露光により上記光酸発生剤から発生する酸によって露光部において該重合性基が重合して、水系現像液に対し溶解性が低下する化合物である。この場合においても、水系現像液に代えて有機溶剤現像液を用いてもよい。
酸により重合する重合性基としては、エポキシ基、アセタール基及びオキセタニル基等が挙げられる。該重合性基を有する化合物として、これらの重合性基を有するスチレン骨格、メタクリレート又はアクリレート骨格を有する化合物等が好適に用いられる。
The compound having a polymerizable group that is polymerized with an acid is a compound whose solubility in a developer is changed by polymerization of the polymerizable group with an acid. For example, in the case of aqueous development, it is soluble in an aqueous developer, but the polymerizable group is polymerized in the exposed area by the acid generated from the photoacid generator upon exposure, and is soluble in the aqueous developer. It is a compound that decreases. Also in this case, an organic solvent developer may be used instead of the aqueous developer.
Examples of the polymerizable group that is polymerized with an acid include an epoxy group, an acetal group, and an oxetanyl group. As the compound having a polymerizable group, a compound having a styrene skeleton, a methacrylate or an acrylate skeleton having these polymerizable groups is preferably used.

酸により架橋作用を有する架橋剤とは、酸によって架橋することにより現像液に対する溶解性を変化させる化合物である。例えば水系現像の場合、水系現像液に対して可溶である化合物に対して作用し、架橋後に該化合物を水系現像液に対して溶解性を低下させるものである。具体的には、エポキシ基、アセタール基及びオキセタニル基等を有する架橋剤が挙げられる。このとき、架橋する相手の化合物としては、フェノール性水酸基を有する化合物等が挙げられる。   A crosslinking agent having a crosslinking action with an acid is a compound that changes the solubility in a developer by crosslinking with an acid. For example, in the case of aqueous development, it acts on a compound that is soluble in an aqueous developer, and reduces the solubility of the compound in an aqueous developer after crosslinking. Specific examples include a crosslinking agent having an epoxy group, an acetal group, an oxetanyl group, and the like. At this time, examples of the cross-linking partner compound include compounds having a phenolic hydroxyl group.

本発明の一つの態様であるレジスト組成物として、より具体的には下記が例示できる。
上記酸により脱保護する保護基を有する化合物と上記光酸発生剤とを含むレジスト組成物;上記酸により重合する重合性基を有する化合物と上記光酸発生剤とを含むレジスト組成物;酸により架橋作用を有する架橋剤と、該架橋剤と反応して現像液に対する溶解性が変化する化合物と、光酸発生剤と、を含むレジスト組成物;等が挙げられる。
Specific examples of the resist composition according to one embodiment of the present invention include the following.
A resist composition comprising a compound having a protecting group to be deprotected by the acid and the photoacid generator; a resist composition comprising a compound having a polymerizable group to be polymerized by the acid and the photoacid generator; And a resist composition comprising a crosslinking agent having a crosslinking action, a compound that reacts with the crosslinking agent to change the solubility in a developer, and a photoacid generator.

本発明の一つの態様のレジスト組成物中の光酸発生剤の含有量は、該光酸発生剤を除くレジスト組成物成分100質量部に対し1〜50質量部であることが好ましく、1〜30質量部であることがより好ましく、1〜15質量部であることがさらに好ましい。上記範囲内で光酸発生剤をレジスト組成物中に含有させることで、例えば、表示体等の絶縁膜等の永久膜として使用する場合でも光の透過率を高くすることができる。
本発明の一つの態様のレジスト組成物には、上記成分以外に必要により任意成分としてさらに、通常のレジスト組成物で用いられる有機溶剤、クエンチャ、酸性化合物、溶解阻止剤、安定剤及び色素、更には他の光酸発生剤を組み合わせて含んでいてもよい。
なお、上記光酸発生剤の含有量の算出において、有機溶剤はレジスト組成物成分100質量部中に含まないこととする。
The content of the photoacid generator in the resist composition of one embodiment of the present invention is preferably 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resist composition component excluding the photoacid generator. More preferably, it is 30 mass parts, and it is still more preferable that it is 1-15 mass parts. By containing the photoacid generator in the resist composition within the above range, for example, even when used as a permanent film such as an insulating film such as a display body, the light transmittance can be increased.
In addition to the above-mentioned components, the resist composition according to one embodiment of the present invention includes, as necessary, optional components, organic solvents, quenchers, acidic compounds, dissolution inhibitors, stabilizers and dyes used in ordinary resist compositions, and May contain other photoacid generators in combination.
In the calculation of the content of the photoacid generator, the organic solvent is not included in 100 parts by mass of the resist composition component.

<3>スルホン酸誘導体の製造方法
上記一般式(1)で表されるスルホン酸誘導体は、下記一般式(2)で表されるヒドロキシ基含有スルホン酸化合物(以下、「化合物(2)」ともいう)とクロロスルホニルイソシアナートとを反応させて、下記一般式(3)で表されるN−クロロスルホニルカルバモイル基含有スルホン酸化合物誘導体(以下、「化合物(3)」ともいう)を得る工程と、
<3> Method for producing sulfonic acid derivative The sulfonic acid derivative represented by the above general formula (1) is a hydroxy group-containing sulfonic acid compound represented by the following general formula (2) (hereinafter referred to as “compound (2)”). And chlorosulfonyl isocyanate to react with each other to obtain an N-chlorosulfonylcarbamoyl group-containing sulfonic acid compound derivative (hereinafter also referred to as “compound (3)”) represented by the following general formula (3): ,

(上記式(2)において、Mは上記式(1)中のMと同一の対カチオンである。) (In the above formula (2), M + is the same counter cation and M + in the formula (1).)

(上記式(3)において、Rは水素原子又は炭素数1〜30の1価の有機基であり、Mは上記式(1)中のMと同一の対カチオンである。)
上記一般式(3)で表されるN−クロロスルホニルカルバモイル基含有スルホン酸化合物誘導体と、RZ(該式において、上記式(1)におけるXが直接結合のとき、Rは、上記式(1)で表されるRと同一のRを有するカルボアニオンであり且つZは金属陽イオンであり;上記式(1)におけるXが2価の連結基のとき、Rは上記式(1)で表されるRと同一であり且つZはXHである。)で表される化合物と、を反応させて、上記一般式(1)で表されるスルホン酸誘導体を得る工程と、を含む製造方法により製造可能である。
以下、RZで表される化合物を「化合物(4)」ともいう。
(In the above formula (3), R 2 is a monovalent organic group hydrogen atom or a C1-30, M + is the same counter cation and M + in the formula (1).)
An N-chlorosulfonylcarbamoyl group-containing sulfonic acid compound derivative represented by the above general formula (3), and R 1 Z (in the formula, when X in the above formula (1) is a direct bond, R 1 represents the above formula (1) a carbanion having the same R 1 and R 1 represented by and Z is a metal cation; when X in the above formula (1) is a divalent linking group, R 1 is the formula A compound represented by the same formula (1) as R 1 and Z is XH) to obtain a sulfonic acid derivative represented by the above general formula (1); Can be manufactured by a manufacturing method including:
Hereinafter, the compound represented by R 1 Z is also referred to as “compound (4)”.

