JP2019207296A - Resist composition, resist pattern forming method, compound, and acid generator - Google Patents

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Abstract

To provide a novel compound useful as an acid generator for a resist composition, an acid generator using the compound, a resist composition containing the acid generator, and a resist pattern forming method using the resist composition.SOLUTION: The resist composition contains a compound represented by general formula (bd1) and comprising an anionic moiety and a cationic moiety. In the formula (bd1), Rx-Rxeach represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom or may be bonded to each other to form a ring structure; Ry-Ryeach represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom or may be bonded to each other to form a ring structure; Rz-Rzeach represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom or may be bonded to each other to form a ring structure; at least one of Rx-Rx, Ry-Ryand Rz-Rzhas an anionic group; and Mrepresents an organic cation having an electron-withdrawing group.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、レジスト組成物及びレジストパターン形成方法、並びに、化合物及び酸発生剤に関する。   The present invention relates to a resist composition, a resist pattern forming method, a compound, and an acid generator.

リソグラフィー技術においては、例えば基板の上にレジスト材料からなるレジスト膜を形成し、該レジスト膜に対して選択的露光を行い、現像処理を施すことにより、前記レジスト膜に所定形状のレジストパターンを形成する工程が行われる。レジスト膜の露光部が現像液に溶解する特性に変化するレジスト材料をポジ型、レジスト膜の露光部が現像液に溶解しない特性に変化するレジスト材料をネガ型という。
近年、半導体素子や液晶表示素子の製造においては、リソグラフィー技術の進歩により急速にパターンの微細化が進んでいる。微細化の手法としては、一般に、露光光源の短波長化(高エネルギー化)が行われている。具体的には、従来は、g線、i線に代表される紫外線が用いられていたが、現在では、KrFエキシマレーザーや、ArFエキシマレーザーを用いた半導体素子の量産が行われている。また、これらのエキシマレーザーより短波長(高エネルギー)のEUV(極端紫外線)や、EB(電子線)、X線などについても検討が行われている。
In lithography technology, for example, a resist film made of a resist material is formed on a substrate, and the resist film is selectively exposed and developed to form a resist pattern having a predetermined shape on the resist film. The process to perform is performed. A resist material in which the exposed portion of the resist film changes to a property that dissolves in the developer is referred to as a positive type, and a resist material that changes to a property in which the exposed portion of the resist film does not dissolve in the developer is referred to as a negative type.
In recent years, in the manufacture of semiconductor elements and liquid crystal display elements, pattern miniaturization has been rapidly progressing due to advances in lithography technology. As a technique for miniaturization, the exposure light source is generally shortened in wavelength (increased energy). Specifically, conventionally, ultraviolet rays typified by g-line and i-line have been used, but at present, semiconductor devices using a KrF excimer laser or an ArF excimer laser are mass-produced. Further, studies have been made on EUV (extreme ultraviolet), EB (electron beam), X-rays, and the like having shorter wavelengths (higher energy) than these excimer lasers.

レジスト材料には、これらの露光光源に対する感度、微細な寸法のパターンを再現できる解像性等のリソグラフィー特性が求められる。
このような要求を満たすレジスト材料として、従来、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分と、露光により酸を発生する酸発生剤成分と、を含有する化学増幅型レジスト組成物が用いられている。
例えば上記現像液がアルカリ現像液(アルカリ現像プロセス)の場合、ポジ型の化学増幅型レジスト組成物としては、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する樹脂成分(ベース樹脂)と酸発生剤成分とを含有するものが一般的に用いられている。かかるレジスト組成物を用いて形成されるレジスト膜は、レジストパターン形成時に選択的露光を行うと、露光部において、酸発生剤成分から酸が発生し、該酸の作用によりベース樹脂の極性が増大して、レジスト膜の露光部がアルカリ現像液に対して可溶となる。そのためアルカリ現像することにより、レジスト膜の未露光部がパターンとして残るポジ型パターンが形成される。
一方で、このような化学増幅型レジスト組成物を、有機溶剤を含む現像液(有機系現像液)を用いた溶剤現像プロセスに適用した場合、ベース樹脂の極性が増大すると相対的に有機系現像液に対する溶解性が低下するため、レジスト膜の未露光部が有機系現像液により溶解、除去されて、レジスト膜の露光部がパターンとして残るネガ型のレジストパターンが形成される。このようにネガ型のレジストパターンを形成する溶剤現像プロセスをネガ型現像プロセスということがある。
Resist materials are required to have lithography characteristics such as sensitivity to these exposure light sources and resolution capable of reproducing a pattern with fine dimensions.
Conventionally, as a resist material satisfying such requirements, a chemically amplified resist composition containing a base material component whose solubility in a developing solution is changed by the action of an acid and an acid generator component that generates an acid upon exposure. Is used.
For example, when the developer is an alkali developer (alkaline development process), the positive chemically amplified resist composition includes a resin component (base resin) that increases the solubility in an alkali developer due to the action of acid and acid generation. What contains an agent component is generally used. When a resist film formed using such a resist composition is selectively exposed at the time of resist pattern formation, an acid is generated from the acid generator component in the exposed area, and the polarity of the base resin increases due to the action of the acid. Thus, the exposed portion of the resist film becomes soluble in the alkaline developer. Therefore, by carrying out alkali development, a positive pattern in which an unexposed portion of the resist film remains as a pattern is formed.
On the other hand, when such a chemically amplified resist composition is applied to a solvent development process using a developer containing an organic solvent (organic developer), the organic development is relatively increased when the polarity of the base resin increases. Since the solubility in the solution is lowered, the unexposed portion of the resist film is dissolved and removed by the organic developer, and a negative resist pattern in which the exposed portion of the resist film remains as a pattern is formed. Such a solvent development process for forming a negative resist pattern is sometimes referred to as a negative development process.

化学増幅型レジスト組成物において使用されるベース樹脂は、一般的に、リソグラフィー特性等の向上のために、複数の構成単位を有している。
例えば、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する樹脂成分の場合、酸発生剤等から発生した酸の作用により分解して極性が増大する酸分解性基を含む構成単位が用いられ、その他、ラクトン含有環式基を含む構成単位、水酸基等の極性基を含む構成単位等が併用されている。
The base resin used in the chemically amplified resist composition generally has a plurality of structural units in order to improve lithography properties and the like.
For example, in the case of a resin component whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid, a structural unit containing an acid-decomposable group that is decomposed by the action of an acid generated from an acid generator or the like and increases in polarity is used. In addition, a structural unit containing a lactone-containing cyclic group, a structural unit containing a polar group such as a hydroxyl group, and the like are used in combination.

また、レジストパターンの形成においては、露光により酸発生剤成分から発生する酸の挙動がリソグラフィー特性に大きな影響を与える一要素とされる。
化学増幅型レジスト組成物において使用される酸発生剤としては、これまで多種多様なものが提案されている。例えば、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤、ジアゾメタン系酸発生剤、ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤などが知られている。
オニウム塩系酸発生剤としては、主に、カチオン部にトリフェニルスルホニウム等のオニウムイオンを有するものが用いられている。オニウム塩系酸発生剤のアニオン部には、一般的に、アルキルスルホン酸イオンやそのアルキル基の水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されたフッ素化アルキルスルホン酸イオンが用いられている。
また、レジストパターンの形成においてリソグラフィー特性の向上を図るため、オニウム塩系酸発生剤のアニオン部として、芳香族環を含む特定構造をもつアニオン、を有するオニウム塩系酸発生剤も提案されている(例えば、特許文献1参照)。
In the formation of the resist pattern, the behavior of the acid generated from the acid generator component by exposure is one factor that greatly affects the lithography characteristics.
A wide variety of acid generators have been proposed so far for use in chemically amplified resist compositions. For example, onium salt acid generators such as iodonium salts and sulfonium salts, oxime sulfonate acid generators, diazomethane acid generators, nitrobenzyl sulfonate acid generators, iminosulfonate acid generators, disulfone acid generators, etc. It has been known.
As the onium salt acid generator, those having an onium ion such as triphenylsulfonium in the cation part are mainly used. In general, the anion portion of an onium salt acid generator uses an alkyl sulfonate ion or a fluorinated alkyl sulfonate ion in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with a fluorine atom. .
In addition, in order to improve lithography characteristics in the formation of a resist pattern, an onium salt acid generator having an anion having a specific structure including an aromatic ring as an anion portion of the onium salt acid generator has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1).

特許第5149236号公報Japanese Patent No. 5149236

リソグラフィー技術のさらなる進歩、レジストパターンの微細化がますます進むなか、例えば電子線やEUVによるリソグラフィーでは、数十nmの微細なパターン形成を目標とする。このようにレジストパターン寸法が小さくなるほど、レジスト組成物には、露光光源に対して高い感度、及びラフネス低減等の良好なリソグラフィー特性が要求される。
しかしながら、上述したような従来のオニウム塩系酸発生剤を含有するレジスト組成物においては、EUV等の露光光源に対して高感度化を試みると、所望のレジストパターン形状等が得られにくくなるという問題があり、これらの特性をいずれも満足させることが困難であった。
With further advancement of lithography technology and further miniaturization of resist patterns, for example, lithography with an electron beam or EUV aims to form a fine pattern of several tens of nm. Thus, the smaller the resist pattern dimension is, the more the resist composition is required to have high lithography characteristics such as high sensitivity to an exposure light source and roughness reduction.
However, in the resist composition containing the conventional onium salt-based acid generator as described above, it is difficult to obtain a desired resist pattern shape or the like when an attempt is made to increase sensitivity to an exposure light source such as EUV. There were problems and it was difficult to satisfy all of these characteristics.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、レジスト組成物用の酸発生剤として有用である新規な化合物、当該化合物を用いた酸発生剤、当該酸発生剤を含有するレジスト組成物及び当該レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a novel compound useful as an acid generator for a resist composition, an acid generator using the compound, and a resist composition containing the acid generator And a resist pattern forming method using the resist composition.

上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用した。
すなわち、本発明の第1の態様は、露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物であって、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分(A)と、下記一般式(bd1)で表される、アニオン部とカチオン部とからなる化合物(BD1)と、を含有することを特徴とするレジスト組成物である。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration.
That is, the first aspect of the present invention is a resist composition that generates an acid upon exposure and changes its solubility in a developing solution by the action of an acid, and the solubility in the developing solution changes by the action of an acid. And a compound (BD1) composed of an anion part and a cation part represented by the following general formula (bd1).

Figure 2019207296
[式中、Rx〜Rxは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。Ry〜Ryは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は相互に結合して環構造を形成していてもよい。
Figure 2019207296
は二重結合又は単結合である。Rz〜Rzは、それぞれ独立に、原子価が許容する場合、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。但し、Rx〜Rx、Ry〜Ry及びRz〜Rzのうち少なくとも1個はアニオン基を有し、アニオン部全体でn価のアニオンとなる。nは1以上の整数である。mは1以上の整数であって、Mm+は、電子求引性基を有するm価の有機カチオンを表す。]
Figure 2019207296
[Wherein, Rx 1 to Rx 4 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more of them are bonded to each other to form a ring structure Also good. Ry 1 to Ry 2 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom that may have a substituent, or may be bonded to each other to form a ring structure.
Figure 2019207296
Is a double bond or a single bond. Rz 1 to Rz 4 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more of them may form a ring structure when the valence permits. You may do it. However, at least one of Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2, and Rz 1 to Rz 4 has an anion group, and the entire anion part becomes an n-valent anion. n is an integer of 1 or more. m is an integer of 1 or more, and M m + represents an m-valent organic cation having an electron withdrawing group. ]

本発明の第2の態様は、支持体上に、前記第1の態様に係るレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、及び前記露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を有することを特徴とするレジストパターン形成方法である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a step of forming a resist film on a support using the resist composition according to the first aspect, a step of exposing the resist film, and a resist film after the exposure. A resist pattern forming method comprising a step of developing to form a resist pattern.

本発明の第3の態様は、下記一般式(bd1)で表される、アニオン部とカチオン部とからなることを特徴とする化合物である。   A third aspect of the present invention is a compound comprising an anion portion and a cation portion represented by the following general formula (bd1).

Figure 2019207296
[式中、Rx〜Rxは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。Ry〜Ryは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は相互に結合して環構造を形成していてもよい。
Figure 2019207296
は二重結合又は単結合である。Rz〜Rzは、それぞれ独立に、原子価が許容する場合、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。但し、Rx〜Rx、Ry〜Ry及びRz〜Rzのうち少なくとも1個はアニオン基を有し、アニオン部全体でn価のアニオンとなる。nは1以上の整数である。mは1以上の整数であって、Mm+は、電子求引性基を有するm価の有機カチオンを表す。]
Figure 2019207296
[Wherein, Rx 1 to Rx 4 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more of them are bonded to each other to form a ring structure Also good. Ry 1 to Ry 2 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom that may have a substituent, or may be bonded to each other to form a ring structure.
Figure 2019207296
Is a double bond or a single bond. Rz 1 to Rz 4 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more of them may form a ring structure when the valence permits. You may do it. However, at least one of Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2, and Rz 1 to Rz 4 has an anion group, and the entire anion part becomes an n-valent anion. n is an integer of 1 or more. m is an integer of 1 or more, and M m + represents an m-valent organic cation having an electron withdrawing group. ]

本発明の第4の態様は、前記第3の態様に係る化合物からなることを特徴とする酸発生剤である。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an acid generator comprising the compound according to the third aspect.

本発明によれば、レジスト組成物用の酸発生剤として有用である新規な化合物、当該化合物を用いた酸発生剤、当該酸発生剤を含有するレジスト組成物及び当該レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法を提供することができる。
本発明のレジスト組成物によれば、レジストパターンの形成において、リソグラフィー特性(ラフネス低減等)が向上したレジストパターンを形成できるとともに、高感度化を図ることができる。
According to the present invention, a novel compound useful as an acid generator for a resist composition, an acid generator using the compound, a resist composition containing the acid generator, and a resist using the resist composition A pattern forming method can be provided.
According to the resist composition of the present invention, in the formation of a resist pattern, a resist pattern with improved lithography properties (roughness reduction, etc.) can be formed, and high sensitivity can be achieved.

本明細書及び本特許請求の範囲において、「脂肪族」とは、芳香族に対する相対的な概念であって、芳香族性を持たない基、化合物等を意味するものと定義する。
「アルキル基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状及び環状の1価の飽和炭化水素基を包含するものとする。アルコキシ基中のアルキル基も同様である。
「アルキレン基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状及び環状の2価の飽和炭化水素基を包含するものとする。
「ハロゲン化アルキル基」は、アルキル基の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換された基であり、該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
「フッ素化アルキル基」又は「フッ素化アルキレン基」は、アルキル基又はアルキレン基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基をいう。
「構成単位」とは、高分子化合物(樹脂、重合体、共重合体)を構成するモノマー単位(単量体単位)を意味する。
「置換基を有していてもよい」又は「置換基を有してもよい」と記載する場合、水素原子(−H)を1価の基で置換する場合と、メチレン基(−CH−)を2価の基で置換する場合との両方を含む。
「露光」は、放射線の照射全般を含む概念とする。
In the present specification and claims, “aliphatic” is a relative concept with respect to aromatics, and is defined to mean groups, compounds, etc. that do not have aromaticity.
Unless otherwise specified, the “alkyl group” includes linear, branched and cyclic monovalent saturated hydrocarbon groups. The same applies to the alkyl group in the alkoxy group.
The “alkylene group” includes linear, branched, and cyclic divalent saturated hydrocarbon groups unless otherwise specified.
The “halogenated alkyl group” is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with a halogen atom, and examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
“Fluorinated alkyl group” or “fluorinated alkylene group” refers to a group in which part or all of the hydrogen atoms of an alkyl group or alkylene group are substituted with fluorine atoms.
“Structural unit” means a monomer unit (monomer unit) constituting a polymer compound (resin, polymer, copolymer).
In the case of describing “may have a substituent” or “may have a substituent”, the case where a hydrogen atom (—H) is substituted with a monovalent group, the case of a methylene group (—CH 2 And the case where-) is substituted with a divalent group.
“Exposure” is a concept including general irradiation of radiation.

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

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

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

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

「スチレン誘導体」とは、スチレンのα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、並びにそれらの誘導体を含む概念とする。それらの誘導体としては、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいヒドロキシスチレンのベンゼン環に置換基が結合したもの等が挙げられる。なお、α位(α位の炭素原子)とは、特に断りがない限り、ベンゼン環が結合している炭素原子のことをいう。
「スチレンから誘導される構成単位」、「スチレン誘導体から誘導される構成単位」とは、スチレン又はスチレン誘導体のエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
The “styrene derivative” is a concept including those in which the hydrogen atom at the α-position of styrene is substituted with another substituent such as an alkyl group or a halogenated alkyl group, and derivatives thereof. Examples of these derivatives include those in which a substituent is bonded to a benzene ring of hydroxystyrene in which the hydrogen atom at the α-position may be substituted with a substituent. The α-position (α-position carbon atom) means a carbon atom to which a benzene ring is bonded unless otherwise specified.
“Structural unit derived from styrene” and “structural unit derived from styrene derivative” mean a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of styrene or a styrene derivative.

上記α位の置換基としてのアルキル基は、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、炭素数1〜5のアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基)等が挙げられる。
また、α位の置換基としてのハロゲン化アルキル基は、具体的には、上記「α位の置換基としてのアルキル基」の水素原子の一部または全部を、ハロゲン原子で置換した基が挙げられる。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
また、α位の置換基としてのヒドロキシアルキル基は、具体的には、上記「α位の置換基としてのアルキル基」の水素原子の一部または全部を、水酸基で置換した基が挙げられる。該ヒドロキシアルキル基における水酸基の数は、1〜5が好ましく、1が最も好ましい。
The alkyl group as the substituent at the α-position is preferably a linear or branched alkyl group, specifically, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group). , N-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group) and the like.
Specific examples of the halogenated alkyl group as the substituent at the α-position include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the above-mentioned “alkyl group as the substituent at the α-position” are substituted with a halogen atom. It is done. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.
Specific examples of the hydroxyalkyl group as a substituent at the α-position include a group in which part or all of the hydrogen atoms of the “alkyl group as the substituent at the α-position” are substituted with a hydroxyl group. 1-5 are preferable and, as for the number of the hydroxyl groups in this hydroxyalkyl group, 1 is the most preferable.

本明細書及び本特許請求の範囲において、化学式で表される構造によっては、不斉炭素が存在し、エナンチオ異性体(enantiomer)やジアステレオ異性体(diastereomer)が存在し得るものがある。その場合は一つの化学式でそれら異性体を代表して表す。それらの異性体は単独で用いてもよいし、混合物として用いてもよい。   In the present specification and claims, depending on the structure represented by the chemical formula, there may be an asymmetric carbon and an enantiomer or diastereoisomer. In that case, these isomers are represented by one chemical formula. These isomers may be used alone or as a mixture.

(レジスト組成物)
本発明の第1の態様に係るレジスト組成物は、露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するものであって、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分(A)(以下「(A)成分」ともいう)と、一般式(bd1)で表される化合物(BD1)(以下「(BD1)成分」ともいう)と、を含有する。
かかるレジスト組成物の一実施形態としては、前記(A)成分と、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)(以下「(B)成分」ともいう)と、を含有するレジスト組成物が挙げられる。好ましくは、(A)成分及び(B)成分に加えて、露光により(B)成分から発生する酸をトラップ(すなわち、酸の拡散を制御)する塩基成分(以下「(D)成分」ともいう)をさらに含有するものが挙げられる。
本実施形態のレジスト組成物において、(BD1)成分は、分子内のアニオン基を選択することによって、(B)成分として用いることも(D)成分として用いることもできる。
(Resist composition)
The resist composition according to the first aspect of the present invention generates an acid upon exposure and changes its solubility in a developer due to the action of an acid, and has a solubility in a developer due to the action of an acid. A base material component (A) that changes (hereinafter also referred to as “component (A)”) and a compound (BD1) represented by general formula (bd1) (hereinafter also referred to as “(BD1) component”) are contained. .
As one embodiment of the resist composition, the resist composition containing the component (A) and an acid generator component (B) that generates an acid upon exposure (hereinafter also referred to as “component (B)”). Is mentioned. Preferably, in addition to the component (A) and the component (B), a base component (hereinafter also referred to as “component (D)”) that traps the acid generated from the component (B) upon exposure (that is, controls the diffusion of the acid). ) Are further included.
In the resist composition of the present embodiment, the component (BD1) can be used as the component (B) or the component (D) by selecting an anionic group in the molecule.

本実施形態のレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成し、該レジスト膜に対して選択的露光を行うと、該レジスト膜の露光部では(B)成分から酸が発生し、該酸の作用により(A)成分の現像液に対する溶解性が変化する一方で、該レジスト膜の未露光部では(A)成分の現像液に対する溶解性が変化しないため、露光部と未露光部との間で現像液に対する溶解性の差が生じる。そのため、該レジスト膜を現像すると、該レジスト組成物がポジ型の場合はレジスト膜露光部が溶解除去されてポジ型のレジストパターンが形成され、該レジスト組成物がネガ型の場合はレジスト膜未露光部が溶解除去されてネガ型のレジストパターンが形成される。   When a resist film is formed using the resist composition of the present embodiment and selective exposure is performed on the resist film, an acid is generated from the component (B) in the exposed portion of the resist film, and the action of the acid While the solubility of the component (A) in the developer changes, the solubility of the component (A) in the developer does not change in the unexposed portion of the resist film. A difference in solubility in the developer occurs. Therefore, when the resist film is developed, when the resist composition is positive, the exposed portion of the resist film is dissolved and removed to form a positive resist pattern. When the resist composition is negative, the resist film is not formed. The exposed portion is dissolved and removed to form a negative resist pattern.

本明細書においては、レジスト膜露光部が溶解除去されてポジ型レジストパターンを形成するレジスト組成物をポジ型レジスト組成物といい、レジスト膜未露光部が溶解除去されてネガ型レジストパターンを形成するレジスト組成物をネガ型レジスト組成物という。本実施形態のレジスト組成物は、ポジ型レジスト組成物であってもよく、ネガ型レジスト組成物であってもよい。また、本実施形態のレジスト組成物は、レジストパターン形成時の現像処理にアルカリ現像液を用いるアルカリ現像プロセス用であってもよく、該現像処理に有機溶剤を含む現像液(有機系現像液)を用いる溶剤現像プロセス用であってもよい。   In this specification, a resist composition in which a resist film exposed portion is dissolved and removed to form a positive resist pattern is called a positive resist composition, and a resist film unexposed portion is dissolved and removed to form a negative resist pattern. This resist composition is referred to as a negative resist composition. The resist composition of the present embodiment may be a positive resist composition or a negative resist composition. In addition, the resist composition of the present embodiment may be used for an alkali development process that uses an alkali developer for the development process at the time of forming a resist pattern, and a developer (organic developer) containing an organic solvent in the development process. It may be for a solvent development process using

本実施形態のレジスト組成物は、露光により酸を発生する酸発生能を有するものであり、(B)成分に加えて、(A)成分が露光により酸を発生してもよい。
(A)成分が露光により酸を発生する場合、この(A)成分は、「露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分」となる。
(A)成分が露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分である場合、後述する(A1)成分が、露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する高分子化合物であることが好ましい。このような高分子化合物としては、露光により酸を発生する構成単位を有する樹脂が挙げられる。露光により酸を発生する構成単位を誘導するモノマーには、公知のものを用いることができる。
The resist composition of this embodiment has an acid generating ability to generate an acid upon exposure, and in addition to the component (B), the component (A) may generate an acid upon exposure.
When the component (A) generates an acid upon exposure, the component (A) becomes a “base material component that generates an acid upon exposure and changes its solubility in a developer due to the action of the acid”.
When the component (A) is a base material component that generates an acid upon exposure and changes its solubility in a developer due to the action of the acid, the component (A1) described later generates an acid upon exposure, and A polymer compound whose solubility in a developer is changed by the action of an acid is preferable. Examples of such a polymer compound include a resin having a structural unit that generates an acid upon exposure. A well-known thing can be used for the monomer which derives the structural unit which generates an acid by exposure.

<(A)成分>
本実施形態のレジスト組成物において、(A)成分は、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分である。
本発明において「基材成分」とは、膜形成能を有する有機化合物であり、好ましくは分子量が500以上の有機化合物が用いられる。該有機化合物の分子量が500以上であることにより、膜形成能が向上し、加えて、ナノレベルのレジストパターンを形成しやすくなる。
基材成分として用いられる有機化合物は、非重合体と重合体とに大別される。
非重合体としては、通常、分子量が500以上4000未満のものが用いられる。以下「低分子化合物」という場合は、分子量が500以上4000未満の非重合体を示す。
重合体としては、通常、分子量が1000以上のものが用いられる。以下「樹脂」、「高分子化合物」又は「ポリマー」という場合は、分子量が1000以上の重合体を示す。
重合体の分子量としては、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によるポリスチレン換算の質量平均分子量を用いるものとする。
<(A) component>
In the resist composition of this embodiment, the component (A) is a base material component whose solubility in a developer is changed by the action of an acid.
In the present invention, the “base component” is an organic compound having a film forming ability, and preferably an organic compound having a molecular weight of 500 or more is used. When the molecular weight of the organic compound is 500 or more, the film forming ability is improved, and in addition, it becomes easy to form a nano-level resist pattern.
Organic compounds used as the base material component are roughly classified into non-polymers and polymers.
As the non-polymer, those having a molecular weight of 500 or more and less than 4000 are usually used. Hereinafter, the “low molecular compound” refers to a non-polymer having a molecular weight of 500 or more and less than 4000.
As the polymer, those having a molecular weight of 1000 or more are usually used. Hereinafter, “resin”, “polymer compound” or “polymer” refers to a polymer having a molecular weight of 1000 or more.
As the molecular weight of the polymer, a polystyrene-reduced mass average molecular weight by GPC (gel permeation chromatography) is used.

本実施形態のレジスト組成物が、アルカリ現像プロセスにおいてネガ型レジストパターンを形成する「アルカリ現像プロセス用ネガ型レジスト組成物」である場合、または、溶剤現像プロセスにおいてポジ型レジストパターンを形成する「溶剤現像プロセス用ポジ型レジスト組成物」である場合、(A)成分としては、好ましくは、アルカリ現像液に可溶性の基材成分(A−2)(以下「(A−2)成分」という)が用いられ、さらに、架橋剤成分が配合される。かかるレジスト組成物は、例えば、露光により(B)成分から酸が発生すると、該酸が作用して該(A−2)成分と架橋剤成分との間で架橋が起こり、この結果、アルカリ現像液に対する溶解性が減少(有機系現像液に対する溶解性が増大)する。そのため、レジストパターンの形成において、該レジスト組成物を支持体上に塗布して得られるレジスト膜を選択的に露光すると、レジスト膜露光部はアルカリ現像液に対して難溶性(有機系現像液に対して可溶性)へ転じる一方で、レジスト膜未露光部はアルカリ現像液に対して可溶性(有機系現像液に対して難溶性)のまま変化しないため、アルカリ現像液で現像することによりネガ型レジストパターンが形成される。また、このとき有機系現像液で現像することによりポジ型のレジストパターンが形成される。
(A−2)成分の好ましいものとしては、アルカリ現像液に対して可溶性の樹脂(以下「アルカリ可溶性樹脂」という。)が用いられる。
アルカリ可溶性樹脂としては、例えば特開2000−206694号公報に開示されている、α−(ヒドロキシアルキル)アクリル酸、またはα−(ヒドロキシアルキル)アクリル酸のアルキルエステル(好ましくは炭素数1〜5のアルキルエステル)から選ばれる少なくとも一つから誘導される構成単位を有する樹脂;米国特許6949325号公報に開示されている、スルホンアミド基を有するα位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル樹脂またはポリシクロオレフィン樹脂;米国特許6949325号公報、特開2005−336452号公報、特開2006−317803号公報に開示されている、フッ素化アルコールを含有し、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル樹脂;特開2006−259582号公報に開示されている、フッ素化アルコールを有するポリシクロオレフィン樹脂等が、膨潤の少ない良好なレジストパターンを形成できることから好ましい。
なお、前記α−(ヒドロキシアルキル)アクリル酸は、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸のうち、カルボキシ基が結合するα位の炭素原子に水素原子が結合しているアクリル酸と、このα位の炭素原子にヒドロキシアルキル基(好ましくは炭素数1〜5のヒドロキシアルキル基)が結合しているα−ヒドロキシアルキルアクリル酸の一方または両方を示す。
架橋剤成分としては、例えば、膨潤の少ない良好なレジストパターンが形成されやすいことから、メチロール基もしくはアルコキシメチル基を有するグリコールウリルなどのアミノ系架橋剤、又はメラミン系架橋剤などを用いることが好ましい。架橋剤成分の配合量は、アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して1〜50質量部であることが好ましい。
When the resist composition of the present embodiment is a “negative resist composition for an alkali development process” that forms a negative resist pattern in an alkali development process, or a “solvent that forms a positive resist pattern in a solvent development process In the case of a “positive resist composition for development process”, the component (A) is preferably a base component (A-2) (hereinafter referred to as “component (A-2)”) that is soluble in an alkaline developer. In addition, a crosslinking agent component is blended. In such a resist composition, for example, when an acid is generated from the component (B) by exposure, the acid acts to cause crosslinking between the component (A-2) and the crosslinking agent component. The solubility in the liquid is reduced (the solubility in the organic developer is increased). Therefore, in the formation of a resist pattern, when a resist film obtained by coating the resist composition on a support is selectively exposed, the resist film exposed portion is hardly soluble in an alkali developer (in an organic developer). On the other hand, the unexposed portion of the resist film remains soluble in an alkali developer (slightly soluble in an organic developer) and does not change. Therefore, a negative resist is developed by developing with an alkali developer. A pattern is formed. At this time, a positive resist pattern is formed by developing with an organic developer.
As a preferable component (A-2), a resin soluble in an alkali developer (hereinafter referred to as “alkali-soluble resin”) is used.
Examples of the alkali-soluble resin include α- (hydroxyalkyl) acrylic acid or α- (hydroxyalkyl) acrylic acid alkyl ester (preferably having 1 to 5 carbon atoms) disclosed in, for example, JP-A-2000-206694. A resin having a structural unit derived from at least one selected from alkyl ester); a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position having a sulfonamide group, which is disclosed in US Pat. No. 6,949,325, is substituted with a substituent Acrylic resin or polycycloolefin resin which may have been prepared; containing fluorinated alcohol, disclosed in US Pat. The hydrogen atom bonded to the carbon atom may be substituted with a substituent. Acrylic resin; disclosed in Japanese 2006-259582 discloses, polycycloolefin resins having fluorinated alcohol is preferred because it can form a resist pattern with minimal swelling.
The α- (hydroxyalkyl) acrylic acid is a hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom to which the carboxy group is bonded, among the acrylic acid in which the hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom may be substituted with a substituent. One or both of acrylic acid having an atom bonded thereto and α-hydroxyalkylacrylic acid having a hydroxyalkyl group (preferably a hydroxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms) bonded to the α-position carbon atom are shown. .
As the crosslinking agent component, for example, it is preferable to use an amino-based crosslinking agent such as glycoluril having a methylol group or an alkoxymethyl group, or a melamine-based crosslinking agent, because a good resist pattern with less swelling is easily formed. . It is preferable that the compounding quantity of a crosslinking agent component is 1-50 mass parts with respect to 100 mass parts of alkali-soluble resin.

本実施形態のレジスト組成物が、アルカリ現像プロセスにおいてポジ型レジストパターンを形成する「アルカリ現像プロセス用ポジ型レジスト組成物」である場合、または、溶剤現像プロセスにおいてネガ型レジストパターンを形成する「溶剤現像プロセス用ネガ型レジスト組成物」である場合、(A)成分としては、好ましくは、酸の作用により極性が増大する基材成分(A−1)(以下「(A−1)成分」という)が用いられる。(A−1)成分を用いることにより、露光前後で基材成分の極性が変化するため、アルカリ現像プロセスだけでなく、溶剤現像プロセスにおいても、良好な現像コントラストを得ることができる。
アルカリ現像プロセスを適用する場合、該(A−1)成分は、露光前はアルカリ現像液に対して難溶性であり、例えば、露光により(B)成分から酸が発生すると、該酸の作用により極性が増大してアルカリ現像液に対する溶解性が増大する。そのため、レジストパターンの形成において、該レジスト組成物を支持体上に塗布して得られるレジスト膜に対して選択的に露光すると、レジスト膜露光部はアルカリ現像液に対して難溶性から可溶性に変化する一方で、レジスト膜未露光部はアルカリ難溶性のまま変化しないため、アルカリ現像することによりポジ型レジストパターンが形成される。
一方、溶剤現像プロセスを適用する場合、該(A−1)成分は、露光前は有機系現像液に対して溶解性が高く、露光により(B)成分から酸が発生すると、該酸の作用により極性が高くなり、有機系現像液に対する溶解性が減少する。そのため、レジストパターンの形成において、当該レジスト組成物を支持体上に塗布して得られるレジスト膜に対して選択的に露光すると、レジスト膜露光部は有機系現像液に対して可溶性から難溶性に変化する一方で、レジスト膜未露光部は可溶性のまま変化しないため、有機系現像液で現像することにより、露光部と未露光部との間でコントラストをつけることができ、ネガ型レジストパターンが形成される。
When the resist composition of the present embodiment is a “positive resist composition for an alkali development process” that forms a positive resist pattern in an alkali development process, or a “solvent that forms a negative resist pattern in a solvent development process In the case of a “developing process negative resist composition”, the component (A) is preferably a substrate component (A-1) whose polarity is increased by the action of an acid (hereinafter referred to as “component (A-1)”). ) Is used. By using the component (A-1), the polarity of the base material component changes before and after the exposure, so that good development contrast can be obtained not only in the alkali development process but also in the solvent development process.
When the alkali development process is applied, the component (A-1) is hardly soluble in an alkali developer before exposure. For example, when acid is generated from the component (B) by exposure, The polarity increases and the solubility in an alkaline developer increases. Therefore, in the formation of a resist pattern, when a resist film obtained by applying the resist composition on a support is selectively exposed, the exposed portion of the resist film changes from poorly soluble to soluble in an alkaline developer. On the other hand, since the unexposed portion of the resist film remains hardly soluble in alkali and does not change, a positive resist pattern is formed by alkali development.
On the other hand, when applying the solvent development process, the component (A-1) is highly soluble in an organic developer before exposure, and when acid is generated from the component (B) by exposure, the action of the acid As a result, the polarity becomes higher and the solubility in an organic developer decreases. Therefore, in the formation of the resist pattern, when the resist film obtained by applying the resist composition on the support is selectively exposed, the resist film exposed portion is changed from being soluble to hardly soluble in the organic developer. On the other hand, the resist film unexposed part remains soluble and does not change, so by developing with an organic developer, it is possible to create a contrast between the exposed part and the unexposed part. It is formed.

本実施形態のレジスト組成物において、(A)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本実施形態のレジスト組成物において、(A)成分は、前記(A−1)成分であることが好ましい。すなわち、本実施形態のレジスト組成物は、アルカリ現像プロセスにおいてポジ型レジストパターンを形成する「アルカリ現像プロセス用ポジ型レジスト組成物」、又は、溶剤現像プロセスにおいてネガ型レジストパターンを形成する「溶剤現像プロセス用ネガ型レジスト組成物」であることが好ましい。(A)成分には、高分子化合物及び低分子化合物の少なとも一方を用いることができる。
(A)成分が(A−1)成分である場合、(A−1)成分としては、樹脂成分(A1)(以下「(A1)成分」ともいう)を含むものが好ましい。
In the resist composition of this embodiment, as the component (A), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
In the resist composition of this embodiment, the component (A) is preferably the component (A-1). That is, the resist composition of the present embodiment is a “positive resist composition for an alkali development process” that forms a positive resist pattern in an alkali development process, or a “solvent development” that forms a negative resist pattern in a solvent development process. It is preferably a “negative resist composition for process”. As the component (A), at least one of a high molecular compound and a low molecular compound can be used.
When the component (A) is the component (A-1), the component (A-1) preferably includes the resin component (A1) (hereinafter also referred to as “component (A1)”).