また、本発明の一つの態様のスルホン酸誘導体の製造方法は、上記一般式(1)で表されるスルホン酸誘導体を得る工程が、上記一般式(3)中のRが水素原子であるN−クロロスルホニルカルバモイル基含有スルホン酸化合物誘導体と、上記化合物(4)と、を反応させて、上記式(1)中のRが水素原子であるスルホン酸誘導体を得た後、
上記式(1)中のRが水素原子であるスルホン酸誘導体とRY(式中、Rは炭素数1〜30の1価の有機基であり、Yは脱離基を示す。)で表される化合物(以下、「脱離基含有化合物」ともいう)とを反応させ、上記一般式(1)中のRが炭素数1〜30の1価の有機基であるスルホン酸誘導体を得る工程であることを特徴とするスルホン酸誘導体の製造方法である。
なお、上記RYにおけるRは炭素数1〜30の1価の有機基であり、上記一般式(1)中で表されるRとしての炭素数1〜30の1価の有機基と同じものが挙げられる。
Moreover, in the method for producing a sulfonic acid derivative according to one aspect of the present invention, the step of obtaining the sulfonic acid derivative represented by the general formula (1) is such that R 2 in the general formula (3) is a hydrogen atom. After reacting the N-chlorosulfonylcarbamoyl group-containing sulfonic acid compound derivative and the compound (4) to obtain a sulfonic acid derivative in which R 2 in the formula (1) is a hydrogen atom,
The formula sulfonic acid derivative and R in 2 Y (wherein R 2 is a hydrogen atom in (1), R 2 represents a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, Y represents a leaving group. ) And a sulfonic acid in which R 2 in the general formula (1) is a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms. This is a method for producing a sulfonic acid derivative, which is a step of obtaining a derivative.
Incidentally, R 2 in the above R 2 Y is a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms as R 2 represented in the general formula (1) The same thing is mentioned.

より具体的には、上記一般式(1)で表されるスルホン酸誘導体は、例えば次のような反応経路により合成することができる。まず、4−ブロモ−1,1,2−トリフルオロ−1−ブテンを出発原料とし、酢酸ナトリウムによるアセチル化と、その後の塩基等による加水分解、更に亜硫酸水素塩を用いたスルホン化により、スルホン酸塩として得る。そして、この塩を上述したM+と常法に基づき塩交換して、上記一般式(2)で表されるヒドロキシ基含有スルホン酸化合物を得る。   More specifically, the sulfonic acid derivative represented by the general formula (1) can be synthesized, for example, by the following reaction pathway. First, 4-bromo-1,1,2-trifluoro-1-butene is used as a starting material, acetylation with sodium acetate, subsequent hydrolysis with a base, etc., and further sulfonation with bisulfite, Obtained as the acid salt. And this salt is salt-exchanged based on M + mentioned above and a conventional method, The hydroxy group containing sulfonic acid compound represented by the said General formula (2) is obtained.

その後、上記ヒドロキシ基含有スルホン酸化合物(化合物(2))とクロロスルホニルイソシアナートとをアセトニトリル等の溶媒中、0〜30℃で15分〜24時間程度反応させて、下記一般式(3a)で表されるN−クロロスルホニルカルバモイル基含有スルホン酸化合物を得る。下記一般式(3a)で表されるN−クロロスルホニルカルバモイル基含有スルホン酸化合物は、上記一般式(3)で表されるN−クロロスルホニルカルバモイル基含有スルホン酸化合物誘導体のRが水素のものに相当する。次いで、下記一般式(3a)で表されるN−クロロスルホニルカルバモイル基含有スルホン酸化合物と、上記化合物(4)と、の反応を行い、下記一般式(1a)で表されるスルホン酸誘導体を得る。下記一般式(1a)で表されるスルホン酸誘導体は、上記一般式(1)で表されるスルホン酸誘導体のRが水素のものに相当する。
上記ヒドロキシ基含有スルホン酸化合物に対して、クロロスルホニルイソシアナートを1〜2当量程度用いて反応させることが好ましい。
Thereafter, the hydroxy group-containing sulfonic acid compound (compound (2)) and chlorosulfonyl isocyanate are reacted in a solvent such as acetonitrile at 0 to 30 ° C. for about 15 minutes to 24 hours, and the following general formula (3a) The represented N-chlorosulfonylcarbamoyl group-containing sulfonic acid compound is obtained. The N-chlorosulfonylcarbamoyl group-containing sulfonic acid compound represented by the following general formula (3a) is an N-chlorosulfonylcarbamoyl group-containing sulfonic acid compound derivative represented by the general formula (3) in which R 2 is hydrogen. It corresponds to. Next, the N-chlorosulfonylcarbamoyl group-containing sulfonic acid compound represented by the following general formula (3a) is reacted with the above compound (4) to obtain a sulfonic acid derivative represented by the following general formula (1a). obtain. The sulfonic acid derivative represented by the following general formula (1a) corresponds to the sulfonic acid derivative represented by the above general formula (1) in which R 2 is hydrogen.
The hydroxy group-containing sulfonic acid compound is preferably reacted with about 1 to 2 equivalents of chlorosulfonyl isocyanate.

上記化合物(4)としてのRZは、上記式(1)におけるXが直接結合のとき、上記式(1)で表されるRと同一のRを有する有機金属化合物であり;上記式(1)におけるXが2価の連結基のとき、上記式(1)で表されるR及びXとそれぞれ同一のR及びXを有するR−XHである。
上記化合物(4)が有機金属化合物であるとき、RZ中のRは1価のカルボアニオン(R1−)であり、ZとしてはLi、MgBr、MgCl、CuLi、ZnCl、ZnBr、K及びNa等の1価の金属陽イオン(Z)が挙げられる。
上記化合物(4)がR−XHのとき、RZは、求核性末端である「−XH」を有する求核性末端含有化合物である。
R 1 Z as the compound (4), when X is a direct bond in the formula (1), an organic metal compound having the R 1 identical R 1 and represented by the above formula (1); the when X in formula (1) is a divalent linking group, an R 1 -XH having respectively R 1 and X the same R 1 and X represented by the above formula (1).
When the compound (4) is an organometallic compound, R 1 in R 1 Z is a monovalent carbanion (R 1-), as the Z Li +, MgBr +, MgCl +, CuLi +, ZnCl And monovalent metal cations (Z + ) such as + , ZnBr + , K + and Na + .
When the compound (4) is R 1 -XH, R 1 Z is a nucleophilic terminal-containing compound having “—XH” which is a nucleophilic terminal.

上記一般式(1)で表されるスルホン酸誘導体のRが炭素数1〜30の1価の有機基である下記一般式(1b)で表されるスルホン酸誘導体を得るには、一般式(1a)で表されるスルホン酸誘導体とRY(式中、Rは炭素数1〜30の1価の有機基であり、Yは脱離基を示す。)で表される脱離基含有化合物との反応を行えばよい。 In order to obtain a sulfonic acid derivative represented by the following general formula (1b) in which R 2 of the sulfonic acid derivative represented by the general formula (1) is a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, A sulfonic acid derivative represented by (1a) and R 2 Y (wherein R 2 is a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, and Y represents a leaving group). A reaction with the group-containing compound may be performed.

上記RYのYとしては、塩素原子、ブロム原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子;トリフルオロメタンスルホニルオキシ基(CFSO−)、メタンスルホニルオキシ基(CHSO−)、p−トルエンスルホニルオキシ基(p−CHSO−)等のスルホン酸エステル基;等の脱離基が挙げられる。上記一般式(1a)で表される化合物に対して、RYを1〜2当量用いて、THF等の溶媒中、0〜40℃で2〜48時間反応させることが好ましい。 Y in R 2 Y is a halogen atom such as a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom; a trifluoromethanesulfonyloxy group (CF 3 SO 3 —), a methanesulfonyloxy group (CH 3 SO 3 —), p-toluene. And a leaving group such as a sulfonic acid ester group such as a sulfonyloxy group (p-CH 3 C 6 H 4 SO 3 —). The compound represented by the general formula (1a) is preferably reacted at 0 to 40 ° C. for 2 to 48 hours in a solvent such as THF using 1 to 2 equivalents of R 2 Y.