・(A1)成分について
(A1)成分は、樹脂成分であり、酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位(a1)を有する高分子化合物を含むものが好ましい。
(A1)成分としては、構成単位(a1)に加えて、さらに、ヒドロキシスチレン骨格を含む構成単位(a10)を有するものが好ましい。
また、(A1)成分としては、構成単位(a1)に加えて、さらに、ラクトン含有環式基、−SO−含有環式基又はカーボネート含有環式基を含む構成単位(a2)を有するものも好ましい。
また、(A1)成分としては、構成単位(a1)に加えて、さらに、極性基含有脂肪族炭化水素基を含む構成単位(a3)(但し、構成単位(a1)もしくは構成単位(a2)に該当するものを除く)を有するものも好ましい。
また、(A1)成分は、構成単位(a1)、構成単位(a2)、構成単位(a3)、構成単位(a10)以外の構成単位を有してもよい。
-About (A1) component (A1) component is a resin component, and what contains the high molecular compound which has the structural unit (a1) containing the acid-decomposable group which increases polarity by the effect | action of an acid is preferable.
As the component (A1), in addition to the structural unit (a1), those having a structural unit (a10) containing a hydroxystyrene skeleton are also preferable.
In addition to the structural unit (a1), the component (A1) further includes a structural unit (a2) containing a lactone-containing cyclic group, an —SO 2 — containing cyclic group, or a carbonate-containing cyclic group. Is also preferable.
In addition to the structural unit (a1), the component (A1) further includes the structural unit (a3) containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group (provided that the structural unit (a1) or the structural unit (a2) Those having (except applicable ones) are also preferred.
In addition, the component (A1) may have a structural unit other than the structural unit (a1), the structural unit (a2), the structural unit (a3), and the structural unit (a10).

≪構成単位(a1)≫
構成単位(a1)は、酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位である。
「酸分解性基」は、酸の作用により、当該酸分解性基の構造中の少なくとも一部の結合が開裂し得る酸分解性を有する基である。
酸の作用により極性が増大する酸分解性基としては、たとえば、酸の作用により分解して極性基を生じる基が挙げられる。
極性基としては、たとえばカルボキシ基、水酸基、アミノ基、スルホ基(−SOH)等が挙げられる。これらのなかでも、構造中に−OHを含有する極性基(以下「OH含有極性基」ということがある。)が好ましく、カルボキシ基または水酸基がより好ましく、カルボキシ基が特に好ましい。
酸分解性基としてより具体的には、前記極性基が酸解離性基で保護された基(たとえばOH含有極性基の水素原子を、酸解離性基で保護した基)が挙げられる。
<< Unit (a1) >>
The structural unit (a1) is a structural unit containing an acid-decomposable group whose polarity is increased by the action of an acid.
The “acid-decomposable group” is an acid-decomposable group that can cleave at least part of bonds in the structure of the acid-decomposable group by the action of an acid.
Examples of the acid-decomposable group whose polarity increases by the action of an acid include a group that decomposes by the action of an acid to generate a polar group.
Examples of the polar group include a carboxy group, a hydroxyl group, an amino group, a sulfo group (—SO 3 H), and the like. Among these, a polar group containing —OH in the structure (hereinafter sometimes referred to as “OH-containing polar group”) is preferable, a carboxy group or a hydroxyl group is more preferable, and a carboxy group is particularly preferable.
More specifically, examples of the acid-decomposable group include groups in which the polar group is protected with an acid-dissociable group (for example, a group in which a hydrogen atom of an OH-containing polar group is protected with an acid-dissociable group).

ここで「酸解離性基」とは、(i)酸の作用により、当該酸解離性基と該酸解離性基に隣接する原子との間の結合が開裂し得る酸解離性を有する基、又は、(ii)酸の作用により一部の結合が開裂した後、さらに脱炭酸反応が生じることにより、当該酸解離性基と該酸解離性基に隣接する原子との間の結合が開裂し得る基、の双方をいう。
酸分解性基を構成する酸解離性基は、当該酸解離性基の解離により生成する極性基よりも極性の低い基であることが必要で、これにより、酸の作用により該酸解離性基が解離した際に、該酸解離性基よりも極性の高い極性基が生じて極性が増大する。その結果、(A1)成分全体の極性が増大する。極性が増大することにより、相対的に、現像液に対する溶解性が変化し、現像液がアルカリ現像液の場合には溶解性が増大し、現像液が有機系現像液の場合には溶解性が減少する。
Here, the “acid-dissociable group” means (i) a group having acid-dissociable properties capable of cleaving a bond between the acid-dissociable group and an atom adjacent to the acid-dissociable group by the action of an acid, Alternatively, (ii) after a partial bond is cleaved by the action of an acid, a further decarboxylation reaction occurs, whereby a bond between the acid-dissociable group and an atom adjacent to the acid-dissociable group is cleaved. Both of the resulting groups.
The acid-dissociable group constituting the acid-decomposable group must be a group having a lower polarity than the polar group generated by dissociation of the acid-dissociable group. Is dissociated, a polar group having a polarity higher than that of the acid dissociable group is generated to increase the polarity. As a result, the polarity of the entire component (A1) increases. As the polarity increases, the solubility in the developer changes relatively. When the developer is an alkaline developer, the solubility increases. When the developer is an organic developer, the solubility increases. Decrease.

酸解離性基としては、これまで、化学増幅型レジスト組成物用のベース樹脂の酸解離性基として提案されているものが挙げられる。
化学増幅型レジスト組成物用のベース樹脂の酸解離性基として提案されているものとして具体的には、以下に説明する「アセタール型酸解離性基」、「第3級アルキルエステル型酸解離性基」、「第3級アルキルオキシカルボニル酸解離性基」が挙げられる。
Examples of the acid dissociable group include those that have been proposed so far as the acid dissociable group of the base resin for the chemically amplified resist composition.
Specifically, as an acid dissociable group of a base resin for a chemically amplified resist composition, specifically, “acetal type acid dissociable group” and “tertiary alkyl ester type acid dissociable group” described below are used. Group "and" tertiary alkyloxycarbonyl acid dissociable group ".

アセタール型酸解離性基:
前記極性基のうちカルボキシ基または水酸基を保護する酸解離性基としては、たとえば、下記一般式(a1−r−1)で表される酸解離性基(以下「アセタール型酸解離性基」ということがある。)が挙げられる。
Acetal type acid dissociable groups:
Examples of the acid dissociable group that protects a carboxy group or a hydroxyl group among the polar groups include, for example, an acid dissociable group represented by the following general formula (a1-r-1) (hereinafter referred to as “acetal acid dissociable group”). May be included).

Figure 2019207296
[式中、Ra’、Ra’は水素原子またはアルキル基である。Ra’は炭化水素基であって、Ra’は、Ra’、Ra’のいずれかと結合して環を形成してもよい。]
Figure 2019207296
[Wherein, Ra ′ 1 and Ra ′ 2 are a hydrogen atom or an alkyl group. Ra ′ 3 is a hydrocarbon group, and Ra ′ 3 may be bonded to either Ra ′ 1 or Ra ′ 2 to form a ring. ]

式(a1−r−1)中、Ra’及びRa’のうち、少なくとも一方が水素原子であることが好ましく、両方が水素原子であることがより好ましい。
Ra’又はRa’がアルキル基である場合、該アルキル基としては、上記α置換アクリル酸エステルについての説明で、α位の炭素原子に結合してもよい置換基として挙げたアルキル基と同様のものが挙げられ、炭素数1〜5のアルキル基が好ましい。具体的には、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく挙げられる。より具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などが挙げられ、メチル基またはエチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
In formula (a1-r-1), at least one of Ra ′ 1 and Ra ′ 2 is preferably a hydrogen atom, and more preferably both are hydrogen atoms.
In the case where Ra ′ 1 or Ra ′ 2 is an alkyl group, the alkyl group includes the alkyl group mentioned as the substituent that may be bonded to the carbon atom at the α-position in the description of the α-substituted acrylate ester. The same thing is mentioned, A C1-C5 alkyl group is preferable. Specifically, a linear or branched alkyl group is preferable. More specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, and the like can be given. More preferred is a methyl group.

式(a1−r−1)中、Ra’の炭化水素基としては、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基、又は環状の炭化水素基が挙げられる。
該直鎖状のアルキル基は、炭素数が1〜5であることが好ましく、炭素数が1〜4がより好ましく、炭素数1または2がさらに好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基またはn−ブチル基が好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましい。
In formula (a1-r-1), examples of the hydrocarbon group for Ra ′ 3 include a linear or branched alkyl group and a cyclic hydrocarbon group.
The linear alkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, and still more preferably 1 or 2 carbon atoms. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, and an n-pentyl group. Among these, a methyl group, an ethyl group or an n-butyl group is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable.

該分岐鎖状のアルキル基は、炭素数が3〜10であることが好ましく、炭素数3〜5がより好ましい。具体的には、イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1,1−ジエチルプロピル基、2,2−ジメチルブチル基等が挙げられ、イソプロピル基であることが好ましい。   The branched alkyl group preferably has 3 to 10 carbon atoms, and more preferably 3 to 5 carbon atoms. Specific examples include isopropyl group, isobutyl group, tert-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, 1,1-diethylpropyl group, 2,2-dimethylbutyl group, and the like is preferably isopropyl group.

Ra’が環状の炭化水素基となる場合、該炭化水素基は、脂肪族炭化水素基でも芳香族炭化水素基でもよく、また、多環式基でも単環式基でもよい。
単環式基である脂肪族炭化水素基としては、モノシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては、炭素数3〜6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。
多環式基である脂肪族炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては、炭素数7〜12のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
When Ra ′ 3 is a cyclic hydrocarbon group, the hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, and may be a polycyclic group or a monocyclic group.
As the aliphatic hydrocarbon group which is a monocyclic group, a group in which one hydrogen atom has been removed from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples include cyclopentane and cyclohexane.
As the aliphatic hydrocarbon group which is a polycyclic group, a group in which one hydrogen atom is removed from a polycycloalkane is preferable, and the polycycloalkane is preferably a group having 7 to 12 carbon atoms, specifically Includes adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.

Ra’の環状の炭化水素基が芳香族炭化水素基となる場合、該芳香族炭化水素基は、芳香環を少なくとも1つ有する炭化水素基である。
この芳香環は、4n+2個のπ電子をもつ環状共役系であれば特に限定されず、単環式でも多環式でもよい。芳香環の炭素数は5〜30であることが好ましく、炭素数5〜20がより好ましく、炭素数6〜15がさらに好ましく、炭素数6〜12が特に好ましい。
芳香環として具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環;前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。芳香族複素環として具体的には、ピリジン環、チオフェン環等が挙げられる。
Ra’における芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環から水素原子を1つ除いた基(アリール基またはヘテロアリール基);2以上の芳香環を含む芳香族化合物(たとえばビフェニル、フルオレン等)から水素原子を1つ除いた基;前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環の水素原子の1つがアルキレン基で置換された基(たとえば、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基など)等が挙げられる。前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環に結合するアルキレン基の炭素数は、1〜4であることが好ましく、炭素数1〜2であることがより好ましく、炭素数1であることが特に好ましい。
When the cyclic hydrocarbon group of Ra ′ 3 is an aromatic hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon group is a hydrocarbon group having at least one aromatic ring.
The aromatic ring is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugated system having 4n + 2 π electrons, and may be monocyclic or polycyclic. The aromatic ring preferably has 5 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 20 carbon atoms, still more preferably 6 to 15 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 12 carbon atoms.
Specific examples of the aromatic ring include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, naphthalene, anthracene and phenanthrene; aromatic heterocycles in which a part of carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are substituted with heteroatoms, and the like. Can be mentioned. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Specific examples of the aromatic heterocycle include a pyridine ring and a thiophene ring.
Specifically, the aromatic hydrocarbon group in Ra ′ 3 is a group obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring (aryl group or heteroaryl group); A group obtained by removing one hydrogen atom from an aromatic compound (for example, biphenyl, fluorene, etc.); a group in which one of the hydrogen atoms of the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring is substituted with an alkylene group (for example, a benzyl group) Phenethyl group, 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, arylalkyl groups such as 2-naphthylethyl group, etc.). The alkylene group bonded to the aromatic hydrocarbon ring or the aromatic heterocyclic ring preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably 1 carbon atom. preferable.

Ra’における環状の炭化水素基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、−RP1、−RP2−O−RP1、−RP2−CO−RP1、−RP2−CO−ORP1、−RP2−O−CO−RP1、−RP2−OH、−RP2−CN又は−RP2−COOH(以下これらの置換基をまとめて「Ra05」ともいう。)等が挙げられる。
ここで、RP1は、炭素数1〜10の1価の鎖状飽和炭化水素基、炭素数3〜20の1価の脂肪族環状飽和炭化水素基又は炭素数6〜30の1価の芳香族炭化水素基である。また、RP2は、単結合、炭素数1〜10の2価の鎖状飽和炭化水素基、炭素数3〜20の2価の脂肪族環状飽和炭化水素基又は炭素数6〜30の2価の芳香族炭化水素基である。但し、RP1及びRP2の鎖状飽和炭化水素基、脂肪族環状飽和炭化水素基及び芳香族炭化水素基の有する水素原子の一部又は全部はフッ素原子で置換されていてもよい。上記脂肪族環状炭化水素基は、上記置換基を1種単独で1つ以上有していてもよいし、上記置換基のうち複数種を各1つ以上有していてもよい。
炭素数1〜10の1価の鎖状飽和炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基等が挙げられる。
炭素数3〜20の1価の脂肪族環状飽和炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基、シクロドデシル基等の単環式脂肪族飽和炭化水素基;ビシクロ[2.2.2]オクタニル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル基、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカニル基、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカニル基、アダマンチル基等の多環式脂肪族飽和炭化水素基が挙げられる。
炭素数6〜30の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば、ベンゼン、ビフェニル、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環から水素原子1個を除いた基が挙げられる。
The cyclic hydrocarbon group in Ra ′ 3 may have a substituent. Examples of the substituent group, e.g., -R P1, -R P2 -O- R P1, -R P2 -CO-R P1, -R P2 -CO-OR P1, -R P2 -O-CO-R P1, -R P2 -OH, (collectively hereinafter these substituents also referred to as "Ra 05".) -R P2 -CN or -R P2 -COOH and the like.
Here, R P1 is a monovalent chain saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a monovalent aliphatic cyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or a monovalent aromatic having 6 to 30 carbon atoms. Group hydrocarbon group. RP2 is a single bond, a divalent chain saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a divalent aliphatic cyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or a divalent group having 6 to 30 carbon atoms. Is an aromatic hydrocarbon group. However, some or all of the hydrogen atoms of the chain saturated hydrocarbon group, the aliphatic cyclic saturated hydrocarbon group, and the aromatic hydrocarbon group of R P1 and R P2 may be substituted with fluorine atoms. The aliphatic cyclic hydrocarbon group may have one or more of the above substituents alone, or may have one or more of each of the above substituents.
Examples of the monovalent chain saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, and a decyl group. .
Examples of the monovalent aliphatic cyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecyl group, and a cyclododecyl group. Monocyclic aliphatic saturated hydrocarbon group; bicyclo [2.2.2] octanyl group, tricyclo [5.2.1.02,6] decanyl group, tricyclo [3.3.1.13,7] decanyl group And a polycyclic aliphatic saturated hydrocarbon group such as tetracyclo [6.2.13, 6.02,7] dodecanyl group, adamantyl group and the like.
Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms include groups obtained by removing one hydrogen atom from an aromatic hydrocarbon ring such as benzene, biphenyl, fluorene, naphthalene, anthracene, and phenanthrene.

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

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

Figure 2019207296
[式中、Ra’〜Ra’はそれぞれ炭化水素基であって、Ra’、Ra’は互いに結合して環を形成してもよい。]
Figure 2019207296
[Wherein, Ra ′ 4 to Ra ′ 6 are each a hydrocarbon group, and Ra ′ 5 and Ra ′ 6 may be bonded to each other to form a ring. ]

Ra’の炭化水素基としては、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基、鎖状もしくは環状のアルケニル基、又は、環状の炭化水素基が挙げられる。
Ra’における直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基、環状の炭化水素基(単環式基である脂肪族炭化水素基、多環式基である脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基)は、前記Ra’と同様のものが挙げられる。
Ra’における鎖状もしくは環状のアルケニル基は、炭素数2〜10のアルケニル基が好ましい。
Ra’、Ra’の炭化水素基としては、前記Ra’と同様のものが挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group for Ra ′ 4 include a linear or branched alkyl group, a linear or cyclic alkenyl group, and a cyclic hydrocarbon group.
A linear or branched alkyl group or a cyclic hydrocarbon group (an aliphatic hydrocarbon group that is a monocyclic group, an aliphatic hydrocarbon group that is a polycyclic group, or an aromatic hydrocarbon group) in Ra ′ 4 ) May be the same as Ra ′ 3 above.
The chain or cyclic alkenyl group in Ra ′ 4 is preferably an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms.
Examples of the hydrocarbon group for Ra ′ 5 and Ra ′ 6 include the same groups as those described for Ra ′ 3 above.

Ra’とRa’とが互いに結合して環を形成する場合、下記一般式(a1−r2−1)で表される基、下記一般式(a1−r2−2)で表される基、下記一般式(a1−r2−3)で表される基が好適に挙げられる。
一方、Ra’〜Ra’が互いに結合せず、独立した炭化水素基である場合、下記一般式(a1−r2−4)で表される基が好適に挙げられる。
When Ra ′ 5 and Ra ′ 6 are bonded to each other to form a ring, a group represented by the following general formula (a1-r2-1) or a group represented by the following general formula (a1-r2-2) Preferred examples include groups represented by general formula (a1-r2-3) shown below.
On the other hand, when Ra ′ 4 to Ra ′ 6 are not bonded to each other and are independent hydrocarbon groups, groups represented by the following general formula (a1-r2-4) are preferably exemplified.