スルホン酸誘導体合成の原料となる上記R基を有する化合物(4)、及び、上記R基及びYの脱離基を有する脱離基含有化合物は、入手可能なものを用いるか、又は、対応する原料を準備し、通常の方法により適宜合成したものを用いればよい。 As the compound (4) having the R 1 group and the leaving group-containing compound having the R 2 group and the Y leaving group, which are used as raw materials for the synthesis of the sulfonic acid derivative, those available are used, or A corresponding raw material may be prepared and appropriately synthesized by a normal method.

上記一般式(1)で表されるスルホン酸誘導体の製造方法を一部改良して、下記一般式(5)で表されるスルホン酸誘導体を得ることも本発明の範囲内とする。なお、下記一般式(5)中のR、R、Mは上記式(1)で表されるR、R、Mとそれぞれ同様である。 It is also within the scope of the present invention to partially improve the method for producing the sulfonic acid derivative represented by the general formula (1) to obtain the sulfonic acid derivative represented by the following general formula (5). In the following general formula (5), R 1 , R 2 and M + are the same as R 1 , R 2 and M + represented by the above formula (1), respectively.

具体的には、下記に反応式に示す通りである。つまり、上記化合物(2)とクロロスルホニルイソシアナートとを反応させて化合物(3)を得る工程に代えて、上記化合物(4)とクロロスルホニルイソシアナートとを反応させて下記一般式(6)で表される化合物を得た後、該下記一般式(6)で表される化合物と上記化合物(2)と反応させて、下記一般式(5)で表されるスルホン酸誘導体を得る。   Specifically, it is as shown in the reaction formula below. That is, instead of the step of obtaining the compound (3) by reacting the compound (2) with chlorosulfonyl isocyanate, the compound (4) and chlorosulfonyl isocyanate are reacted to form the following general formula (6). After obtaining the compound represented, the compound represented by the following general formula (6) and the compound (2) are reacted to obtain a sulfonic acid derivative represented by the following general formula (5).

より詳細には下記の通りである。クロロスルホニルイソシアナート7.1gをテトラヒドロフラン22gに溶解し、5℃に冷却する。次に、2−アダマンタノール6.8gを加え、2時間撹拌する。次いでトリフェニルスルホニウム−1,1,2−トリフルオロー4ーヒドロキシブタンスルホネート 28.2gのアセトニトリル溶液84gを15分間かけて滴下した後、トリエチルアミン6.2gを加えて40℃に昇温して2時間撹拌する。反応混合物を氷冷し、5質量%炭酸カリウム水溶液を加えて反応を停止する。ヘキサン47gを用いて水層を5回洗浄した後、希塩酸水溶液を用いて中和する。水層に塩化メチレン235gを加えて30分間撹拌した後、純水80gで5回洗浄する。得られた有機層を減圧下濃縮することにより、トリフェニルスルホニウム4−[N−(アダマンチルオキシカルボニル)アミノスルホニルオキシ)−1,1,2−トリフルオロブタンスルホネート(7.2g、収率30%)を得ることができる。この物質の1H NMRの測定結果を以下に示す。
H−NMR(400 MHz,DMSO−D))δ12.05(bs,1H),8.04−7.35(m,15H),5.12−4.88(m,1H),4.73(t,1H),3.96−3.51(m,2H),2.44−2.27(m,1H),2.12−1.44(m,15H)
More details are as follows. 7.1 g of chlorosulfonyl isocyanate is dissolved in 22 g of tetrahydrofuran and cooled to 5 ° C. Next, 6.8 g of 2-adamantanol is added and stirred for 2 hours. Next, 84 g of acetonitrile solution of 28.2 g of triphenylsulfonium-1,1,2-trifluoro-4-hydroxybutanesulfonate was dropped over 15 minutes, and then 6.2 g of triethylamine was added and the temperature was raised to 40 ° C. for 2 hours. Stir. The reaction mixture is ice-cooled and 5% by mass aqueous potassium carbonate solution is added to stop the reaction. The aqueous layer is washed 5 times with 47 g of hexane and then neutralized with dilute aqueous hydrochloric acid. After adding 235 g of methylene chloride to the aqueous layer and stirring for 30 minutes, it is washed 5 times with 80 g of pure water. The obtained organic layer was concentrated under reduced pressure to obtain triphenylsulfonium 4- [N- (adamantyloxycarbonyl) aminosulfonyloxy) -1,1,2-trifluorobutanesulfonate (7.2 g, yield 30%). ) Can be obtained. The measurement result of 1H NMR of this substance is shown below.
1 H-NMR (400 MHz, DMSO-D 6 )) δ 12.05 (bs, 1H), 8.04-7.35 (m, 15H), 5.12-4.88 (m, 1H), 4 .73 (t, 1H), 3.96-3.51 (m, 2H), 2.44-2.27 (m, 1H), 2.12-1.44 (m, 15H)

<4>デバイスの製造方法
本発明の一つの態様は、上記レジスト組成物を基板上に塗布する等してレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、活性エネルギー線を用いて、上記レジスト膜をパターン状に露光するフォトリソグラフィ工程と、露光されたレジスト膜を現像してフォトレジストパターンを得るパターン形成工程と、を含むデバイスの製造方法である。
<4> Device Manufacturing Method In one aspect of the present invention, the resist film is formed using a resist film forming step of forming the resist film by, for example, applying the resist composition on a substrate, and active energy rays. It is a device manufacturing method including a photolithography step of exposing in a pattern and a pattern forming step of developing the exposed resist film to obtain a photoresist pattern.

フォトリソグラフィ工程において露光に用いる活性エネルギー線としては、本発明のスルホン酸誘導体が活性化して酸を発生させ得る光であればよく、KrFエキシマレーザ光、ArFエキシマレーザ光、F2エキシマレーザ光、電子線、UV、可視光線、X線、電子線、イオン線、i線、EUV等を意味する。
上記光酸発生剤を含有するレジスト組成物を用いる以外は、通常のデバイスの製造方法に従えばよい。
The active energy ray used for exposure in the photolithography process may be any light that can activate the sulfonic acid derivative of the present invention to generate an acid, such as KrF excimer laser light, ArF excimer laser light, F 2 excimer laser light, Meaning electron beam, UV, visible light, X-ray, electron beam, ion beam, i-ray, EUV and the like.
Except using the resist composition containing the said photo-acid generator, what is necessary is just to follow the manufacturing method of a normal device.

以下に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

[スルホン酸誘導体1の合成]
(実施例1−1)
ナトリウム1,1,2−トリフルオロ−4−ヒドロキシブタンスルホネートの合成
[Synthesis of sulfonic acid derivative 1]
(Example 1-1)
Synthesis of sodium 1,1,2-trifluoro-4-hydroxybutanesulfonate

<第一工程>
4−ブロモ−1,1,2−トリフルオロ−1−ブテン36.9g、酢酸ナトリウム65.4gを酢酸156.5gに溶解し、115℃まで昇温する。そして、40時間撹拌し、反応液を90℃に冷却し、蒸留水626gを加える。その後、室温まで冷却し、t−ブチルメチルエーテル128gを用いて2回抽出する。次いで、炭酸ナトリウム水溶液165gを用いて洗浄し、残存する酸を除去する。その後、ロータリーエバポレーターで溶媒を留去し、4−アセトキシ−1,1,2−トリフルオロ−1−ブテンを得る。クルード状態で25.6gである。この物質の1H NMR測定結果を以下に示す。
1H NMR(400MHz,CDCl)δ2.07(s,3H),2.63(d、t、d、d,2H),4.24(t,2H)
<First step>
4-Bromo-1,1,2-trifluoro-1-butene (36.9 g) and sodium acetate (65.4 g) are dissolved in acetic acid (156.5 g), and the temperature is raised to 115 ° C. The mixture is stirred for 40 hours, the reaction solution is cooled to 90 ° C., and 626 g of distilled water is added. Then, it cools to room temperature and extracts twice using 128 g of t-butyl methyl ether. Next, the remaining acid is removed by washing with 165 g of an aqueous sodium carbonate solution. Thereafter, the solvent is distilled off with a rotary evaporator to obtain 4-acetoxy-1,1,2-trifluoro-1-butene. It is 25.6 g in the crude state. The 1H NMR measurement result of this substance is shown below.
1H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 2.07 (s, 3H), 2.63 (d, t, d, d, 2H), 4.24 (t, 2H)

<第二工程>
4−アセトキシ−1,1,2−トリフルオロ−1−ブテン25.0g、炭酸カリウム40.3gをメタノール49g、蒸留水49gに溶解する。そして、室温で15時間撹拌し、濾過により反応で析出した固形分を取り除いた後、ジクロロメタンで目的物を抽出する。その後、蒸留精製することにより、3,4,4−トリフルオロ−3−ブテン−1−オール13.8gを得る。この物質の1H NMR測定結果を以下に示す。
1H NMR(400MHz,CDCl)δ2.2(s,1H),2.55(d,t,d,d,2H),3.83(t,2H)
<Second step>
4-Acetoxy-1,1,2-trifluoro-1-butene (25.0 g) and potassium carbonate (40.3 g) are dissolved in methanol (49 g) and distilled water (49 g). And after stirring at room temperature for 15 hours and removing the solid content which precipitated by reaction by filtration, the target object is extracted with a dichloromethane. Thereafter, 13.8 g of 3,4,4-trifluoro-3-buten-1-ol is obtained by distillation purification. The 1H NMR measurement result of this substance is shown below.
1H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ2.2 (s, 1H), 2.55 (d, t, d, d, 2H), 3.83 (t, 2H)

<第三工程>
3,4,4−トリフルオロ−3−ブテン−1−オール11.9g、亜硫酸水素ナトリウム29.5g、亜硫酸ナトリウム14.3gを蒸留水214gに溶解し、その後90℃まで昇温する。そして、15時間撹拌し、反応液を25℃以下に冷却する。次いで、トルエン24gで水層を洗浄する。その後、ロータリーエバポレーターで溶剤を留去することによりナトリウム1,1,2−トリフルオロ−4−ヒドロキシブタンスルホネート18.46gを得る。1H NMR及びイオンクロマトブラフィによる測定結果から、この化合物が目的物であることを確認する。1H NMR測定結果を以下に示す。
1H NMR(400MHz,CDCl)δ1.9−2.4(m,2H),3.5−3.7(m,2H),4.9−5.2(m,1H)
<Third step>
11.9 g of 3,4,4-trifluoro-3-buten-1-ol, 29.5 g of sodium hydrogen sulfite and 14.3 g of sodium sulfite are dissolved in 214 g of distilled water, and then the temperature is raised to 90 ° C. And it stirs for 15 hours and cools a reaction liquid to 25 degrees C or less. Next, the aqueous layer is washed with 24 g of toluene. Then, the solvent is distilled off with a rotary evaporator to obtain 18.46 g of sodium 1,1,2-trifluoro-4-hydroxybutanesulfonate. From the measurement results by 1H NMR and ion chromatography, it is confirmed that this compound is the target product. 1H NMR measurement results are shown below.
1H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ1.9-2.4 (m, 2H), 3.5-3.7 (m, 2H), 4.9-5.2 (m, 1H)

(実施例1−2)
トリフェニルスルホニウム4−[N−(2−アダマンチルオキシスルホニル)]カルボニルオキシ−1,1,2−トリフルオロブタンスルホネートの合成
(Example 1-2)
Synthesis of triphenylsulfonium 4- [N- (2-adamantyloxysulfonyl)] carbonyloxy-1,1,2-trifluorobutanesulfonate

<第一工程>
ナトリウム1,1,2−トリフルオロ−4−ヒドロキシブタンスルホネート17.6g、トリフェニルスルホニウムメタンスルホネート34.4gを水106g、ジクロロメタン360gに加え、3時間撹拌する。分液後、有機層をロータリーエバポレーターで溶剤を留去することにより、トリフェニルスルホニウム1,1,2−トリフルオロ−4−ヒドロキシブタンスルホネート32.4gを得る。この物質の1H NMR測定結果を以下に示す。
1H NMR(400MHz,CDCl)δ1.9−2.4(m,2H),3.5−3.7(m,2H),4.9−5.2(m,1H),7.66−7.80(m,15H)
<First step>
17.6 g of sodium 1,1,2-trifluoro-4-hydroxybutanesulfonate and 34.4 g of triphenylsulfonium methanesulfonate are added to 106 g of water and 360 g of dichloromethane, and the mixture is stirred for 3 hours. After liquid separation, the organic layer is distilled off with a rotary evaporator to obtain 32.4 g of triphenylsulfonium 1,1,2-trifluoro-4-hydroxybutanesulfonate. The 1H NMR measurement result of this substance is shown below.
1H NMR (400MHz, CDCl 3) δ1.9-2.4 (m, 2H), 3.5-3.7 (m, 2H), 4.9-5.2 (m, 1H), 7.66 -7.80 (m, 15H)

<第二工程>
クロロスルホニルイソシアナート4.0gをアセトニトリル34.9gに溶解し、5℃に冷却する。次に、トリフェニルスルホニウム1,1,2−トリフルオロ−4−ヒドロキシブタンスルホネート14.2gを含有するアセトニトリル溶液49.1gを30分間かけて滴下し、5℃で撹拌する。攪拌1時間後、この溶液を2−アダマンタノール3.9gを含有するアセトニトリル懸濁物11.7gの中に滴下し、トリエチルアミン3.5gを加えて20℃で18時間撹拌する。反応混合物に塩化メチレン100gを加えて希釈した後、有機層を分取し、純水50gで5回洗浄する。得られた有機層を減圧下濃縮することにより、トリフェニルスルホニウム4−[N−(2−アダマンチルオキシスルホニル)]カルボニルオキシ−1,1,2−トリフルオロブタンスルホネート(スルホン酸誘導体1)12.0gを得る(収率77%)。この物質の1H NMR測定結果を以下に示す。
1H NMR(400MHz, DMSO−D)δ12.13(s,1H),8.04−7.40(m,15H),5.16−4.82(m,1H),4.73(t,1H),4.41−4.06(m,2H),2.45−2.29(m,1H),2.14−1.27(m,15H)
<Second step>
4.0 g of chlorosulfonyl isocyanate is dissolved in 34.9 g of acetonitrile and cooled to 5 ° C. Next, 49.1 g of an acetonitrile solution containing 14.2 g of triphenylsulfonium 1,1,2-trifluoro-4-hydroxybutanesulfonate is added dropwise over 30 minutes and stirred at 5 ° C. After 1 hour of stirring, this solution is dropped into 11.7 g of an acetonitrile suspension containing 3.9 g of 2-adamantanol, and 3.5 g of triethylamine is added and stirred at 20 ° C. for 18 hours. After diluting the reaction mixture with 100 g of methylene chloride, the organic layer is separated and washed 5 times with 50 g of pure water. The obtained organic layer was concentrated under reduced pressure to obtain triphenylsulfonium 4- [N- (2-adamantyloxysulfonyl)] carbonyloxy-1,1,2-trifluorobutanesulfonate (sulfonic acid derivative 1) 12. 0 g is obtained (77% yield). The 1H NMR measurement result of this substance is shown below.
1H NMR (400 MHz, DMSO-D 6 ) δ 12.13 (s, 1H), 8.04-7.40 (m, 15H), 5.16-4.82 (m, 1H), 4.73 (t , 1H), 4.41-4.06 (m, 2H), 2.45-2.29 (m, 1H), 2.14-1.27 (m, 15H)