Figure 2019207296
[式(a1−r2−1)中、Ra’10は、炭素数1〜10のアルキル基、又は下記一般式(a1−r2−r1)で表される基を示す。Ra’11はRa’10が結合した炭素原子と共に脂肪族環式基を形成する基を示す。式(a1−r2−2)中、Yaは炭素原子である。Xaは、Yaと共に環状の炭化水素基を形成する基である。この環状の炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ra01〜Ra03は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10の1価の鎖状飽和炭化水素基又は炭素数3〜20の1価の脂肪族環状飽和炭化水素基である。この鎖状飽和炭化水素基及び脂肪族環状飽和炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ra01〜Ra03の2つ以上が互いに結合して環状構造を形成していてもよい。式(a1−r2−3)中、Yaaは炭素原子である。Xaaは、Yaaと共に脂肪族環式基を形成する基である。Ra04は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基である。式(a1−r2−4)中、Ra’12及びRa’13は、それぞれ独立に、炭素数1〜10の1価の鎖状飽和炭化水素基又は水素原子である。この鎖状飽和炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ra’14は、置換基を有していてもよい炭化水素基である。*は結合手を示す(以下同じ)。]
Figure 2019207296
[In the formula (a1-r2-1), Ra ′ 10 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a group represented by the following general formula (a1-r2-r1). Ra ′ 11 represents a group which forms an aliphatic cyclic group together with the carbon atom to which Ra ′ 10 is bonded. In formula (a1-r2-2), Ya is a carbon atom. Xa is a group that forms a cyclic hydrocarbon group together with Ya. Some or all of the hydrogen atoms of the cyclic hydrocarbon group may be substituted. Ra 01 to Ra 03 are each independently a hydrogen atom, a monovalent chain saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a monovalent aliphatic cyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. Some or all of the hydrogen atoms of the chain saturated hydrocarbon group and the aliphatic cyclic saturated hydrocarbon group may be substituted. Two or more of Ra 01 to Ra 03 may be bonded to each other to form a cyclic structure. In the formula (a1-r2-3), Yaa is a carbon atom. Xaa is a group that forms an aliphatic cyclic group together with Yaa. Ra 04 is an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent. In formula (a1-r2-4), Ra ′ 12 and Ra ′ 13 are each independently a monovalent chain saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a hydrogen atom. Some or all of the hydrogen atoms of the chain saturated hydrocarbon group may be substituted. Ra ′ 14 is a hydrocarbon group which may have a substituent. * Indicates a bond (hereinafter the same). ]

Figure 2019207296
[式中、Yaは、第4級炭素原子である。Ra031、Ra032及びRa033は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭化水素基である。但し、Ra031、Ra032及びRa033のうちの1つ以上は、少なくとも一つの極性基を有する炭化水素基である。]
Figure 2019207296
[Wherein Ya 0 is a quaternary carbon atom. Ra 031 , Ra 032 and Ra 033 are each independently a hydrocarbon group which may have a substituent. However, at least one of Ra 031 , Ra 032 and Ra 033 is a hydrocarbon group having at least one polar group. ]

上記の式(a1−r2−1)中、Ra’10の炭素数1〜10のアルキル基は、式(a1−r−1)におけるRa’の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基として挙げた基が好ましい。Ra’10は、炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましい。 In the above formulas (a1-r2-1), Ra 'alkyl group having 1 to 10 carbon atoms 10, Ra in formula (a1-r-1)' as linear or branched alkyl group of 3 The groups mentioned are preferred. Ra ′ 10 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

前記式(a1−r2−r1)中、Yaは、第4級炭素原子である。すなわち、Ya(炭素原子)に結合する隣の炭素原子が4つである。 In the formula (a1-r2-r1), Ya 0 is a quaternary carbon atom. That is, there are four adjacent carbon atoms bonded to Ya 0 (carbon atom).

前記式(a1−r2−r1)中、Ra031、Ra032及びRa033は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭化水素基である。Ra031、Ra032及びRa033における炭化水素基としては、それぞれ独立に、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基、鎖状もしくは環状のアルケニル基、又は、環状の炭化水素基が挙げられる。 In the formula (a1-r2-r1), Ra 031 , Ra 032 and Ra 033 are each independently a hydrocarbon group which may have a substituent. Examples of the hydrocarbon group in Ra 031 , Ra 032 and Ra 033 each independently include a linear or branched alkyl group, a linear or cyclic alkenyl group, or a cyclic hydrocarbon group.

Ra031、Ra032及びRa033における、直鎖状のアルキル基は、炭素数が1〜5であることが好ましく、1〜4がより好ましく、1または2がさらに好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基またはn−ブチル基が好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましい。
Ra031、Ra032及びRa033における、分岐鎖状のアルキル基は、炭素数が3〜10であることが好ましく、3〜5がより好ましい。具体的には、イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1,1−ジエチルプロピル基、2,2−ジメチルブチル基等が挙げられ、イソプロピル基であることが好ましい。
Ra031、Ra032及びRa033における、鎖状もしくは環状のアルケニル基は、炭素数2〜10のアルケニル基が好ましい。
The linear alkyl group in Ra 031 , Ra 032 and Ra 033 preferably has 1 to 5 carbon atoms, more preferably 1 to 4 and even more preferably 1 or 2. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, and an n-pentyl group. Among these, a methyl group, an ethyl group or an n-butyl group is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable.
The branched alkyl group in Ra 031 , Ra 032 and Ra 033 preferably has 3 to 10 carbon atoms, and more preferably 3 to 5 carbon atoms. Specific examples include isopropyl group, isobutyl group, tert-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, 1,1-diethylpropyl group, 2,2-dimethylbutyl group, and the like is preferable.
The chain or cyclic alkenyl group in Ra 031 , Ra 032 and Ra 033 is preferably an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms.

Ra031、Ra032及びRa033における、環状の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基でも芳香族炭化水素基でもよく、また、多環式基でも単環式基でもよい。
単環式基である脂肪族炭化水素基としては、モノシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては、炭素数3〜6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。
多環式基である脂肪族炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては、炭素数7〜12のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
The cyclic hydrocarbon group in Ra 031 , Ra 032 and Ra 033 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, and may be a polycyclic group or a monocyclic group.
As the aliphatic hydrocarbon group which is a monocyclic group, a group in which one hydrogen atom has been removed from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples include cyclopentane and cyclohexane.
As the aliphatic hydrocarbon group which is a polycyclic group, a group in which one hydrogen atom is removed from a polycycloalkane is preferable, and the polycycloalkane is preferably a group having 7 to 12 carbon atoms, specifically Includes adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.

Ra031、Ra032及びRa033における、該芳香族炭化水素基は、芳香環を少なくとも1つ有する炭化水素基である。この芳香環は、4n+2個のπ電子をもつ環状共役系であれば特に限定されず、単環式でも多環式でもよい。芳香環の炭素数は5〜30であることが好ましく、5〜20がより好ましく、6〜15がさらに好ましく、6〜12が特に好ましい。芳香環として具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環;前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。芳香族複素環として具体的には、ピリジン環、チオフェン環等が挙げられる。該芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環から水素原子を1つ除いた基(アリール基またはヘテロアリール基);2以上の芳香環を含む芳香族化合物(たとえばビフェニル、フルオレン等)から水素原子を1つ除いた基;前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環の水素原子の1つがアルキレン基で置換された基(たとえば、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基など)等が挙げられる。前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環に結合するアルキレン基の炭素数は、1〜4であることが好ましく、1〜2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。 The aromatic hydrocarbon group in Ra 031 , Ra 032 and Ra 033 is a hydrocarbon group having at least one aromatic ring. The aromatic ring is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugated system having 4n + 2 π electrons, and may be monocyclic or polycyclic. The aromatic ring preferably has 5 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 20, still more preferably 6 to 15, and particularly preferably 6 to 12. Specific examples of the aromatic ring include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, naphthalene, anthracene and phenanthrene; aromatic heterocycles in which a part of carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are substituted with heteroatoms, and the like. Can be mentioned. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Specific examples of the aromatic heterocycle include a pyridine ring and a thiophene ring. Specifically, the aromatic hydrocarbon group is a group obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring (aryl group or heteroaryl group); an aromatic group containing two or more aromatic rings A group in which one hydrogen atom has been removed from a compound (for example, biphenyl, fluorene, etc.); a group in which one of the hydrogen atoms of the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring is substituted with an alkylene group (for example, a benzyl group, a phenethyl group) 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, arylalkyl groups such as 2-naphthylethyl group, etc.). The alkylene group bonded to the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably 1 carbon atom.

上記のRa031、Ra032及びRa033で表される炭化水素基が置換されている場合、その置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、アルキルオキシカルボニル基等が挙げられる。 When the hydrocarbon group represented by Ra 031 , Ra 032 and Ra 033 is substituted, examples of the substituent include a hydroxy group, a carboxy group, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc. ), Alkoxy groups (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, etc.), alkyloxycarbonyl groups and the like.

上記の中でも、Ra031、Ra032及びRa033における、置換基を有していてもよい炭化水素基は、置換基を有していてもよい直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基が好ましく、直鎖状のアルキル基がより好ましい。 Among these, the hydrocarbon group which may have a substituent in Ra 031 , Ra 032 and Ra 033 is preferably a linear or branched alkyl group which may have a substituent, A linear alkyl group is more preferred.

但し、Ra031、Ra032及びRa033のうちの1つ以上は、少なくとも極性基を有する炭化水素基である。
「極性基を有する炭化水素基」とは、炭化水素基を構成するメチレン基(−CH−)を極性基で置換しているもの、又は、炭化水素基を構成する少なくとも1つの水素原子が極性基に置換しているものをいずれも包含する。
かかる「極性基を有する炭化水素基」としては、下記一般式(a1−p1)で表される官能基が好ましい。
However, at least one of Ra 031 , Ra 032 and Ra 033 is a hydrocarbon group having at least a polar group.
The “hydrocarbon group having a polar group” is one in which a methylene group (—CH 2 —) constituting a hydrocarbon group is substituted with a polar group, or at least one hydrogen atom constituting a hydrocarbon group is Anything substituted with a polar group is included.
The “hydrocarbon group having a polar group” is preferably a functional group represented by the following general formula (a1-p1).

Figure 2019207296
[式中、Ra07は、炭素数2〜12の2価の炭化水素基を表す。Ra08は、ヘテロ原子を含む2価の連結基を表す。Ra06は、炭素数1〜12の1価の炭化水素基を表す。np0は、1〜6の整数である。]
Figure 2019207296
[Wherein Ra 07 represents a divalent hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms. Ra 08 represents a divalent linking group containing a hetero atom. Ra 06 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. n p0 is an integer of 1 to 6. ]

前記式(a1−p1)中、Ra07は、炭素数2〜12の2価の炭化水素基を表す。
Ra07の炭素数は、2〜12であり、炭素数2〜8が好ましく、炭素数2〜6がより好ましく、炭素数2〜4がさらに好ましく、炭素数2が特に好ましい。
Ra07における炭化水素基は、鎖状又は環状の脂肪族炭化水素基が好ましく、鎖状の炭化水素基がより好ましい。
Ra07としては、例えば、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;プロパン−1,2−ジイル基、1−メチルブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐鎖状アルカンジイル基;シクロブタン−1,3−ジイル基、シクロペンタン−1,3−ジイル基、シクロヘキサン−1,4−ジイル基、シクロオクタン−1,5−ジイル基等のシクロアルカンジイル基;ノルボルナン−1,4−ジイル基、ノルボルナン−2,5−ジイル基、アダマンタン−1,5−ジイル基、アダマンタン−2,6−ジイル基等の多環式の2価の脂環式炭化水素基等挙げられる。
上記の中でも、アルカンジイル基が好ましく、直鎖状アルカンジイル基がより好ましい。
In the formula (a1-p1), Ra 07 represents a divalent hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms.
Ra 07 has 2 to 12 carbon atoms, preferably 2 to 8 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, still more preferably 2 to 4 carbon atoms, and particularly preferably 2 carbon atoms.
The hydrocarbon group in Ra 07 is preferably a chain or cyclic aliphatic hydrocarbon group, and more preferably a chain hydrocarbon group.
Examples of Ra 07 include ethylene group, propane-1,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1,6-diyl group, heptane-1, 7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane-1,11-diyl group, dodecane-1,12-diyl group, etc. Linear alkanediyl group of propane-1,2-diyl group, 1-methylbutane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, pentane-1,4-diyl group, 2 -Branched chain alkanediyl group such as methylbutane-1,4-diyl group; cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, cyclooctane-1 , 5-Di Cycloalkanediyl groups such as yl groups; polycyclic cyclic groups such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, adamantane-2,6-diyl group, etc. And divalent alicyclic hydrocarbon groups.
Among the above, an alkanediyl group is preferable, and a linear alkanediyl group is more preferable.

前記式(a1−p1)中、Ra08は、ヘテロ原子を含む2価の連結基を表す。
Ra08としては、例えば、−O−、−C(=O)−O−、−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=O)−NH−、−NH−、−NH−C(=NH)−(Hはアルキル基、アシル基等の置換基で置換されていてもよい。)、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−等が挙げられる。
これらの中でも、現像液に対する溶解性の点から、−O−、−C(=O)−O−、−C(=O)−、−O−C(=O)−O−が好ましく、−O−、−C(=O)−が特に好ましい。
In the formula (a1-p1), Ra 08 represents a divalent linking group containing a hetero atom.
As Ra 08 , for example, —O—, —C (═O) —O—, —C (═O) —, —O—C (═O) —O—, —C (═O) —NH— , —NH—, —NH—C (═NH) — (H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or an acyl group), —S—, —S (═O) 2 —, — S (= O) 2- O- etc. are mentioned.
Among these, from the viewpoint of solubility in a developer, —O—, —C (═O) —O—, —C (═O) —, —O—C (═O) —O— are preferable. O- and -C (= O)-are particularly preferable.

前記式(a1−p1)中、Ra06は、炭素数1〜12の1価の炭化水素基を表す。
Ra06の炭素数は、1〜12であり、現像液に対する溶解性の点から、炭素数1〜8が好ましく、炭素数1〜5がより好ましく、炭素数1〜3がさらに好ましく、炭素数1又は2が特に好ましく、1が最も好ましい。
In the formula (a1-p1), Ra 06 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
Ra 06 has 1 to 12 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, still more preferably 1 to 3 carbon atoms, from the viewpoint of solubility in a developer. 1 or 2 is particularly preferable, and 1 is most preferable.

Ra06における炭化水素基は、鎖状炭化水素基もしくは環状炭化水素基、又は、鎖状と環状とを組み合わせた炭化水素基が挙げられる。
鎖状炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基等が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group in Ra 06 include a chain hydrocarbon group or a cyclic hydrocarbon group, or a hydrocarbon group in which a chain and a ring are combined.
Examples of the chain hydrocarbon group include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n -Heptyl group, 2-ethylhexyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group and the like can be mentioned.

環状炭化水素基は、脂環式炭化水素基でもよいし、芳香族炭化水素基でもよい。
脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基、イソボルニル基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル基等が挙げられる。
The cyclic hydrocarbon group may be an alicyclic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.
The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a methyl group. Examples thereof include cycloalkyl groups such as cyclohexyl group, dimethylcyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cycloheptyl group, and cyclodecyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include decahydronaphthyl group, adamantyl group, 2-alkyladamantan-2-yl group, 1- (adamantan-1-yl) alkane-1-yl group, and norbornyl. Group, methylnorbornyl group, isobornyl group and the like.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include phenyl group, naphthyl group, anthryl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group, tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group. , Biphenyl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl group and the like.

Ra06としては、現像液に対する溶解性の点から、鎖状炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましく、直鎖状アルキル基がさらに好ましい。 Ra 06 is preferably a chain hydrocarbon group, more preferably an alkyl group, and still more preferably a linear alkyl group, from the viewpoint of solubility in a developer.

前記式(a1−p1)中、np0は、1〜6の整数であり、1〜3の整数が好ましく、1又は2がより好ましく、1がさらに好ましい。 In the formula (a1-p1), n p0 is an integer of 1 to 6, preferably an integer of 1 to 3, more preferably 1 or 2, and even more preferably 1.

以下に、少なくとも極性基を有する炭化水素基、の具体例を示す。
以下の式中、*は、第4級炭素原子(Ya)に結合する結合手である。
Specific examples of the hydrocarbon group having at least a polar group are shown below.
In the following formula, * is a bond bonded to a quaternary carbon atom (Ya 0 ).

Figure 2019207296
Figure 2019207296

前記式(a1−r2−r1)中、Ra031、Ra032及びRa033のうち、少なくとも極性基を有する炭化水素基の個数は、1つ以上であるが、レジストパターン形成の際における現像液への溶解性を考慮して適宜決定すればよく、例えば、Ra031、Ra032及びRa033のうちの1つ又は2つであることが好ましく、特に好ましくは1つである。 In the formula (a1-r2-r1), among Ra 031 , Ra 032 and Ra 033 , the number of hydrocarbon groups having at least a polar group is one or more. May be appropriately determined in consideration of solubility of, for example, one or two of Ra 031 , Ra 032 and Ra 033 are preferable, and one is particularly preferable.

前記の少なくとも極性基を有する炭化水素基は、極性基以外の置換基を有してもよい。この置換基としては、例えば、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基が挙げられる。   The hydrocarbon group having at least a polar group may have a substituent other than the polar group. Examples of the substituent include a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.) and a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

式(a1−r2−1)中、Ra’11(Ra’10が結合した炭素原子と共に形成する脂肪族環式基)は、式(a1−r−1)におけるRa’の単環式基又は多環式基である脂肪族炭化水素基として挙げた基が好ましい。 In formula (a1-r2-1), Ra ′ 11 (an aliphatic cyclic group formed together with the carbon atom to which Ra ′ 10 is bonded) is a monocyclic group of Ra ′ 3 in formula (a1-r-1) Or the group quoted as the aliphatic hydrocarbon group which is a polycyclic group is preferable.