(実施例1−3)
[フォトレジスト組成物の調製と特性評価]
(Example 1-3)
[Preparation and characterization of photoresist composition]


(a=0.4、b=0.4、c=0.2、Mw=9300)

(A = 0.4, b = 0.4, c = 0.2, Mw = 9300)

上記で合成したスルホン酸誘導体1を5質量部、上記式(7)で示される構成単位を有するポリマー(上記式中、a=0.4、b=0.4、c=0.2)100質量部、トリエタノールアミン0.2質量部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート1150質量部に溶解し、PTFEフィルターでろ過し、フォトレジスト組成物溶液を調製する。次いでフォトレジスト組成物溶液をシリコンウエハー上に回転塗布した後、ホットプレート上で110℃で90秒間プレベークし、膜厚300nmのレジスト膜を得る。この膜に、ArFエキシマレーザーステッパー(波長193nm)により露光し、次いで110℃で90秒間ポストベークを行う。その後、2.38%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシドの水溶液に60秒間現像を行い、30秒間純水でリンスする。   5 parts by mass of the sulfonic acid derivative 1 synthesized above and a polymer having a structural unit represented by the above formula (7) (wherein a = 0.4, b = 0.4, c = 0.2) 100 Part by mass and 0.2 part by mass of triethanolamine are dissolved in 1150 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate and filtered through a PTFE filter to prepare a photoresist composition solution. Next, after a photoresist composition solution is spin-coated on a silicon wafer, it is pre-baked on a hot plate at 110 ° C. for 90 seconds to obtain a resist film having a thickness of 300 nm. This film is exposed by an ArF excimer laser stepper (wavelength 193 nm), and then post-baked at 110 ° C. for 90 seconds. Thereafter, development is carried out in an aqueous solution of 2.38% tetramethylammonium hydroxide for 60 seconds, followed by rinsing with pure water for 30 seconds.

解像性及びLWR(Line width roughness)について下記のようにして評価する。下記比較例3で調製したレジスト組成物を用いて、解像性及びLWRを測定する。それらの値をそれぞれ1とし、上記スルホン酸誘導体1の解像性及びLWRを相対比として算出する。その結果を表1に示す。   The resolution and LWR (Line width roughness) are evaluated as follows. Using the resist composition prepared in Comparative Example 3 below, resolution and LWR are measured. Each of these values is set to 1, and the resolution and LWR of the sulfonic acid derivative 1 are calculated as relative ratios. The results are shown in Table 1.

[スルホン酸誘導体2の合成]
実施例1において得られた上記スルホン酸誘導体1の6.1gを窒素気流下で脱水THF30gに溶解し、0℃に冷却する。LDA(リチウムジイソプロピルアミド)のTHF溶液(濃度約1.5mol/L:8g)を15分間かけて滴下し、0℃で撹拌する。
15分後、ヨウ化メチル2.1gを含有する脱水THF溶液8gを滴下する。反応溶液を22℃まで昇温し、室温で24時間撹拌する。反応混合物に塩化メチレン80gを加えて希釈した後、1%希塩酸水溶液50gを加えて撹拌する。有機層を分取し、純水50gで1回、10%炭酸ナトリウム水溶液50gで2回、純水50gで7回洗浄する。有機層を減圧下濃縮することにより、下記式で示されるトリフェニルスルホニウム4−[N−(2−アダマンチルオキシスルホニル)−N−メチル]カルボニルオキシ−1,1,2−トリフルオロブタンスルホネート5.0g(収率79%)を得る。
[Synthesis of sulfonic acid derivative 2]
6.1 g of the sulfonic acid derivative 1 obtained in Example 1 is dissolved in 30 g of dehydrated THF under a nitrogen stream and cooled to 0 ° C. A solution of LDA (lithium diisopropylamide) in THF (concentration: about 1.5 mol / L: 8 g) is added dropwise over 15 minutes and stirred at 0 ° C.
After 15 minutes, 8 g of a dehydrated THF solution containing 2.1 g of methyl iodide is added dropwise. The reaction solution is warmed to 22 ° C. and stirred at room temperature for 24 hours. The reaction mixture is diluted with 80 g of methylene chloride, and 50 g of 1% dilute hydrochloric acid aqueous solution is added and stirred. The organic layer is separated and washed once with 50 g of pure water, twice with 50 g of a 10% aqueous sodium carbonate solution and seven times with 50 g of pure water. 4. The organic layer is concentrated under reduced pressure to give triphenylsulfonium 4- [N- (2-adamantyloxysulfonyl) -N-methyl] carbonyloxy-1,1,2-trifluorobutanesulfonate represented by the following formula. 0 g (yield 79%) is obtained.

この物質の1H NMR測定結果を以下に示す。
1H NMR(400MHz,DMSO−D)δ8.08−7.38(m,15H),5.19−4.84(m,1H),4.74(t,1H),4.45−4.09(m,2H),2.74(s,3H),2.47−2.25(m,1H),2.16−1.25(m,15H)
The 1H NMR measurement result of this substance is shown below.
1H NMR (400 MHz, DMSO-D 6 ) δ 8.08-7.38 (m, 15H), 5.19-4.84 (m, 1H), 4.74 (t, 1H), 4.45-4 0.09 (m, 2H), 2.74 (s, 3H), 2.47-2.25 (m, 1H), 2.16-1.25 (m, 15H)

[フォトレジスト組成物の調製と特性評価]
上記スルホン酸誘導体1を5質量部用いる代わりに、上記で得られたスルホン酸誘導体2を5.1質量部を用いて、実施例1と同様にしてレジスト組成物を調製し、レジスト膜を得て、露光、ポストベーク、現像を行う。実施例1と同様にレジスト組成物の解像性及びLWRについて評価する。その結果を表1に示す。
[Preparation and characterization of photoresist composition]
Instead of using 5 parts by mass of the sulfonic acid derivative 1, using 5.1 parts by mass of the sulfonic acid derivative 2 obtained above, a resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 to obtain a resist film. Exposure, post-bake, and development. In the same manner as in Example 1, the resolution and LWR of the resist composition are evaluated. The results are shown in Table 1.

[スルホン酸誘導体3の合成]
クロロスルホニルイソシアナート4.8gをアセトニトリル22gに溶解し、5℃に冷却する。次に、実施例1の(実施例1−2)の<第一工程>で得られたトリフェニルスルホニウム1,1,2−トリフルオロ−4−ヒドロキシブタンスルホネート17.0gを含有するアセトニトリル溶液55gを30分間かけて滴下し、5℃で撹拌する。攪拌1時間後、この溶液をシクロヘキサノール3.1gを含有するアセトニトリル溶液9gの中に滴下し、トリエチルアミン4.2gを加えて20℃で18時間撹拌する。反応混合物に塩化メチレン120gを加えて希釈した後、有機層を分取し、純水55gで5回洗浄する。得られた有機層を減圧下濃縮することにより、下記式で示されるトリフェニルスルホニウム4−[N−(シクロヘキシルオキシスルホニル)]カルボニルオキシ−1,1,2−トリフルオロブタンスルホネート(スルホン酸誘導体3)12.6gを得る(収率55%)。この物質の1H NMR測定結果を以下に示す。
1H NMR(400MHz, DMSO−D)δ12.11(s,1H),8.04−7.42(m,15H),5.14−4.82(m,1H),4.72(t,1H),4.29−4.06(m,2H),2.45−2.29(m,1H),1.08−1.85(m,11H)
[Synthesis of sulfonic acid derivative 3]
4.8 g of chlorosulfonyl isocyanate is dissolved in 22 g of acetonitrile and cooled to 5 ° C. Next, 55 g of an acetonitrile solution containing 17.0 g of triphenylsulfonium 1,1,2-trifluoro-4-hydroxybutanesulfonate obtained in <First Step> of (Example 1-2) of Example 1 Is added dropwise over 30 minutes and stirred at 5 ° C. After 1 hour of stirring, this solution is dropped into 9 g of an acetonitrile solution containing 3.1 g of cyclohexanol, 4.2 g of triethylamine is added, and the mixture is stirred at 20 ° C. for 18 hours. After diluting the reaction mixture with 120 g of methylene chloride, the organic layer is separated and washed 5 times with 55 g of pure water. By concentrating the obtained organic layer under reduced pressure, triphenylsulfonium 4- [N- (cyclohexyloxysulfonyl)] carbonyloxy-1,1,2-trifluorobutanesulfonate represented by the following formula (sulfonic acid derivative 3) ) 12.6 g is obtained (55% yield). The 1H NMR measurement result of this substance is shown below.
1H NMR (400 MHz, DMSO-D 6 ) δ 12.11 (s, 1H), 8.04-7.42 (m, 15H), 5.14-4.82 (m, 1H), 4.72 (t , 1H), 4.29-4.06 (m, 2H), 2.45-2.29 (m, 1H), 1.08-1.85 (m, 11H)