式(a1−r2−2)中、XaがYaと共に形成する環状の炭化水素基としては、前記式(a1−r−1)中のRa’における環状の1価の炭化水素基(脂肪族炭化水素基)から水素原子1個以上をさらに除いた基が挙げられる。
XaがYaと共に形成する環状の炭化水素基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、上記Ra’における環状の炭化水素基が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
式(a1−r2−2)中、Ra01〜Ra03における、炭素数1〜10の1価の鎖状飽和炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基等が挙げられる。
Ra01〜Ra03における、炭素数3〜20の1価の脂肪族環状飽和炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基、シクロドデシル基等の単環式脂肪族飽和炭化水素基;ビシクロ[2.2.2]オクタニル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル基、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカニル基、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカニル基、アダマンチル基等の多環式脂肪族飽和炭化水素基等が挙げられる。
Ra01〜Ra03は、中でも、構成単位(a1)を誘導する単量体化合物の合成容易性の観点から、水素原子、炭素数1〜10の1価の鎖状飽和炭化水素基が好ましく、その中でも、水素原子、メチル基、エチル基がより好ましく、水素原子が特に好ましい。
In the formula (a1-r2-2), as the cyclic hydrocarbon group formed by Xa together with Ya, the cyclic monovalent hydrocarbon group in Ra ′ 3 in the formula (a1-r-1) (aliphatic And a group obtained by further removing one or more hydrogen atoms from a hydrocarbon group.
The cyclic hydrocarbon group formed by Xa together with Ya may have a substituent. Examples of this substituent include the same substituents that the cyclic hydrocarbon group in Ra ′ 3 may have.
In the formula (a1-r2-2), examples of the monovalent chain saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms in Ra 01 to Ra 03 include, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and pentyl. Group, hexyl group, heptyl group, octyl group, decyl group and the like.
Examples of the monovalent aliphatic cyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms in Ra 01 to Ra 03 include, for example, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, and a cyclodecyl group. Group, monocyclic aliphatic saturated hydrocarbon group such as cyclododecyl group; bicyclo [2.2.2] octanyl group, tricyclo [5.2.1.02,6] decanyl group, tricyclo [3.3.1] .13,7] decanyl group, polycyclo [6.2.1.13,6.02,7] dodecanyl group, polycyclic aliphatic saturated hydrocarbon group such as adamantyl group and the like.
Ra 01 to Ra 03 are preferably a hydrogen atom or a monovalent chain saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms from the viewpoint of ease of synthesis of the monomer compound for deriving the structural unit (a1). Among these, a hydrogen atom, a methyl group, and an ethyl group are more preferable, and a hydrogen atom is particularly preferable.

上記Ra01〜Ra03で表される鎖状飽和炭化水素基、又は脂肪族環状飽和炭化水素基が有する置換基としては、例えば、上述のRa05と同様の基が挙げられる。 Examples of the substituent of the chain saturated hydrocarbon group represented by Ra 01 to Ra 03 or the aliphatic cyclic saturated hydrocarbon group include the same groups as those described above for Ra 05 .

Ra01〜Ra03の2つ以上が互いに結合して環状構造を形成することにより生じる炭素−炭素二重結合を含む基としては、例えば、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、メチルシクロペンテニル基、メチルシクロヘキセニル基、シクロペンチリデンエテニル基、シクロへキシリデンエテニル基等が挙げられる。これらの中でも、構成単位(a1)を誘導する単量体化合物の合成容易性の観点から、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロペンチリデンエテニル基が好ましい。 Examples of the group containing a carbon-carbon double bond formed by bonding two or more of Ra 01 to Ra 03 to each other to form a cyclic structure include a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group, a methylcyclopentenyl group, methyl Examples include a cyclohexenyl group, a cyclopentylideneethenyl group, a cyclohexylideneethenyl group, and the like. Among these, a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group, and a cyclopentylideneethenyl group are preferable from the viewpoint of ease of synthesis of the monomer compound for deriving the structural unit (a1).

式(a1−r2−3)中、XaaがYaaと共に形成する脂肪族環式基は、式(a1−r−1)におけるRa’の単環式基又は多環式基である脂肪族炭化水素基として挙げた基が好ましい。
式(a1−r2−3)中、Ra04における芳香族炭化水素基としては、炭素数5〜30の芳香族炭化水素環から水素原子1個以上を除いた基が挙げられる。中でも、Ra04は、炭素数6〜15の芳香族炭化水素環から水素原子1個以上を除いた基が好ましく、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン又はフェナントレンから水素原子1個以上を除いた基がより好ましく、ベンゼン、ナフタレン又はアントラセンから水素原子1個以上を除いた基がさらに好ましく、ベンゼン又はナフタレンから水素原子1個以上を除いた基が特に好ましく、ベンゼンから水素原子1個以上を除いた基が最も好ましい。
In formula (a1-r2-3), the aliphatic cyclic group formed by Xaa together with Yaa is an aliphatic carbonization which is a monocyclic group or a polycyclic group of Ra ′ 3 in formula (a1-r-1). The groups mentioned as hydrogen groups are preferred.
In formula (a1-r2-3), examples of the aromatic hydrocarbon group for Ra 04 include a group in which one or more hydrogen atoms have been removed from an aromatic hydrocarbon ring having 5 to 30 carbon atoms. Among them, Ra 04 is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 15 carbon atoms, and more preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from benzene, naphthalene, anthracene or phenanthrene. Further, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from benzene, naphthalene or anthracene is more preferred, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from benzene or naphthalene is particularly preferred, and a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from benzene is most preferred. preferable.

式(a1−r2−3)中のRa04が有していてもよい置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、アルキルオキシカルボニル基等が挙げられる。 Examples of the substituent that Ra 04 in formula (a1-r2-3) may have include, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, Bromine atoms, etc.), alkoxy groups (methoxy groups, ethoxy groups, propoxy groups, butoxy groups, etc.), alkyloxycarbonyl groups and the like.

式(a1−r2−4)中、Ra’12及びRa’13は、それぞれ独立に、炭素数1〜10の1価の鎖状飽和炭化水素基又は水素原子である。Ra’12及びRa’13における、炭素数1〜10の1価の鎖状飽和炭化水素基としては、上記のRa01〜Ra03における、炭素数1〜10の1価の鎖状飽和炭化水素基と同様のものが挙げられる。この鎖状飽和炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。
Ra’12及びRa’13は、中でも、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、炭素数1〜5のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基がさらに好ましく、メチル基が特に好ましい。
上記Ra’12及びRa’13で表される鎖状飽和炭化水素基が置換されている場合、その置換基としては、例えば、上述のRa05と同様の基が挙げられる。
In formula (a1-r2-4), Ra ′ 12 and Ra ′ 13 are each independently a monovalent chain saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a hydrogen atom. The monovalent chain saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms in Ra ′ 12 and Ra ′ 13 is a monovalent chain saturated hydrocarbon having 1 to 10 carbon atoms in the above Ra 01 to Ra 03 . The thing similar to group is mentioned. Some or all of the hydrogen atoms of the chain saturated hydrocarbon group may be substituted.
Ra ′ 12 and Ra ′ 13 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, still more preferably a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a methyl group. preferable.
In the case where the chain saturated hydrocarbon group represented by Ra ′ 12 and Ra ′ 13 is substituted, examples of the substituent include the same groups as Ra 05 described above.

式(a1−r2−4)中、Ra’14は、置換基を有していてもよい炭化水素基である。Ra’14における炭化水素基としては、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基、又は環状の炭化水素基が挙げられる。 In formula (a1-r2-4), Ra ′ 14 represents a hydrocarbon group which may have a substituent. Examples of the hydrocarbon group for Ra ′ 14 include a linear or branched alkyl group, and a cyclic hydrocarbon group.

Ra’14における直鎖状のアルキル基は、炭素数が1〜5であることが好ましく、1〜4がより好ましく、1又は2がさらに好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基又はn−ブチル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。 The linear alkyl group for Ra ′ 14 preferably has 1 to 5 carbon atoms, more preferably 1 to 4, and still more preferably 1 or 2. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, and an n-pentyl group. Among these, a methyl group, an ethyl group or an n-butyl group is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable.

Ra’14における分岐鎖状のアルキル基は、炭素数が3〜10であることが好ましく、3〜5がより好ましい。具体的には、イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1,1−ジエチルプロピル基、2,2−ジメチルブチル基等が挙げられ、イソプロピル基であることが好ましい。 The branched alkyl group in Ra ′ 14 preferably has 3 to 10 carbon atoms, and more preferably 3 to 5 carbon atoms. Specific examples include isopropyl group, isobutyl group, tert-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, 1,1-diethylpropyl group, 2,2-dimethylbutyl group, and the like is preferable.

Ra’14が環状の炭化水素基となる場合、該炭化水素基は、脂肪族炭化水素基でも芳香族炭化水素基でもよく、また、多環式基でも単環式基でもよい。
単環式基である脂肪族炭化水素基としては、モノシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては、炭素数3〜6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。
多環式基である脂肪族炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては、炭素数7〜12のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
When Ra ′ 14 is a cyclic hydrocarbon group, the hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, and may be a polycyclic group or a monocyclic group.
As the aliphatic hydrocarbon group which is a monocyclic group, a group in which one hydrogen atom has been removed from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples include cyclopentane and cyclohexane.
As the aliphatic hydrocarbon group which is a polycyclic group, a group in which one hydrogen atom is removed from a polycycloalkane is preferable, and the polycycloalkane is preferably a group having 7 to 12 carbon atoms, specifically Includes adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.

Ra’14における芳香族炭化水素基としては、Ra04における芳香族炭化水素基と同様のものが挙げられる。中でも、Ra’14は、炭素数6〜15の芳香族炭化水素環から水素原子1個以上を除いた基が好ましく、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン又はフェナントレンから水素原子1個以上を除いた基がより好ましく、ベンゼン、ナフタレン又はアントラセンから水素原子1個以上を除いた基がさらに好ましく、ナフタレン又はアントラセンから水素原子1個以上を除いた基が特に好ましく、ナフタレンから水素原子1個以上を除いた基が最も好ましい。
Ra’14が有していてもよい置換基としては、Ra04が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
Examples of the aromatic hydrocarbon group for Ra ′ 14 include the same aromatic hydrocarbon groups as for Ra 04 . Among them, Ra ′ 14 is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 15 carbon atoms, and more preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from benzene, naphthalene, anthracene or phenanthrene. Preferably, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from benzene, naphthalene or anthracene is more preferred, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from naphthalene or anthracene is particularly preferred, and a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from naphthalene is preferred. Most preferred.
Examples of the substituent that Ra ′ 14 may have include the same substituents that Ra 04 may have.

式(a1−r2−4)中のRa’14がナフチル基である場合、前記式(a1−r2−4)における第3級炭素原子と結合する位置は、ナフチル基の1位又は2位のいずれであってもよい。
式(a1−r2−4)中のRa’14がアントリル基である場合、前記式(a1−r2−4)における第3級炭素原子と結合する位置は、アントリル基の1位、2位又は9位のいずれであってもよい。
When Ra ′ 14 in the formula (a1-r2-4) is a naphthyl group, the position bonded to the tertiary carbon atom in the formula (a1-r2-4) is the 1-position or 2-position of the naphthyl group. Either may be sufficient.
When Ra ′ 14 in the formula (a1-r2-4) is an anthryl group, the position bonded to the tertiary carbon atom in the formula (a1-r2-4) is the 1-position, 2-position of the anthryl group, or Any of the ninth positions may be used.

前記式(a1−r2−1)で表される基の具体例を以下に挙げる。   Specific examples of the group represented by the formula (a1-r2-1) are given below.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
Figure 2019207296

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

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
Figure 2019207296

前記式(a1−r2−3)で表される基の具体例を以下に挙げる。   Specific examples of the group represented by the formula (a1-r2-3) are given below.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

前記式(a1−r2−4)で表される基の具体例を以下に挙げる。   Specific examples of the group represented by the formula (a1-r2-4) are shown below.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

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

Figure 2019207296
[式中、Ra’〜Ra’はそれぞれアルキル基である。]
Figure 2019207296
[Wherein, Ra ′ 7 to Ra ′ 9 each represents an alkyl group. ]

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

構成単位(a1)としては、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸エステルから誘導される構成単位、アクリルアミドから誘導される構成単位、ヒドロキシスチレン若しくはヒドロキシスチレン誘導体から誘導される構成単位の水酸基における水素原子の少なくとも一部が前記酸分解性基を含む置換基により保護された構成単位、ビニル安息香酸若しくはビニル安息香酸誘導体から誘導される構成単位の−C(=O)−OHにおける水素原子の少なくとも一部が前記酸分解性基を含む置換基により保護された構成単位等が挙げられる。   As the structural unit (a1), a structural unit derived from an acrylate ester in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent, a structural unit derived from acrylamide, hydroxystyrene or hydroxy A structural unit in which at least a part of hydrogen atoms in a hydroxyl group of a structural unit derived from a styrene derivative is protected by a substituent containing the acid-decomposable group, a structural unit derived from vinylbenzoic acid or a vinylbenzoic acid derivative; Examples include a structural unit in which at least part of hydrogen atoms in C (═O) —OH is protected by a substituent containing the acid-decomposable group.

構成単位(a1)としては、上記のなかでも、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸エステルから誘導される構成単位が好ましい。
かかる構成単位(a1)の好ましい具体例としては、下記一般式(a1−1)又は(a1−2)で表される構成単位が挙げられる。
Among the above, the structural unit (a1) is preferably a structural unit derived from an acrylate ester in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent.
Preferred specific examples of the structural unit (a1) include structural units represented by general formula (a1-1) or (a1-2) shown below.

Figure 2019207296
[式中、Rは、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。Vaは、エーテル結合を有していてもよい2価の炭化水素基である。na1は、0〜2の整数である。Raは、上記の一般式(a1−r−1)又は(a1−r−2)で表される酸解離性基である。Waはna2+1価の炭化水素基であり、na2は1〜3の整数であり、Raは上記の一般式(a1−r−1)又は(a1−r−3)で表される酸解離性基である。]
Figure 2019207296
[In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Va 1 is a divalent hydrocarbon group which may have an ether bond. n a1 is an integer of 0-2. Ra 1 is an acid dissociable group represented by the above general formula (a1-r-1) or (a1-r-2). Wa 1 is a n a2 +1 valent hydrocarbon group, n a2 is an integer of 1 to 3, and Ra 2 is represented by the above general formula (a1-r-1) or (a1-r-3). It is an acid dissociable group. ]

前記式(a1−1)中、Rの炭素数1〜5のアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基は、前記炭素数1〜5のアルキル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基である。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
Rとしては、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のフッ素化アルキル基が好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子又はメチル基が最も好ましい。
In the formula (a1-1), the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of R is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, a methyl group or an ethyl group. Propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like. The halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are substituted with halogen atoms. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.
R is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and is most preferably a hydrogen atom or a methyl group in terms of industrial availability.

前記式(a1−1)中、Vaにおける2価の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。 In the formula (a1-1), the divalent hydrocarbon group in Va 1 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.

Vaにおける2価の炭化水素基としての脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。
該脂肪族炭化水素基として、より具体的には、直鎖状もしくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、又は、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
The aliphatic hydrocarbon group as a divalent hydrocarbon group in Va 1 may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated.
More specific examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group having a ring in the structure, and the like.

前記直鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、炭素数1〜6がより好ましく、炭素数1〜4がさらに好ましく、炭素数1〜3が最も好ましい。
直鎖状の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、メチレン基[−CH−]、エチレン基[−(CH−]、トリメチレン基[−(CH−]、テトラメチレン基[−(CH−]、ペンタメチレン基[−(CH−]等が挙げられる。
前記分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素数が2〜10であることが好ましく、炭素数3〜6がより好ましく、炭素数3又は4がさらに好ましく、炭素数3が最も好ましい。
分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、−CH(CH)−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−C(CH)(CHCH)−、−C(CH)(CHCHCH)−、−C(CHCH−等のアルキルメチレン基;−CH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−、−C(CHCH−CH−等のアルキルエチレン基;−CH(CH)CHCH−、−CHCH(CH)CH−等のアルキルトリメチレン基;−CH(CH)CHCHCH−、−CHCH(CH)CHCH−等のアルキルテトラメチレン基などのアルキルアルキレン基等が挙げられる。アルキルアルキレン基におけるアルキル基としては、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基が好ましい。
The linear aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 4 carbon atoms, and most preferably 1 to 3 carbon atoms. .
As the linear aliphatic hydrocarbon group, a linear alkylene group is preferable. Specifically, a methylene group [—CH 2 —], an ethylene group [— (CH 2 ) 2 —], a trimethylene group [ — (CH 2 ) 3 —], tetramethylene group [— (CH 2 ) 4 —], pentamethylene group [— (CH 2 ) 5 —] and the like can be mentioned.
The branched aliphatic hydrocarbon group preferably has 2 to 10 carbon atoms, more preferably 3 to 6 carbon atoms, still more preferably 3 or 4 carbon atoms, and most preferably 3 carbon atoms.
As the branched aliphatic hydrocarbon group, a branched alkylene group is preferred, and specifically, —CH (CH 3 ) —, —CH (CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 3 ). Alkylmethylene groups such as 2- , —C (CH 3 ) (CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 3 ) (CH 2 CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 2 CH 3 ) 2 —; CH (CH 3) CH 2 - , - CH (CH 3) CH (CH 3) -, - C (CH 3) 2 CH 2 -, - CH (CH 2 CH 3) CH 2 -, - C (CH 2 CH 3) 2 -CH 2 - alkyl groups such as; -CH (CH 3) CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 - alkyl trimethylene groups such as; -CH (CH 3) CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 CH 2 - And the like alkyl alkylene group such as an alkyl tetramethylene group of. The alkyl group in the alkyl alkylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

前記構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、脂環式炭化水素基(脂肪族炭化水素環から水素原子を2個除いた基)、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基などが挙げられる。前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、前記直鎖状の脂肪族炭化水素基または前記分岐鎖状の脂肪族炭化水素基と同様のものが挙げられる。
前記脂環式炭化水素基は、炭素数が3〜20であることが好ましく、炭素数3〜12であることがより好ましい。
前記脂環式炭化水素基は、多環式であってもよく、単環式であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては炭素数3〜6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては炭素数7〜12のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure include an alicyclic hydrocarbon group (a group obtained by removing two hydrogen atoms from an aliphatic hydrocarbon ring), and an alicyclic hydrocarbon group that is linear or branched. Examples thereof include a group bonded to the end of a chain aliphatic hydrocarbon group and a group in which an alicyclic hydrocarbon group is interposed in the middle of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group. Examples of the linear or branched aliphatic hydrocarbon group include those similar to the linear aliphatic hydrocarbon group or the branched aliphatic hydrocarbon group.
The alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group may be polycyclic or monocyclic. The monocyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from a monocycloalkane. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include cyclopentane and cyclohexane. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from a polycycloalkane, and the polycycloalkane preferably has 7 to 12 carbon atoms, specifically adamantane. , Norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.

Vaにおける2価の炭化水素基としての芳香族炭化水素基は、芳香環を有する炭化水素基である。
かかる芳香族炭化水素基は、炭素数が3〜30であることが好ましく、5〜30であることがより好ましく、5〜20がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜12が最も好ましい。ただし、該炭素数には、置換基における炭素数を含まないものとする。
芳香族炭化水素基が有する芳香環として具体的には、ベンゼン、ビフェニル、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環;前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
該芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香族炭化水素環から水素原子を2つ除いた基(アリーレン基);前記芳香族炭化水素環から水素原子を1つ除いた基(アリール基)の水素原子の1つがアルキレン基で置換された基(たとえば、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基におけるアリール基から水素原子をさらに1つ除いた基)等が挙げられる。前記アルキレン基(アリールアルキル基中のアルキル鎖)の炭素数は、1〜4であることが好ましく、1〜2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
The aromatic hydrocarbon group as a divalent hydrocarbon group in Va 1 is a hydrocarbon group having an aromatic ring.
The aromatic hydrocarbon group preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 30, more preferably 5 to 20, particularly preferably 6 to 15, and most preferably 6 to 12. . However, the carbon number does not include the carbon number in the substituent.
Specific examples of the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, biphenyl, fluorene, naphthalene, anthracene, and phenanthrene; some of the carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are heterogeneous. Aromatic heterocycles substituted with atoms and the like. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom.
Specifically, the aromatic hydrocarbon group is a group obtained by removing two hydrogen atoms from the aromatic hydrocarbon ring (arylene group); a group obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic hydrocarbon ring (aryl group) ) In which one of the hydrogen atoms is substituted with an alkylene group (for example, arylalkyl such as benzyl, phenethyl, 1-naphthylmethyl, 2-naphthylmethyl, 1-naphthylethyl, 2-naphthylethyl, etc.) And a group obtained by further removing one hydrogen atom from the aryl group in the group). The alkylene group (alkyl chain in the arylalkyl group) preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2, and particularly preferably 1.

前記式(a1−1)中、Raは、上記式(a1−r−1)又は(a1−r−2)で表される酸解離性基である。 In the formula (a1-1), Ra 1 is an acid dissociable group represented by the above formula (a1-r-1) or (a1-r-2).

前記式(a1−2)中、Waにおけるna2+1価の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。該脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味し、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。前記脂肪族炭化水素基としては、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基、或いは直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基と構造中に環を含む脂肪族炭化水素基とを組み合わせた基が挙げられる。
前記na2+1価は、2〜4価が好ましく、2又は3価がより好ましい。
In the formula (a1-2), the n a2 +1 valent hydrocarbon group in Wa 1 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity, may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated. Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, or a linear or branched aliphatic hydrocarbon group. Examples thereof include a combination of an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure.
The n a2 +1 valence is preferably 2 to 4, and more preferably 2 or 3.

前記式(a1−2)中、Raは、上記の一般式(a1−r−1)又は(a1−r−3)で表される酸解離性基である。 In the formula (a1-2), Ra 2 is an acid dissociable group represented by the general formula (a1-r-1) or (a1-r-3).

以下に前記式(a1−1)で表される構成単位の具体例を示す。以下の各式中、Rαは、水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示す。 Specific examples of the structural unit represented by the formula (a1-1) are shown below. In the following formulas, R α represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

Figure 2019207296
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Figure 2019207296
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Figure 2019207296
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以下に前記式(a1−2)で表される構成単位の具体例を示す。   Specific examples of the structural unit represented by the formula (a1-2) are shown below.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

(A1)成分が有する構成単位(a1)は、1種でもよく2種以上でもよい。
構成単位(a1)としては、電子線やEUVによるリソグラフィーでの特性(感度、形状等)をより高められやすいことから、前記式(a1−1)で表される構成単位がより好ましい。
この中でも、構成単位(a1)としては、下記一般式(a1−1−1)で表される構成単位を含むものが特に好ましい。
As the structural unit (a1) contained in the component (A1), 1 type of structural unit may be used, or 2 or more types may be used.
As the structural unit (a1), a structural unit represented by the formula (a1-1) is more preferable because characteristics (sensitivity, shape, etc.) in lithography using an electron beam or EUV can be further improved.
Among these, as the structural unit (a1), those including a structural unit represented by general formula (a1-1-1) shown below are particularly preferable.

Figure 2019207296
[式中、Ra”は、一般式(a1−r2−1)、(a1−r2−3)又は(a1−r2−4)で表される酸解離性基である。]
Figure 2019207296
[Wherein, Ra 1 ″ is an acid dissociable group represented by the general formula (a1-r2-1), (a1-r2-3) or (a1-r2-4)]

前記式(a1−1−1)中、R、Va及びna1は、前記式(a1−1)中のR、Va及びna1と同様である。
一般式(a1−r2−1)、(a1−r2−3)又は(a1−r2−4)で表される酸解離性基についての説明は、上述の通りである。
In the formula (a1-1-1), R, Va 1 and n a1 is, R in the formula (a1-1), the same as Va 1 and n a1.
The explanation of the acid dissociable group represented by the general formula (a1-r2-1), (a1-r2-3) or (a1-r2-4) is as described above.

(A1)成分中の構成単位(a1)の割合は、(A1)成分を構成する全構成単位の合計(100モル%)に対して、5〜80モル%が好ましく、10〜75モル%がより好ましく、30〜70モル%がさらに好ましい。
構成単位(a1)の割合を、前記の好ましい範囲の下限値以上とすることによって、感度、解像性、ラフネス改善等のリソグラフィー特性が向上する。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であると、他の構成単位とのバランスを取ることができ、種々のリソグラフィー特性が良好となる。
The proportion of the structural unit (a1) in the component (A1) is preferably 5 to 80 mol%, preferably 10 to 75 mol%, based on the total (100 mol%) of all the structural units constituting the component (A1). More preferably, 30-70 mol% is further more preferable.
By setting the proportion of the structural unit (a1) to be equal to or higher than the lower limit value of the preferable range, lithography properties such as sensitivity, resolution, and roughness improvement are improved. On the other hand, when it is not more than the upper limit value of the above preferable range, it is possible to balance with other structural units, and various lithography properties are improved.

≪ヒドロキシスチレン骨格を含む構成単位(a10)≫
(A1)成分は、構成単位(a1)に加えて、さらに、ヒドロキシスチレン骨格を含む構成単位(a10)を有するものが好ましい。
かかる構成単位(a10)としては、例えば、下記一般式(a10−1)で表される構成単位が好適に挙げられる。
<< Constitutional unit containing hydroxystyrene skeleton (a10) >>
The component (A1) preferably has a structural unit (a10) containing a hydroxystyrene skeleton in addition to the structural unit (a1).
As the structural unit (a10), for example, a structural unit represented by general formula (a10-1) shown below is preferably exemplified.

Figure 2019207296
[式中、Rは、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。Yax1は、単結合又は2価の連結基である。Wax1は、(nax1+1)価の芳香族炭化水素基である。nax1は、1〜3の整数である。]
Figure 2019207296
[In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Ya x1 is a single bond or a divalent linking group. Wa x1 is an (n ax1 +1) valent aromatic hydrocarbon group. n ax1 is an integer of 1 to 3. ]

前記式(a10−1)中、Rは、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。
Rの炭素数1〜5のアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。Rの炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基は、前記炭素数1〜5のアルキル基の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換された基である。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
Rとしては、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のフッ素化アルキル基が好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子又はメチル基が最も好ましい。
In said formula (a10-1), R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group.
The alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of R is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n- Examples thereof include a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, and a neopentyl group. The halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of R is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are substituted with halogen atoms. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.
R is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and is most preferably a hydrogen atom or a methyl group in terms of industrial availability.

前記式(a10−1)中、Yax1は、単結合又は2価の連結基である。
Yax1における2価の連結基としては、例えば、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基が好適なものとして挙げられる。
In the formula (a10-1), Ya x1 is a single bond or a divalent linking group.
Suitable examples of the divalent linking group in Ya x1 include a divalent hydrocarbon group which may have a substituent and a divalent linking group containing a hetero atom.

・置換基を有していてもよい2価の炭化水素基:
Yax1が置換基を有していてもよい2価の炭化水素基である場合、該炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。
-Divalent hydrocarbon group which may have a substituent:
When Ya x1 is a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, the hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.

・・Yax1における脂肪族炭化水素基
該脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味する。該脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。
前記脂肪族炭化水素基としては、直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、又は構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
.. Aliphatic hydrocarbon group in Ya x1 The aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity. The aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, and the like.

・・・直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基
該直鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、炭素数1〜6がより好ましく、炭素数1〜4がさらに好ましく、炭素数1〜3が最も好ましい。
直鎖状の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、メチレン基[−CH−]、エチレン基[−(CH−]、トリメチレン基[−(CH−]、テトラメチレン基[−(CH−]、ペンタメチレン基[−(CH−]等が挙げられる。
該分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素数が2〜10であることが好ましく、炭素数3〜6がより好ましく、炭素数3又は4がさらに好ましく、炭素数3が最も好ましい。
分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、−CH(CH)−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−C(CH)(CHCH)−、−C(CH)(CHCHCH)−、−C(CHCH−等のアルキルメチレン基;−CH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−、−C(CHCH−CH−等のアルキルエチレン基;−CH(CH)CHCH−、−CHCH(CH)CH−等のアルキルトリメチレン基;−CH(CH)CHCHCH−、−CHCH(CH)CHCH−等のアルキルテトラメチレン基などのアルキルアルキレン基等が挙げられる。アルキルアルキレン基におけるアルキル基としては、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基が好ましい。
... Linear or branched aliphatic hydrocarbon group The linear aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, Numbers 1 to 4 are more preferable, and carbon numbers 1 to 3 are most preferable.
As the linear aliphatic hydrocarbon group, a linear alkylene group is preferable. Specifically, a methylene group [—CH 2 —], an ethylene group [— (CH 2 ) 2 —], a trimethylene group [ — (CH 2 ) 3 —], tetramethylene group [— (CH 2 ) 4 —], pentamethylene group [— (CH 2 ) 5 —] and the like can be mentioned.
The branched aliphatic hydrocarbon group preferably has 2 to 10 carbon atoms, more preferably 3 to 6 carbon atoms, still more preferably 3 or 4 carbon atoms, and most preferably 3 carbon atoms.
As the branched aliphatic hydrocarbon group, a branched alkylene group is preferred, and specifically, —CH (CH 3 ) —, —CH (CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 3 ). Alkylmethylene groups such as 2- , —C (CH 3 ) (CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 3 ) (CH 2 CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 2 CH 3 ) 2 —; CH (CH 3) CH 2 - , - CH (CH 3) CH (CH 3) -, - C (CH 3) 2 CH 2 -, - CH (CH 2 CH 3) CH 2 -, - C (CH 2 CH 3) 2 -CH 2 - alkyl groups such as; -CH (CH 3) CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 - alkyl trimethylene groups such as; -CH (CH 3) CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 CH 2 - And the like alkyl alkylene group such as an alkyl tetramethylene group of. The alkyl group in the alkyl alkylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

前記の直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、置換基を有していてもよく、有していなくてもよい。該置換基としては、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化アルキル基、カルボニル基等が挙げられる。   The linear or branched aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, and a carbonyl group.

・・・構造中に環を含む脂肪族炭化水素基
該構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、環構造中にヘテロ原子を含む置換基を含んでもよい環状の脂肪族炭化水素基(脂肪族炭化水素環から水素原子2個を除いた基)、前記環状の脂肪族炭化水素基が直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、前記環状の脂肪族炭化水素基が直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基などが挙げられる。前記の直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては前記と同様のものが挙げられる。
環状の脂肪族炭化水素基は、炭素数が3〜20であることが好ましく、炭素数3〜12であることがより好ましい。
環状の脂肪族炭化水素基は、多環式基であってもよく、単環式基であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては、炭素数3〜6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては、炭素数7〜12のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
... An aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure As the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, a cyclic aliphatic hydrocarbon group that may contain a substituent containing a hetero atom in the ring structure (A group obtained by removing two hydrogen atoms from an aliphatic hydrocarbon ring), a group in which the cyclic aliphatic hydrocarbon group is bonded to the end of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, the cyclic fat And a group in which an aromatic hydrocarbon group is interposed in the middle of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group. Examples of the linear or branched aliphatic hydrocarbon group include those described above.
The cyclic aliphatic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms.
The cyclic aliphatic hydrocarbon group may be a polycyclic group or a monocyclic group. The monocyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from a monocycloalkane. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples include cyclopentane and cyclohexane. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from a polycycloalkane, and the polycycloalkane preferably has 7 to 12 carbon atoms. Examples thereof include adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane.

環状の脂肪族炭化水素基は、置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。該置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、カルボニル基等が挙げられる。
前記置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
前記置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、前記アルキル基の水素原子の一部又は全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
環状の脂肪族炭化水素基は、その環構造を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子を含む置換基で置換されてもよい。該ヘテロ原子を含む置換基としては、−O−、−C(=O)−O−、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−が好ましい。
The cyclic aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, and a carbonyl group.
The alkyl group as the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group.
The alkoxy group as the substituent is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, or a tert-butoxy group. Most preferred are a methoxy group and an ethoxy group.
Examples of the halogen atom as the substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Examples of the halogenated alkyl group as the substituent include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group have been substituted with the halogen atoms.
In the cyclic aliphatic hydrocarbon group, a part of carbon atoms constituting the ring structure may be substituted with a substituent containing a hetero atom. As the substituent containing the hetero atom, —O—, —C (═O) —O—, —S—, —S (═O) 2 —, and —S (═O) 2 —O— are preferable.

・・Yax1における芳香族炭化水素基
該芳香族炭化水素基は、芳香環を少なくとも1つ有する炭化水素基である。
この芳香環は、4n+2個のπ電子をもつ環状共役系であれば特に限定されず、単環式でも多環式でもよい。芳香環の炭素数は5〜30であることが好ましく、炭素数5〜20がより好ましく、炭素数6〜15がさらに好ましく、炭素数6〜12が特に好ましい。ただし、該炭素数には、置換基における炭素数を含まないものとする。芳香環として具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環;前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。芳香族複素環として具体的には、ピリジン環、チオフェン環等が挙げられる。
芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香族炭化水素環又は芳香族複素環から水素原子2つを除いた基(アリーレン基又はヘテロアリーレン基);2以上の芳香環を含む芳香族化合物(例えばビフェニル、フルオレン等)から水素原子2つを除いた基;前記芳香族炭化水素環又は芳香族複素環から水素原子1つを除いた基(アリール基又はヘテロアリール基)の水素原子の1つがアルキレン基で置換された基(例えば、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基におけるアリール基から水素原子をさらに1つ除いた基)等が挙げられる。前記のアリール基又はヘテロアリール基に結合するアルキレン基の炭素数は、1〜4であることが好ましく、炭素数1〜2であることがより好ましく、炭素数1であることが特に好ましい。
.. Aromatic hydrocarbon group in Ya x1 The aromatic hydrocarbon group is a hydrocarbon group having at least one aromatic ring.
The aromatic ring is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugated system having 4n + 2 π electrons, and may be monocyclic or polycyclic. The aromatic ring preferably has 5 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 20 carbon atoms, still more preferably 6 to 15 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 12 carbon atoms. However, the carbon number does not include the carbon number in the substituent. Specific examples of the aromatic ring include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, naphthalene, anthracene and phenanthrene; aromatic heterocycles in which a part of carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are substituted with heteroatoms, and the like. Can be mentioned. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Specific examples of the aromatic heterocycle include a pyridine ring and a thiophene ring.
Specifically, the aromatic hydrocarbon group is a group obtained by removing two hydrogen atoms from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle (arylene group or heteroarylene group); an aromatic compound containing two or more aromatic rings A group in which two hydrogen atoms have been removed from (for example, biphenyl, fluorene, etc.); A group substituted with an alkylene group (for example, from an aryl group in an arylalkyl group such as benzyl group, phenethyl group, 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, 2-naphthylethyl group to hydrogen) A group in which one atom is further removed). The alkylene group bonded to the aryl group or heteroaryl group preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably 1 carbon atom.

前記芳香族炭化水素基は、当該芳香族炭化水素基が有する水素原子が置換基で置換されていてもよい。例えば、当該芳香族炭化水素基中の芳香環に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。該置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基等が挙げられる。
前記置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記置換基としてのアルコキシ基、ハロゲン原子及びハロゲン化アルキル基としては、前記環状の脂肪族炭化水素基が有する水素原子を置換する置換基として例示したものが挙げられる。
In the aromatic hydrocarbon group, a hydrogen atom of the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent. For example, a hydrogen atom bonded to an aromatic ring in the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, and a hydroxyl group.
The alkyl group as the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group.
Examples of the alkoxy group, halogen atom, and halogenated alkyl group as the substituent include those exemplified as the substituent for substituting the hydrogen atom of the cyclic aliphatic hydrocarbon group.