[フォトレジスト組成物の調製と特性評価]
上記スルホン酸誘導体1を5質量部用いる代わりに、上記で得られたスルホン酸誘導体3を4.6質量部を用いて、実施例1と同様にしてレジスト組成物を調製し、レジスト膜を得て、露光、ポストベーク、現像を行う。実施例1と同様にレジスト組成物の解像性及びLWRについて評価する。その結果を表1に示す。
[Preparation and characterization of photoresist composition]
Instead of using 5 parts by mass of the sulfonic acid derivative 1, using 4.6 parts by mass of the sulfonic acid derivative 3 obtained above, a resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 to obtain a resist film. Exposure, post-bake, and development. In the same manner as in Example 1, the resolution and LWR of the resist composition are evaluated. The results are shown in Table 1.

比較例1Comparative Example 1

上記スルホン酸誘導体1を5質量部用いる代わりに、下記一般式(8)で表されるスルホン酸誘導体4.6質量部を用いて、実施例1と同様にしてレジスト組成物を調製し、レジスト膜を得て、露光、ポストベーク、現像を行う。実施例1と同様にレジスト組成物の解像性及びLWRについて評価する。その結果を表1に示す。   Instead of using 5 parts by mass of the sulfonic acid derivative 1, a resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 by using 4.6 parts by mass of the sulfonic acid derivative represented by the following general formula (8). A film is obtained and exposed, post-baked and developed. In the same manner as in Example 1, the resolution and LWR of the resist composition are evaluated. The results are shown in Table 1.

なお、上記一般式(8)で表されるスルホン酸誘導体は、下記のようにして合成する。
<第一工程>
1−ブロモ―3,4,4−トリフルオロ−3−ブテン56.6g、亜硫酸ナトリウム63.0gを純水360gに溶解し、その後90℃まで昇温して18時間撹拌する。次に亜硫酸水素ナトリウム55.5gを加えて21時間撹拌し、その後、反応液を25℃以下に冷却する。次いで、トルエン45gで水層を洗浄する。その後、ロータリーエバポレーターで溶剤を留去することにより1,1,2−トリフルオロブタン−1,4―ジスルホン酸ナトリウムの粗体175gを得る。この化合物はこれ以上の精製をすることなく次の工程へと用いる。
The sulfonic acid derivative represented by the general formula (8) is synthesized as follows.
<First step>
56.6 g of 1-bromo-3,4,4-trifluoro-3-butene and 63.0 g of sodium sulfite are dissolved in 360 g of pure water, and then heated to 90 ° C. and stirred for 18 hours. Next, 55.5 g of sodium bisulfite is added and stirred for 21 hours, and then the reaction solution is cooled to 25 ° C. or lower. Next, the aqueous layer is washed with 45 g of toluene. Thereafter, the solvent is distilled off by a rotary evaporator to obtain 175 g of a crude 1,1,2-trifluorobutane-1,4-disulfonic acid sodium salt. This compound is used in the next step without further purification.

<第二工程>
窒素気流下において1,1,2−トリフルオロブタン−1,4―ジスルホン酸ナトリウムの粗体172gを塩化チオニル345gに加える。30分後、N,N−ジメチルホルムアミド8gをゆっくりと滴下し、室温で6時間撹拌する。次に、反応混合物をロータリーエバポレーターで溶剤を留去した後、テトラヒドロフラン345gを加えてから10℃以下に冷却する。2−アダマンタノール35.5gとトリエチルアミン26.1gとを添加後、室温に昇温して24時間撹拌する。反応混合物に純水305gを加えた後、トルエン100gを用いて洗浄を行う。その後、ロータリーエバポレーターで溶剤を留去することにより4−(アダマンチルオキシスルホニル)―1,1,2―トリフルオロブタンスルホン酸ナトリウムの粗体147gを得る。この化合物はこれ以上の精製をすることなく次の工程へと用いる。
<Second step>
Under a nitrogen stream, 172 g of crude 1,1,2-trifluorobutane-1,4-disulfonate is added to 345 g of thionyl chloride. After 30 minutes, 8 g of N, N-dimethylformamide is slowly added dropwise and stirred at room temperature for 6 hours. Next, after the solvent is distilled off from the reaction mixture with a rotary evaporator, 345 g of tetrahydrofuran is added, and then cooled to 10 ° C. or lower. After adding 35.5 g of 2-adamantanol and 26.1 g of triethylamine, the mixture is warmed to room temperature and stirred for 24 hours. After adding 305 g of pure water to the reaction mixture, washing is performed using 100 g of toluene. Thereafter, the solvent is distilled off by a rotary evaporator to obtain 147 g of a crude product of sodium 4- (adamantyloxysulfonyl) -1,1,2-trifluorobutanesulfonate. This compound is used in the next step without further purification.

<第三工程>
4−(アダマンチルオキシ)スルホニル―1,1,2―トリフルオロブタンスルホン酸ナトリウムの粗体136gを純水136gに懸濁させる。次に、トリフェニルスルホニウムクロリド80.5g、塩化メチレン272gを加えて1時間撹拌する。有機層を分取後、純水135gで5回洗浄を行う。その後、ロータリーエバポレーターで溶剤を留去することによりトリフェニルスルホニウム4−(アダマンチルオキシスルホニル)―1,1,2―トリフルオロブタンスルホナート19.6g(第一工程〜第三工程までの総収率9.7%)を得る。この物質の1H NMR測定結果を下記に示す。
1H NMR(400MHz, DMSO−D)δ8.06−7.41(m,15H),5.14−4.82(m,1H),4.70(t,1H),3.49−3.27(m,2H),2.47−2.28(m,1H),2.14−1.27(m,15H)
<Third step>
A crude product 136 g of sodium 4- (adamantyloxy) sulfonyl-1,1,2-trifluorobutanesulfonate is suspended in 136 g of pure water. Next, 80.5 g of triphenylsulfonium chloride and 272 g of methylene chloride are added and stirred for 1 hour. After separating the organic layer, it is washed 5 times with 135 g of pure water. Thereafter, 19.6 g of triphenylsulfonium 4- (adamantyloxysulfonyl) -1,1,2-trifluorobutanesulfonate (total yield from the first step to the third step) was obtained by distilling off the solvent using a rotary evaporator. 9.7%). The 1H NMR measurement result of this substance is shown below.
1H NMR (400 MHz, DMSO-D 6 ) δ 8.06-7.41 (m, 15H), 5.14-4.82 (m, 1H), 4.70 (t, 1H), 3.49-3 .27 (m, 2H), 2.47-2.28 (m, 1H), 2.14-1.27 (m, 15H)

比較例2Comparative Example 2

上記スルホン酸誘導体1を5質量部用いる代わりに、下記一般式(9)で表されるスルホン酸誘導体4.1質量部を用いて、実施例1と同様にしてレジスト組成物を調製し、レジスト膜を得て、露光、ポストベーク、現像を行う。実施例1と同様にレジスト組成物の解像性及びLWRについて評価する。その結果を表1に示す。   A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 using 4.1 parts by mass of the sulfonic acid derivative represented by the following general formula (9) instead of using 5 parts by mass of the sulfonic acid derivative 1. A film is obtained and exposed, post-baked and developed. In the same manner as in Example 1, the resolution and LWR of the resist composition are evaluated. The results are shown in Table 1.

なお、上記一般式(9)で表されるスルホン酸誘導体は、下記のようにして合成する。
イソシアン酸シクロヘキシル3.2gを塩化メチレン10gに溶解し、5℃に冷却する。次に、トリフェニルスルホニウム−1,1,2−トリフルオロ−4−ヒドロキシブタンスルホネート12.0gを含有する塩化メチレン溶液46gを20分間かけて滴下し、5℃で1時間撹拌する。反応混合物に純水18gを加えて撹拌した後、有機層を分取する。得られた有機層を純水18gで5回洗浄する。その後、ロータリーエバポレーターで溶剤を留去することにより4−(N−シクロヘキシルカルボニルオキシ)―1,1,2―トリフルオロブタンスルホナート12.0gを収率79%で得る。この物質の1H NMR測定結果を下記に示す。
1H NMR(400MHz,DMSO−D)δ5.07(bs,1H),8.02−7.41(m,15H),5.14−4.82(m,1H),4.12−4.03(m,2H),3.56(m,1H),2.45−2.29(m,1H),1.08−1.85(m,11H)
The sulfonic acid derivative represented by the general formula (9) is synthesized as follows.
3.2 g of cyclohexyl isocyanate is dissolved in 10 g of methylene chloride and cooled to 5 ° C. Next, 46 g of a methylene chloride solution containing 12.0 g of triphenylsulfonium-1,1,2-trifluoro-4-hydroxybutanesulfonate is dropped over 20 minutes and stirred at 5 ° C. for 1 hour. After adding 18 g of pure water to the reaction mixture and stirring, the organic layer is separated. The obtained organic layer is washed 5 times with 18 g of pure water. Then, 12.0 g of 4- (N-cyclohexylcarbonyloxy) -1,1,2-trifluorobutanesulfonate is obtained with a yield of 79% by distilling off the solvent with a rotary evaporator. The 1H NMR measurement result of this substance is shown below.
1H NMR (400 MHz, DMSO-D 6 ) δ 5.07 (bs, 1H), 8.02-7.41 (m, 15H), 5.14-4.82 (m, 1H), 4.12-4 .03 (m, 2H), 3.56 (m, 1H), 2.45-2.29 (m, 1H), 1.08-1.85 (m, 11H)

比較例3Comparative Example 3

上記スルホン酸誘導体1を5質量部用いる代わりに、下記一般式(10)で表されるスルホン酸誘導体4.3質量部を用いて、実施例1と同様にしてレジスト組成物を調製し、レジスト膜を得て、露光、ポストベーク、現像を行う。実施例1と同様にレジスト組成物の解像性及びLWRについて評価する。その結果を表1に示す。また、レジスト組成物の解像性及びLWRについては比較例3を基準として用いるため数値を1とする。   A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1 using 4.3 parts by mass of the sulfonic acid derivative represented by the following general formula (10) instead of using 5 parts by mass of the sulfonic acid derivative 1. A film is obtained and exposed, post-baked and developed. In the same manner as in Example 1, the resolution and LWR of the resist composition are evaluated. The results are shown in Table 1. Further, the resolution and LWR of the resist composition are set to 1 because the comparative example 3 is used as a reference.

なお、上記一般式(10)で表されるスルホン酸誘導体は、下記のようにして合成する。
アダマンタンカルボン酸クロリド5.0gを塩化メチレン20gに溶解し、10℃に冷却する。トリフェニルスルホニウム−1,1,2−トリフルオロ-4-ヒドロキシブタンスルホネート10.7gとトリエチルアミン3.1gとを含有するアセトニトリル溶液36gを15分間かけて滴下する。反応混合物を23℃に昇温し、6時間撹拌する。純水30gを加えて反応を停止後、塩化メチレン45gで希釈する。有機層を分取後、純水30gで5回洗浄する。得られた有機層を減圧下濃縮することにより、トリフェニルスルホニウム4−アダマンタンカルボニルオキシ)−1,1,2−トリフルオロブタンスルホネート10.6g、収率74%)を得る。この物質の1H NMR測定結果を下記に示す。
1H NMR(400MHz, DMSO−D)δ8.13−7.54(m,15H),5.16−4.85(m,1H),4.43−4.02(m,2H),2.45−2.29(m,1H),2.14−1.57(m,15H)
The sulfonic acid derivative represented by the general formula (10) is synthesized as follows.
5.0 g of adamantane carboxylic acid chloride is dissolved in 20 g of methylene chloride and cooled to 10 ° C. 36 g of acetonitrile solution containing 10.7 g of triphenylsulfonium-1,1,2-trifluoro-4-hydroxybutanesulfonate and 3.1 g of triethylamine is added dropwise over 15 minutes. The reaction mixture is warmed to 23 ° C. and stirred for 6 hours. The reaction is stopped by adding 30 g of pure water, and diluted with 45 g of methylene chloride. After separating the organic layer, it is washed 5 times with 30 g of pure water. The obtained organic layer is concentrated under reduced pressure to obtain 10.6 g of triphenylsulfonium 4-adamantanecarbonyloxy) -1,1,2-trifluorobutanesulfonate, yield 74%). The 1H NMR measurement result of this substance is shown below.
1H NMR (400 MHz, DMSO-D 6 ) δ 8.13-7.54 (m, 15H), 5.16-4.85 (m, 1H), 4.43-4.02 (m, 2H), 2 .45-2.29 (m, 1H), 2.14-1.57 (m, 15H)

表1における解像性及びLWRは、数値が小さいほど優れた効果を有することを示す。
以上の結果から、本発明におけるスルホン酸誘導体は、リソグラフィにおける解像性に優れ、且つ、微細パターンにおけるLWRを低減できる効果を有することがわかる。このことから、本発明におけるスルホン酸誘導体は酸拡散長が小さいことが推測される。この効果は、アニオン部のスペーサ基に−OSO−、−NH−及び−CO−の高い極性を有する連結基を有することによるものと考えられる。また、式(1)中のRが水素であるスルホン酸誘導体は、適度な酸性度のプロトンを有するため、高い解像性及びLWRの低減効果を有するものと考えられる。
The resolution and LWR in Table 1 indicate that the smaller the value, the better the effect.
From the above results, it can be seen that the sulfonic acid derivative according to the present invention is excellent in resolution in lithography and has an effect of reducing LWR in a fine pattern. From this, it is estimated that the sulfonic acid derivative in the present invention has a small acid diffusion length. This effect, -OSO 2 to spacer groups anion -, - NH- and -CO 2 - believed to be due to having a high polar linking group having a. In addition, the sulfonic acid derivative in which R 2 in Formula (1) is hydrogen has protons with an appropriate acidity, and thus is considered to have high resolution and LWR reduction effect.

本発明の一つの態様であるスルホン酸誘導体は、活性エネルギー線の照射により十分な酸強度を有する酸を発生するため、レジスト組成物の光酸発生剤として有用である。また、該光酸発生剤をレジスト組成物に使用すると、リソグラフィにおける解像性に優れ、且つ、微細パターンにおけるLWR(Line width roughness)を低減できる効果を有する。   Since the sulfonic acid derivative which is one embodiment of the present invention generates an acid having sufficient acid strength upon irradiation with active energy rays, it is useful as a photoacid generator for a resist composition. In addition, when the photoacid generator is used in a resist composition, it has excellent resolution in lithography and has an effect of reducing LWR (Line width roughness) in a fine pattern.