・ヘテロ原子を含む2価の連結基:
Yax1がヘテロ原子を含む2価の連結基である場合、該連結基として好ましいものとして、−O−、−C(=O)−O−、−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=O)−NH−、−NH−、−NH−C(=NH)−(Hはアルキル基、アシル基等の置換基で置換されていてもよい。)、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−、一般式−Y21−O−Y22−、−Y21−O−、−Y21−C(=O)−O−、−C(=O)−O−Y21−、−[Y21−C(=O)−O]m”−Y22−、−Y21−O−C(=O)−Y22−または−Y21−S(=O)−O−Y22−で表される基[式中、Y21およびY22はそれぞれ独立して置換基を有していてもよい2価の炭化水素基であり、Oは酸素原子であり、m”は0〜3の整数である。]等が挙げられる。
前記のへテロ原子を含む2価の連結基が−C(=O)−NH−、−C(=O)−NH−C(=O)−、−NH−、−NH−C(=NH)−の場合、そのHはアルキル基、アシル等の置換基で置換されていてもよい。該置換基(アルキル基、アシル基等)は、炭素数が1〜10であることが好ましく、1〜8であることがさらに好ましく、1〜5であることが特に好ましい。
一般式−Y21−O−Y22−、−Y21−O−、−Y21−C(=O)−O−、−C(=O)−O−Y21−、−[Y21−C(=O)−O]m”−Y22−、−Y21−O−C(=O)−Y22−または−Y21−S(=O)−O−Y22−中、Y21およびY22は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基である。該2価の炭化水素基としては、前記2価の連結基としての説明で挙げた(置換基を有していてもよい2価の炭化水素基)と同様のものが挙げられる。
21としては、直鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましく、直鎖状のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜5の直鎖状のアルキレン基がさらに好ましく、メチレン基又はエチレン基が特に好ましい。
22としては、直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましく、メチレン基、エチレン基又はアルキルメチレン基がより好ましい。該アルキルメチレン基におけるアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基が好ましく、炭素数1〜3の直鎖状のアルキル基がより好ましく、メチル基が最も好ましい。
式−[Y21−C(=O)−O]m”−Y22−で表される基において、m”は0〜3の整数であり、0〜2の整数であることが好ましく、0又は1がより好ましく、1が特に好ましい。つまり、式−[Y21−C(=O)−O]m”−Y22−で表される基としては、式−Y21−C(=O)−O−Y22−で表される基が特に好ましい。中でも、式−(CHa’−C(=O)−O−(CHb’−で表される基が好ましい。該式中、a’は、1〜10の整数であり、1〜8の整数が好ましく、1〜5の整数がより好ましく、1又は2がさらに好ましく、1が最も好ましい。b’は、1〜10の整数であり、1〜8の整数が好ましく、1〜5の整数がより好ましく、1又は2がさらに好ましく、1が最も好ましい。
-A divalent linking group containing a hetero atom:
When Ya x1 is a divalent linking group containing a hetero atom, preferred examples of the linking group include —O—, —C (═O) —O—, —C (═O) —, —O—C. (═O) —O—, —C (═O) —NH—, —NH—, —NH—C (═NH) — (H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or an acyl group). .), - S -, - S (= O) 2 -, - S (= O) 2 -O-, the formula -Y 21 -O-Y 22 -, - Y 21 -O -, - Y 21 - C (═O) —O—, —C (═O) —O—Y 21 —, — [Y 21 —C (═O) —O] m ″ —Y 22 —, —Y 21 —O—C ( Group represented by ═O) —Y 22 — or —Y 21 —S (═O) 2 —O—Y 22 —, wherein Y 21 and Y 22 each independently have a substituent. A divalent hydrocarbon group, It is an oxygen atom, m "is an integer of 0 to 3. ] Etc. are mentioned.
The divalent linking group containing a hetero atom is —C (═O) —NH—, —C (═O) —NH—C (═O) —, —NH—, —NH—C (═NH )-, The H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or acyl. The substituent (alkyl group, acyl group, etc.) preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 5 carbon atoms.
Formula -Y 21 -O-Y 22 -, - Y 21 -O -, - Y 21 -C (= O) -O -, - C (= O) -O-Y 21 -, - [Y 21 - C (═O) —O] m ″ —Y 22 —, —Y 21 —O—C (═O) —Y 22 — or —Y 21 —S (═O) 2 —O—Y 22 —, wherein Y 21 and Y 22 are each independently a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, and the divalent hydrocarbon group is exemplified in the description of the divalent linking group. And (the divalent hydrocarbon group which may have a substituent).
Y 21 is preferably a linear aliphatic hydrocarbon group, more preferably a linear alkylene group, still more preferably a linear alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, particularly a methylene group or an ethylene group. preferable.
Y 22 is preferably a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, and more preferably a methylene group, an ethylene group or an alkylmethylene group. The alkyl group in the alkylmethylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and most preferably a methyl group.
In the group represented by the formula — [Y 21 —C (═O) —O] m ″ —Y 22 —, m ″ is an integer of 0 to 3, preferably an integer of 0 to 2, Or 1 is more preferable, and 1 is particularly preferable. That is, the group represented by the formula — [Y 21 —C (═O) —O] m ″ —Y 22 — is represented by the formula —Y 21 —C (═O) —O—Y 22 —. A group represented by the formula — (CH 2 ) a ′ —C (═O) —O— (CH 2 ) b ′ — is preferred, in which a ′ is 1 to 10 The integer of 1-8 is preferable, the integer of 1-5 is more preferable, 1 or 2 is further more preferable, and 1 is the most preferable, b 'is an integer of 1-10, 1-8 An integer is preferable, an integer of 1 to 5 is more preferable, 1 or 2 is more preferable, and 1 is most preferable.

Yax1としては、単結合、エステル結合[−C(=O)−O−]、エーテル結合(−O−)、−C(=O)−NH−、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、又はこれらの組合せであることが好ましく、中でも単結合が特により好ましい。 As Ya x1 , a single bond, an ester bond [—C (═O) —O—], an ether bond (—O—), —C (═O) —NH—, a linear or branched alkylene group Or a combination thereof, and a single bond is particularly more preferable.

前記式(a10−1)中、Wax1は、(nax1+1)価の芳香族炭化水素基である。
Wax1における芳香族炭化水素基としては、芳香環から(nax1+1)個の水素原子を除いた基が挙げられる。ここでの芳香環は、4n+2個のπ電子をもつ環状共役系であれば特に限定されず、単環式でも多環式でもよい。芳香環の炭素数は5〜30であることが好ましく、炭素数5〜20がより好ましく、炭素数6〜15がさらに好ましく、炭素数6〜12が特に好ましい。芳香環として具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環;前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。芳香族複素環として具体的には、ピリジン環、チオフェン環等が挙げられる。
In the formula (a10-1), Wa x1 is a (n ax1 +1) valent aromatic hydrocarbon group.
Examples of the aromatic hydrocarbon group in Wa x1 include a group in which (n ax1 +1) hydrogen atoms are removed from an aromatic ring. The aromatic ring here is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugated system having 4n + 2 π electrons, and may be monocyclic or polycyclic. The aromatic ring preferably has 5 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 20 carbon atoms, still more preferably 6 to 15 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 12 carbon atoms. Specific examples of the aromatic ring include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, naphthalene, anthracene and phenanthrene; aromatic heterocycles in which a part of carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are substituted with heteroatoms, and the like. Can be mentioned. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Specific examples of the aromatic heterocycle include a pyridine ring and a thiophene ring.

前記式(a10−1)中、nax1は、1〜3の整数であり、1又は2が好ましく、1がより好ましい。 In said formula (a10-1), nax1 is an integer of 1-3, 1 or 2 is preferable and 1 is more preferable.

以下に、前記一般式(a10−1)で表される構成単位の具体例を示す。
下記の式中、Rαは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基を示す。
Specific examples of the structural unit represented by the general formula (a10-1) are shown below.
In the following formula, R α represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

(A1)成分が有する構成単位(a10)は、1種であってもよく2種以上であってもよい。
(A1)成分中、構成単位(a10)の割合は、該(A1)成分を構成する全構成単位の合計(100モル%)に対して、例えば、0〜80モル%であり、10〜80モル%が好ましく、20〜70モル%がより好ましく、30〜60モル%が特に好ましい。
構成単位(a10)の割合を、前記の好ましい範囲の下限値以上とすることにより、感度、解像性、ラフネス改善等のリソグラフィー特性が向上する。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であると、他の構成単位とのバランスを取ることができ、種々のリソグラフィー特性が良好となる。
As the structural unit (a10) contained in the component (A1), 1 type of structural unit may be used, or 2 or more types may be used.
In the component (A1), the proportion of the structural unit (a10) is, for example, 0 to 80 mol% with respect to the total (100 mol%) of all the structural units constituting the component (A1), and 10 to 80 Mol% is preferable, 20 to 70 mol% is more preferable, and 30 to 60 mol% is particularly preferable.
By setting the proportion of the structural unit (a10) to be equal to or higher than the lower limit of the above preferable range, lithography properties such as sensitivity, resolution, and roughness improvement are improved. On the other hand, when it is not more than the upper limit value of the above preferable range, it is possible to balance with other structural units, and various lithography properties are improved.

≪構成単位(a2)≫
(A1)成分は、構成単位(a1)に加えて、さらに、ラクトン含有環式基、−SO−含有環式基又はカーボネート含有環式基を含む構成単位(a2)(但し、構成単位(a1)に該当するものを除く)を有するものが好ましい。
構成単位(a2)のラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基は、(A1)成分をレジスト膜の形成に用いた場合に、レジスト膜の基板への密着性を高める上で有効なものである。また、構成単位(a2)を有することで、例えば酸拡散長を適切に調整する、レジスト膜の基板への密着性を高める、現像時の溶解性を適切に調整する、エッチング耐性を向上させる等の効果により、リソグラフィー特性等が良好となる。
≪Structural unit (a2) ≫
The component (A1) includes, in addition to the structural unit (a1), a structural unit (a2) (provided that the structural unit (a1) further includes a lactone-containing cyclic group, an —SO 2 -containing cyclic group, or a carbonate-containing cyclic group). Those having (except for those falling under a1) are preferred.
The lactone-containing cyclic group, —SO 2 — containing cyclic group, or carbonate-containing cyclic group of the structural unit (a2) is used to adhere the resist film to the substrate when the component (A1) is used for forming a resist film. It is effective in improving the sex. Further, by having the structural unit (a2), for example, the acid diffusion length is appropriately adjusted, the adhesion of the resist film to the substrate is improved, the solubility during development is appropriately adjusted, the etching resistance is improved, and the like. Due to this effect, the lithography properties and the like are improved.

「ラクトン含有環式基」とは、その環骨格中に−O−C(=O)−を含む環(ラクトン環)を含有する環式基を示す。ラクトン環をひとつ目の環として数え、ラクトン環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。ラクトン含有環式基は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。
構成単位(a2)におけるラクトン含有環式基としては、特に限定されることなく任意のものが使用可能である。具体的には、下記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)でそれぞれ表される基が挙げられる。
The “lactone-containing cyclic group” refers to a cyclic group containing a ring (lactone ring) containing —O—C (═O) — in the ring skeleton. The lactone ring is counted as the first ring. When only the lactone ring is present, it is called a monocyclic group, and when it has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of the structure. The lactone-containing cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group.
The lactone-containing cyclic group in the structural unit (a2) is not particularly limited, and any lactone-containing cyclic group can be used. Specific examples include groups represented by general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7) shown below.

Figure 2019207296
[式中、Ra’21はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子、アルキル基、ラクトン含有環式基、カーボネート含有環式基、又は−SO−含有環式基であり;A”は酸素原子(−O−)もしくは硫黄原子(−S−)を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、n’は0〜2の整数であり、m’は0または1である。]
Figure 2019207296
[Wherein, Ra ′ 21 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R ″ is a hydrogen atom, alkyl group, lactone-containing cyclic group, carbonate-containing cyclic group, or —SO 2 -containing cyclic group; A ″ is an oxygen atom (—O—) or a sulfur atom (— S—) may be an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, an oxygen atom or a sulfur atom, n ′ is an integer of 0 to 2, and m ′ is 0 or 1. ]

前記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)中、Ra’21におけるアルキル基としては、炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。該アルキル基は、直鎖状または分岐鎖状であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基またはエチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
Ra’21におけるアルコキシ基としては、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましい。該アルコキシ基は、直鎖状または分岐鎖状であることが好ましい。具体的には、前記Ra’21におけるアルキル基として挙げたアルキル基と酸素原子(−O−)とが連結した基が挙げられる。
Ra’21におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
Ra’21におけるハロゲン化アルキル基としては、前記Ra’21におけるアルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。該ハロゲン化アルキル基としては、フッ素化アルキル基が好ましく、特にパーフルオロアルキル基が好ましい。
In the general formula (a2-r-1) ~ (a2-r-7), the alkyl group in Ra '21, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. The alkyl group is preferably linear or branched. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, and a hexyl group. Among these, a methyl group or an ethyl group is preferable, and a methyl group is particularly preferable.
The alkoxy group in the ra '21, preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. The alkoxy group is preferably linear or branched. Specifically, groups of the the Ra 'group and an oxygen atom mentioned as the alkyl group in 21 (-O-) are linked and the like.
Examples of the halogen atom in Ra ′ 21 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
'Examples of the halogenated alkyl group for 21, the Ra' Ra part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group in 21 can be mentioned it has been substituted with the aforementioned halogen atoms. As the halogenated alkyl group, a fluorinated alkyl group is preferable, and a perfluoroalkyl group is particularly preferable.

Ra’21における−COOR”、−OC(=O)R”において、R”はいずれも水素原子、アルキル基、ラクトン含有環式基、カーボネート含有環式基、又は−SO−含有環式基である。
R”におけるアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、炭素数は1〜15が好ましい。
R”が直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基の場合は、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜5であることがさらに好ましく、メチル基またはエチル基であることが特に好ましい。
R”が環状のアルキル基の場合は、炭素数3〜15であることが好ましく、炭素数4〜12であることがさらに好ましく、炭素数5〜10が最も好ましい。具体的には、フッ素原子またはフッ素化アルキル基で置換されていてもよいし、されていなくてもよいモノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基;ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。より具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基;アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
R”におけるラクトン含有環式基としては、前記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)でそれぞれ表される基と同様のものが挙げられる。
R”におけるカーボネート含有環式基としては、後述のカーボネート含有環式基と同様であり、具体的には一般式(ax3−r−1)〜(ax3−r−3)でそれぞれ表される基が挙げられる。
R”における−SO−含有環式基としては、後述の−SO−含有環式基と同様であり、具体的には一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される基が挙げられる。
Ra’21におけるヒドロキシアルキル基としては、炭素数が1〜6であるものが好ましく、具体的には、前記Ra’21におけるアルキル基の水素原子の少なくとも1つが水酸基で置換された基が挙げられる。
In —COOR ″ and —OC (═O) R ″ in Ra ′ 21 , R ″ is any hydrogen atom, alkyl group, lactone-containing cyclic group, carbonate-containing cyclic group, or —SO 2 -containing cyclic group. It is.
The alkyl group for R ″ may be linear, branched or cyclic, and preferably has 1 to 15 carbon atoms.
When R ″ is a linear or branched alkyl group, it preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group or an ethyl group. preferable.
When R ″ is a cyclic alkyl group, it preferably has 3 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms, and most preferably 5 to 10 carbon atoms. Specifically, a fluorine atom Or a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a monocycloalkane which may or may not be substituted with a fluorinated alkyl group; a polycycloalkane such as a bicycloalkane, tricycloalkane or tetracycloalkane A group in which one or more hydrogen atoms have been removed from a monocycloalkane such as cyclopentane or cyclohexane, and more specifically, a group in which one or more hydrogen atoms have been removed; Examples include groups in which one or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as cyclodecane or tetracyclododecane. That.
Examples of the lactone-containing cyclic group for R ″ include the same groups as those represented by general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7).
The carbonate-containing cyclic group in R ″ is the same as the carbonate-containing cyclic group described later, specifically, groups represented by general formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3), respectively. Is mentioned.
The —SO 2 — containing cyclic group in R ″ is the same as the later-described —SO 2 — containing cyclic group, and specifically, is represented by the general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4) And groups represented respectively by
As the hydroxyalkyl group in Ra ′ 21 , those having 1 to 6 carbon atoms are preferable, and specifically, a group in which at least one hydrogen atom of the alkyl group in Ra ′ 21 is substituted with a hydroxyl group can be mentioned. .

前記一般式(a2−r−2)、(a2−r−3)、(a2−r−5)中、A” における炭素数1〜5のアルキレン基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基等が挙げられる。該アルキレン基が酸素原子または硫黄原子を含む場合、その具体例としては、前記アルキレン基の末端または炭素原子間に−O−または−S−が介在する基が挙げられ、たとえば−O−CH−、−CH−O−CH−、−S−CH−、−CH−S−CH−等が挙げられる。A”としては、炭素数1〜5のアルキレン基または−O−が好ましく、炭素数1〜5のアルキレン基がより好ましく、メチレン基が最も好ましい。 In the general formulas (a2-r-2), (a2-r-3), and (a2-r-5), the alkylene group having 1 to 5 carbon atoms in A ″ is linear or branched. An alkylene group is preferable, and examples include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, an isopropylene group, etc. When the alkylene group contains an oxygen atom or a sulfur atom, specific examples thereof include the terminal of the alkylene group or carbon. between atoms -O- or -S- can be mentioned a group intervening, for example, -O-CH 2 -, - CH 2 -O-CH 2 -, - S-CH 2 -, - CH 2 -S-CH As A ″, an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or —O— is preferable, an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable, and a methylene group is most preferable.

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

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
Figure 2019207296

「−SO−含有環式基」とは、その環骨格中に−SO−を含む環を含有する環式基を示し、具体的には、−SO−における硫黄原子(S)が環式基の環骨格の一部を形成する環式基である。その環骨格中に−SO−を含む環をひとつ目の環として数え、該環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。−SO−含有環式基は、単環式基であってもよく多環式基であってもよい。
−SO−含有環式基は、特に、その環骨格中に−O−SO−を含む環式基、すなわち−O−SO−中の−O−S−が環骨格の一部を形成するスルトン(sultone)環を含有する環式基であることが好ましい。
−SO−含有環式基として、より具体的には、下記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される基が挙げられる。
The “—SO 2 -containing cyclic group” refers to a cyclic group containing a ring containing —SO 2 — in the ring skeleton, specifically, the sulfur atom (S) in —SO 2 — is It is a cyclic group that forms part of the ring skeleton of the cyclic group. The ring containing —SO 2 — in the ring skeleton is counted as the first ring, and when it is only the ring, it is a monocyclic group, and when it has another ring structure, it is a polycyclic group regardless of the structure. Called. The —SO 2 — containing cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group.
-SO 2 - containing cyclic group, in particular, -O-SO 2 - within the ring skeleton cyclic group containing, i.e. -O-SO 2 - -O-S- medium is a part of the ring skeleton A cyclic group containing a sultone ring to be formed is preferable.
More specifically, examples of the —SO 2 -containing cyclic group include groups represented by general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4) shown below.