Claims (9)

下記一般式(1)で表されるスルホン酸誘導体を含む光酸発生剤と、酸により反応する化合物と、を含有するレジスト組成物。

(前記式(1)において、Rは炭素数1〜30の1価の有機基を示し、Rは水素原子又は炭素数1〜30の1価の有機基を示し、Xは直接結合又は2価の連結基を示し、Mは対カチオンを示す。)
The resist composition containing the photo-acid generator containing the sulfonic acid derivative represented by following General formula (1), and the compound which reacts with an acid.

(In the formula (1), R 1 represents a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, and X represents a direct bond or (Denotes a divalent linking group, and M + represents a counter cation.)
前記Rの有機基が、炭素数1〜30の直鎖状、分岐状又は環状の脂肪族炭化水素基;炭素数1〜30の芳香族炭化水素基;並びに、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−NHCO−、−CONH−、−NH−CO−O−、−O−CO−NH−、−NH−、−S−、−SO−及び−SO2−からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を骨格に含む炭素数1〜30の脂肪族複素環基又は芳香族複素環基;から選ばれるいずれかの1価の基である請求項1に記載のレジスト組成物。 The organic group represented by R 1 is a linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms; an aromatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms; and —O— and —CO—. , —COO—, —OCO—, —O—CO—O—, —NHCO—, —CONH—, —NH—CO—O—, —O—CO—NH—, —NH—, —S—, — At least one group of the aliphatic heterocyclic group or an aromatic heterocyclic group having 1 to 30 carbon atoms containing a skeleton selected from the group consisting of - SO- and -SO 2; any monovalent group selected from The resist composition according to claim 1. 前記M+が、水素イオン、金属イオン又はオニウムイオンである請求項1又は2に記載のレジスト組成物。   The resist composition according to claim 1, wherein M + is a hydrogen ion, a metal ion, or an onium ion. 下記一般式(1)で表されるスルホン酸誘導体。

(前記式(1)において、Rは炭素数1〜30の1価の有機基を示し、Rは水素原子又は炭素数1〜30の1価の有機基を示し、Xは直接結合又は2価の連結基を示し、Mは対カチオンを示す。)
A sulfonic acid derivative represented by the following general formula (1).

(In the formula (1), R 1 represents a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, and X represents a direct bond or (Denotes a divalent linking group, and M + represents a counter cation.)
前記Rの有機基が、炭素数1〜30の直鎖状、分岐状又は環状の脂肪族炭化水素基;炭素数1〜30の芳香族炭化水素基;並びに、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−NHCO−、−CONH−、−NH−CO−O−、−O−CO−NH−、−NH−、−S−、−SO−及び−SO2−からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を骨格に含む炭素数1〜30の脂肪族複素環基又は芳香族複素環基;から選ばれるいずれかの1価の基である請求項4に記載のスルホン酸誘導体。 The organic group represented by R 1 is a linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms; an aromatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms; and —O— and —CO—. , —COO—, —OCO—, —O—CO—O—, —NHCO—, —CONH—, —NH—CO—O—, —O—CO—NH—, —NH—, —S—, — At least one group of the aliphatic heterocyclic group or an aromatic heterocyclic group having 1 to 30 carbon atoms containing a skeleton selected from the group consisting of - SO- and -SO 2; any monovalent group selected from The sulfonic acid derivative according to claim 4, wherein 前記M+が、水素イオン、金属イオン又はオニウムイオンである請求項4又は5に記載のスルホン酸誘導体。   The sulfonic acid derivative according to claim 4 or 5, wherein the M + is a hydrogen ion, a metal ion, or an onium ion. 下記一般式(2)で表されるヒドロキシ基含有スルホン酸化合物とクロロスルホニルイソシアナートとを反応させて、下記一般式(3)で表されるN−クロロスルホニルカルバモイル基含有スルホン酸化合物誘導体を得る工程と、

(前記式(2)において、Mは前記式(1)中のMと同一の対カチオンである。)

(前記式(3)において、Rは水素原子であり、Mは前記式(1)中のMと同一の対カチオンである。)
前記一般式(3)で表されるN−クロロスルホニルカルバモイル基含有スルホン酸化合物誘導体と、RZ(該式において、前記式(1)におけるXが直接結合のとき、Rは、前記式(1)で表されるRと同一のRを有するカルボアニオンであり且つZは金属陽イオンであり;前記式(1)におけるXが2価の連結基のとき、Rは前記式(1)で表されるRと同一であり且つZはXHである。)で表される化合物と、を反応させて、前記一般式(1)で表されるスルホン酸誘導体を得る工程と、を含む請求項4〜6のいずれか一項に記載のスルホン酸誘導体の製造方法。
A hydroxy group-containing sulfonic acid compound represented by the following general formula (2) is reacted with a chlorosulfonyl isocyanate to obtain an N-chlorosulfonylcarbamoyl group-containing sulfonic acid compound derivative represented by the following general formula (3). Process,

(In the formula (2), M + is the same counter cation as M + in the formula (1).)

(In the formula (3), R 2 is a hydrogen atom, and M + is the same counter cation as M + in the formula (1).)
An N-chlorosulfonylcarbamoyl group-containing sulfonic acid compound derivative represented by the general formula (3), and R 1 Z (in the formula, when X in the formula (1) is a direct bond, R 1 represents the formula (1) a carbanion having the same R 1 and R 1 represented by and Z is a metal cation; when X is a divalent linking group in the formula (1), R 1 is the formula A compound represented by (1) and R 1 represented by the same formula (1) and Z is XH) to obtain a sulfonic acid derivative represented by the general formula (1); The manufacturing method of the sulfonic acid derivative as described in any one of Claims 4-6 containing these.
前記一般式(1)で表されるスルホン酸誘導体を得る工程が、前記一般式(3)中のRが水素原子であるクロロスルホニルカルバモイル基含有スルホン酸化合物誘導体と、前記RZで表される化合物と、を反応させて、前記式(1)中のRが水素原子であるスルホン酸誘導体を得た後、
前記式(1)中のRが水素原子であるスルホン酸誘導体とRY(式中、Rは炭素数1〜30の1価の有機基であり、Yは脱離基を示す。)で表される化合物とを反応させ、前記一般式(1)中のRが炭素数1〜30の1価の有機基であるスルホン酸誘導体を得る工程である請求項7に記載のスルホン酸誘導体の製造方法。
The step of obtaining the sulfonic acid derivative represented by the general formula (1) includes a chlorosulfonylcarbamoyl group-containing sulfonic acid compound derivative in which R 2 in the general formula (3) is a hydrogen atom, and the R 1 Z To obtain a sulfonic acid derivative in which R 2 in the formula (1) is a hydrogen atom,
Formula R 2 is a sulfonic acid derivative and R 2 Y (wherein a hydrogen atom in (1), R 2 represents a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, Y represents a leaving group. The compound represented by formula (1) is a step of obtaining a sulfonic acid derivative in which R 2 in the general formula (1) is a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms. A method for producing an acid derivative.
請求項1〜3のいずれか一項に記載のレジスト組成物を用いて基板上レジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、
活性エネルギー線を用いて、前記レジスト膜をパターン状に露光するフォトリソグラフィ工程と、
露光されたレジスト膜を現像してフォトレジストパターンを得るパターン形成工程と、を含むデバイスの製造方法。
A resist film forming step of forming a resist film on the substrate using the resist composition according to claim 1;
A photolithographic step of exposing the resist film in a pattern using an active energy ray;
A pattern forming step of developing the exposed resist film to obtain a photoresist pattern.
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