Figure 2019207296
[式中、Ra’51はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子、アルキル基、ラクトン含有環式基、カーボネート含有環式基、又は−SO−含有環式基であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、n’は0〜2の整数である。]
Figure 2019207296
[Wherein, Ra ′ 51 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R ″ is a hydrogen atom, an alkyl group, a lactone-containing cyclic group, a carbonate-containing cyclic group, or a —SO 2 — containing cyclic group; A ″ is a carbon that may contain an oxygen atom or a sulfur atom It is an alkylene group of formula 1-5, an oxygen atom or a sulfur atom, and n ′ is an integer of 0-2. ]

前記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−2)中、A”は、前記一般式(a2−r−2)、(a2−r−3)、(a2−r−5)中のA”と同様である。
Ra’51におけるアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基としては、それぞれ前記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)中のRa’21についての説明で挙げたものと同様のものが挙げられる。
下記に一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される基の具体例を挙げる。式中の「Ac」は、アセチル基を示す。
In the general formulas (a5-r-1) to (a5-r-2), A ″ represents the general formulas (a2-r-2), (a2-r-3), and (a2-r-5). Same as A ″ in the middle.
As the alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated alkyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, and hydroxyalkyl group in Ra ′ 51 , the above general formulas (a2-r-1) to ( a2-r-7) as in the same as those exemplified in the description of the Ra '21 of the like.
Specific examples of groups represented by general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4) are given below. “Ac” in the formula represents an acetyl group.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
Figure 2019207296

「カーボネート含有環式基」とは、その環骨格中に−O−C(=O)−O−を含む環(カーボネート環)を含有する環式基を示す。カーボネート環をひとつ目の環として数え、カーボネート環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。カーボネート含有環式基は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。
カーボネート環含有環式基としては、特に限定されることなく任意のものが使用可能である。具体的には、下記一般式(ax3−r−1)〜(ax3−r−3)でそれぞれ表される基が挙げられる。
The “carbonate-containing cyclic group” refers to a cyclic group containing a ring (carbonate ring) containing —O—C (═O) —O— in the ring skeleton. When the carbonate ring is counted as the first ring, the carbonate ring alone is called a monocyclic group, and when it has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of the structure. The carbonate-containing cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group.
Any carbonate ring-containing cyclic group can be used without any particular limitation. Specific examples include groups represented by the following general formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3).

Figure 2019207296
[式中、Ra’x31はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子、アルキル基、ラクトン含有環式基、カーボネート含有環式基、又は−SO−含有環式基であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、p’は0〜3の整数であり、q’は0または1である。]
Figure 2019207296
[ Wherein , Ra ′ x31 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R ″ is a hydrogen atom, an alkyl group, a lactone-containing cyclic group, a carbonate-containing cyclic group, or a —SO 2 — containing cyclic group; A ″ is a carbon that may contain an oxygen atom or a sulfur atom An alkylene group having 1 to 5 atoms, an oxygen atom or a sulfur atom, p ′ is an integer of 0 to 3, and q ′ is 0 or 1. ]

前記一般式(ax3−r−2)〜(ax3−r−3)中、A”は、前記一般式(a2−r−2)、(a2−r−3)、(a2−r−5)中のA”と同様である。
Ra’ 31におけるアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基としては、それぞれ前記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)中のRa’21についての説明で挙げたものと同様のものが挙げられる。
下記に一般式(ax3−r−1)〜(ax3−r−3)でそれぞれ表される基の具体例を挙げる。
In the general formulas (ax3-r-2) to (ax3-r-3), A ″ represents the general formulas (a2-r-2), (a2-r-3), (a2-r-5). Same as A ″ in the middle.
As the alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated alkyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, and hydroxyalkyl group in Ra ′ 31 , the above general formulas (a2-r-1) to ( a2-r-7) as in the same as those exemplified in the description of the Ra '21 of the like.
Specific examples of groups represented by general formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3) are shown below.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

構成単位(a2)としては、なかでも、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸エステルから誘導される構成単位が好ましい。
かかる構成単位(a2)は、下記一般式(a2−1)で表される構成単位であることが好ましい。
As the structural unit (a2), a structural unit derived from an acrylate ester in which the hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom may be substituted with a substituent is preferable.
The structural unit (a2) is preferably a structural unit represented by the following general formula (a2-1).

Figure 2019207296
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。Ya21は単結合または2価の連結基である。La21は−O−、−COO−、−CON(R’)−、−OCO−、−CONHCO−又は−CONHCS−であり、R’は水素原子またはメチル基を示す。ただしLa21が−O−の場合、Ya21は−CO−にはならない。Ra21はラクトン含有環式基、カーボネート含有環式基、又は−SO−含有環式基である。]
Figure 2019207296
[In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Ya 21 is a single bond or a divalent linking group. La 21 represents —O—, —COO—, —CON (R ′) —, —OCO—, —CONHCO— or —CONHCS—, and R ′ represents a hydrogen atom or a methyl group. However, when La 21 is —O—, Ya 21 is not —CO—. Ra 21 is a lactone-containing cyclic group, a carbonate-containing cyclic group, or an —SO 2 -containing cyclic group. ]

前記式(a2−1)中、Rは前記と同じである。Rとしては、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のフッ素化アルキル基が好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子又はメチル基が特に好ましい。   In the formula (a2-1), R is the same as described above. As R, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a hydrogen atom or a methyl group is particularly preferable from the viewpoint of industrial availability.

前記式(a2−1)中、Ya21の2価の連結基としては、特に限定されないが、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基等が好適に挙げられる。Ya21における、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基についての説明は、上述の一般式(a10−1)中のYax1における、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基についての説明とそれぞれ同様である。
Ya21としては、単結合、エステル結合[−C(=O)−O−]、エーテル結合(−O−)、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、又はこれらの組合せであることが好ましい。
In formula (a2-1), the divalent linking group of Ya 21 is not particularly limited, but may be a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, or a divalent linking group containing a hetero atom. Etc. are preferable. The explanation for the divalent hydrocarbon group which may have a substituent in Ya 21 and the divalent linking group containing a hetero atom is the substitution in Ya x1 in the general formula (a10-1). This is the same as described for the divalent hydrocarbon group which may have a group and the divalent linking group containing a hetero atom.
Ya 21 is preferably a single bond, an ester bond [—C (═O) —O—], an ether bond (—O—), a linear or branched alkylene group, or a combination thereof. .

前記式(a2−1)中、Ra21はラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基である。
Ra21におけるラクトン含有環式基、−SO−含有環式基、カーボネート含有環式基としてはそれぞれ、前述した一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)でそれぞれ表される基、一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される基、一般式(ax3−r−1)〜(ax3−r−3)でそれぞれ表される基が好適に挙げられる。
中でも、ラクトン含有環式基または−SO−含有環式基が好ましく、前記一般式(a2−r−1)、(a2−r−2)、(a2−r−6)または(a5−r−1)でそれぞれ表される基がより好ましい。具体的には、前記化学式(r−lc−1−1)〜(r−lc−1−7)、(r−lc−2−1)〜(r−lc−2−18)、(r−lc−6−1)、(r−sl−1−1)、(r−sl−1−18)でそれぞれ表される、いずれかの基がより好ましい。
In the formula (a2-1), Ra 21 is a lactone-containing cyclic group, an —SO 2 -containing cyclic group, or a carbonate-containing cyclic group.
The lactone-containing cyclic group, -SO 2 -containing cyclic group, and carbonate-containing cyclic group in Ra 21 are each represented by the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7) described above. Groups represented by general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4), groups represented by general formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3), respectively. Are preferable.
Among them, a lactone-containing cyclic group or a —SO 2 — containing cyclic group is preferable, and the general formula (a2-r-1), (a2-r-2), (a2-r-6) or (a5-r) is preferable. The groups represented by -1) are more preferable. Specifically, the chemical formulas (r-lc-1-1) to (r-lc-1-7), (r-lc-2-1) to (r-lc-2-18), (r- Any group represented by lc-6-1), (r-sl-1-1), and (r-sl-1-18) is more preferred.

(A1)成分が有する構成単位(a2)は、1種でもよく2種以上でもよい。
(A1)成分が構成単位(a2)を有する場合、構成単位(a2)の割合は、当該(A1)成分を構成する全構成単位の合計(100モル%)に対して、1〜50モル%であることが好ましく、5〜45モル%であることがより好ましく、10〜40モル%であることがさらに好ましく、10〜30モル%が特に好ましい。
構成単位(a2)の割合を好ましい下限値以上とすることにより、構成単位(a2)を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下であると、他の構成単位とのバランスを取ることができ、種々のリソグラフィー特性が良好となる。
As the structural unit (a2) contained in the component (A1), 1 type of structural unit may be used, or 2 or more types may be used.
When the component (A1) has the structural unit (a2), the proportion of the structural unit (a2) is 1 to 50 mol% with respect to the total (100 mol%) of all the structural units constituting the component (A1). It is preferably 5 to 45 mol%, more preferably 10 to 40 mol%, particularly preferably 10 to 30 mol%.
By setting the proportion of the structural unit (a2) to a preferable lower limit value or more, the effect of containing the structural unit (a2) is sufficiently obtained, and when it is equal to or lower than the upper limit value, balance with other structural units is achieved. And various lithographic properties are improved.

≪構成単位(a3)≫
(A1)成分は、構成単位(a1)に加えて、さらに、極性基含有脂肪族炭化水素基を含む構成単位(a3)(但し、構成単位(a1)、構成単位(a2)に該当するものを除く)を有するものが好ましい。(A1)成分が構成単位(a3)を有することで、例えば酸拡散長を適切に調整する、レジスト膜の基板への密着性を高める、現像時の溶解性を適切に調整する、エッチング耐性を向上させる等の効果により、リソグラフィー特性等が良好となる。
≪Structural unit (a3) ≫
In addition to the structural unit (a1), the component (A1) further includes the structural unit (a3) containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group (provided that the structural unit (a1) and the structural unit (a2)) Are preferred). The component (A1) has the structural unit (a3), for example, appropriately adjusting the acid diffusion length, improving the adhesion of the resist film to the substrate, appropriately adjusting the solubility during development, and etching resistance. Due to the effects such as improvement, the lithography properties and the like are improved.

極性基としては、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基等が挙げられ、特に水酸基が好ましい。
脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜10の直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基(好ましくはアルキレン基)や、環状の脂肪族炭化水素基(環式基)が挙げられる。該環式基としては、単環式基でも多環式基でもよく、例えばArFエキシマレーザー用レジスト組成物用の樹脂において、多数提案されているものの中から適宜選択して用いることができる。該環式基としては多環式基であることが好ましく、炭素数は7〜30であることがより好ましい。
その中でも、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、またはアルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基を含有する脂肪族多環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位がより好ましい。該多環式基としては、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどから2個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから2個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。これらの多環式基の中でも、アダマンタンから2個以上の水素原子を除いた基、ノルボルナンから2個以上の水素原子を除いた基、テトラシクロドデカンから2個以上の水素原子を除いた基が工業上好ましい。
Examples of the polar group include a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, and a hydroxyalkyl group in which part of the hydrogen atoms of the alkyl group is substituted with a fluorine atom, and a hydroxyl group is particularly preferable.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (preferably an alkylene group) and a cyclic aliphatic hydrocarbon group (cyclic group). The cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group. For example, a resin for a resist composition for an ArF excimer laser can be appropriately selected from those proposed. The cyclic group is preferably a polycyclic group, and more preferably 7 to 30 carbon atoms.
Among them, a structural unit derived from an acrylate ester containing an aliphatic polycyclic group containing a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, or an alkyl group is substituted with a fluorine atom Is more preferable. Examples of the polycyclic group include groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane and the like. Specific examples include groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Among these polycyclic groups, there are groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from adamantane, groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from norbornane, and groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from tetracyclododecane. Industrially preferable.

構成単位(a3)としては、極性基含有脂肪族炭化水素基を含むものであれば特に限定されることなく任意のものが使用可能である。
構成単位(a3)としては、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸エステルから誘導される構成単位であって極性基含有脂肪族炭化水素基を含む構成単位が好ましい。
構成単位(a3)としては、極性基含有脂肪族炭化水素基における炭化水素基が炭素数1〜10の直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基のときは、アクリル酸のヒドロキシエチルエステルから誘導される構成単位が好ましい。
また、構成単位(a3)としては、極性基含有脂肪族炭化水素基における該炭化水素基が多環式基のときは、下記の式(a3−1)で表される構成単位、式(a3−2)で表される構成単位、式(a3−3)で表される構成単位が好ましいものとして挙げられる。
The structural unit (a3) is not particularly limited as long as it contains a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group, and any structural unit can be used.
The structural unit (a3) is a structural unit derived from an acrylate ester in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent, and includes a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group A structural unit is preferred.
The structural unit (a3) is derived from a hydroxyethyl ester of acrylic acid when the hydrocarbon group in the polar group-containing aliphatic hydrocarbon group is a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. The structural unit is preferred.
As the structural unit (a3), when the hydrocarbon group in the polar group-containing aliphatic hydrocarbon group is a polycyclic group, the structural unit represented by the following formula (a3-1), the formula (a3) -2) and the structural unit represented by the formula (a3-3) are preferable.

Figure 2019207296
[式中、Rは前記と同じであり、jは1〜3の整数であり、kは1〜3の整数であり、t’は1〜3の整数であり、lは1〜5の整数であり、sは1〜3の整数である。]
Figure 2019207296
[Wherein, R is the same as defined above, j is an integer of 1 to 3, k is an integer of 1 to 3, t ′ is an integer of 1 to 3, and l is an integer of 1 to 5] And s is an integer of 1 to 3. ]

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

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

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

(A1)成分が有する構成単位(a3)は、1種でも2種以上でもよい。
(A1)成分が構成単位(a3)を有する場合、当該(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対して1〜40モル%であることが好ましく、2〜30モル%がより好ましく、5〜25モル%がさらに好ましく、5〜20モル%が特に好ましい。
構成単位(a3)の割合を、前記の好ましい範囲の下限値以上とすることにより、構成単位(a3)を含有させることによる効果が充分に得られ、前記の好ましい範囲の上限値以下であると、他の構成単位とのバランスを取ることができ、種々のリソグラフィー特性が良好となる。
The structural unit (a3) contained in the component (A1) may be one type or two or more types.
When the component (A1) has the structural unit (a3), it is preferably 1 to 40 mol%, more preferably 2 to 30 mol%, based on the total of all structural units constituting the component (A1). 5-25 mol% is further more preferable, and 5-20 mol% is especially preferable.
By setting the proportion of the structural unit (a3) to be equal to or higher than the lower limit value of the preferable range, an effect obtained by including the structural unit (a3) is sufficiently obtained, and is equal to or lower than the upper limit value of the preferable range. It is possible to balance with other structural units, and various lithographic properties are improved.

≪その他構成単位≫
(A1)成分は、上述した構成単位(a1)、構成単位(a10)、構成単位(a2)、構成単位(a3)以外のその他構成単位を有してもよい。
その他構成単位としては、例えば、後述の一般式(a9−1)で表される構成単位(a9)、スチレンから誘導される構成単位、スチレン誘導体から誘導される構成単位(但し、構成単位(a10)に該当するものを除く)、酸非解離性の脂肪族環式基を含む構成単位などが挙げられる。
≪Other structural units≫
The component (A1) may have other structural units other than the structural unit (a1), the structural unit (a10), the structural unit (a2), and the structural unit (a3) described above.
As other structural units, for example, a structural unit (a9) represented by the general formula (a9-1) described later, a structural unit derived from styrene, a structural unit derived from a styrene derivative (however, the structural unit (a10 ), And a structural unit containing an acid non-dissociable aliphatic cyclic group.

構成単位(a9):
構成単位(a9)は、下記の一般式(a9−1)で表される構成単位である。
Structural unit (a9):
The structural unit (a9) is a structural unit represented by the following general formula (a9-1).

Figure 2019207296
[式中、Rは、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。Ya91は、単結合又は2価の連結基である。Ya92は、2価の連結基である。R91は、置換基を有していてもよい炭化水素基である。]
Figure 2019207296
[In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Ya 91 is a single bond or a divalent linking group. Ya 92 is a divalent linking group. R 91 is a hydrocarbon group which may have a substituent. ]

前記式(a9−1)中、Rは前記と同じである。
Rとしては、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のフッ素化アルキル基が好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子又はメチル基が特に好ましい。
In the formula (a9-1), R is the same as described above.
As R, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a hydrogen atom or a methyl group is particularly preferable from the viewpoint of industrial availability.

前記式(a9−1)中、Ya91における2価の連結基は、上述した一般式(a10−1)中のYax1における2価の連結基と同様のものが挙げられる。中でも、Ya91としては、単結合であることが好ましい。 In the formula (a9-1), examples of the divalent linking group in Ya 91 include the same divalent linking groups as in Ya x1 in the general formula (a10-1). Of these, Ya 91 is preferably a single bond.

前記式(a9−1)中、Ya92における2価の連結基は、上述した一般式(a10−1)中のYax1の2価の連結基と同様のものが挙げられる。
Ya92における2価の連結基において、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基としては、直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましい。
また、Ya92における2価の連結基において、ヘテロ原子を含む2価の連結基としては、−O−、−C(=O)−O−、−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=O)−NH−、−NH−、−NH−C(=NH)−(Hはアルキル基、アシル基等の置換基で置換されていてもよい。)、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−、−C(=S)−、一般式−Y21−O−Y22−、−Y21−O−、−Y21−C(=O)−O−、−C(=O)−O−−Y21、[Y21−C(=O)−O]m’−Y22−または−Y21−O−C(=O)−Y22−で表される基[式中、Y21およびY22はそれぞれ独立して置換基を有していてもよい2価の炭化水素基であり、Oは酸素原子であり、m’は0〜3の整数である。]等が挙げられる。なかでも、−C(=O)−、−C(=S)−が好ましい。
In the formula (a9-1), examples of the divalent linking group in Ya 92 include the same divalent linking groups as Ya x1 in the general formula (a10-1) described above.
In the divalent linking group in Ya 92, the divalent hydrocarbon group which may have a substituent is preferably a linear or branched aliphatic hydrocarbon group.
In the divalent linking group in Ya 92 , examples of the divalent linking group containing a hetero atom include —O—, —C (═O) —O—, —C (═O) —, and —O—C. (═O) —O—, —C (═O) —NH—, —NH—, —NH—C (═NH) — (H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or an acyl group). .), - S -, - S (= O) 2 -, - S (= O) 2 -O -, - C (= S) -, the formula -Y 21 -O-Y 22 -, - Y 21 -O -, - Y 21 -C ( = O) -O -, - C (= O) -O - Y 21, [Y 21 -C (= O) -O] m '-Y 22 - or - A group represented by Y 21 —O—C (═O) —Y 22 —, wherein Y 21 and Y 22 are each independently a divalent hydrocarbon group which may have a substituent. , O is an oxygen atom, and m ′ is 0-3. It is an integer. ] Etc. are mentioned. Especially, -C (= O)-and -C (= S)-are preferable.

前記式(a9−1)中、R91における炭化水素基としては、アルキル基、1価の脂環式炭化水素基、アリール基、アラルキル基などが挙げられる。
91におけるアルキル基は、炭素数1〜8が好ましく、炭素数1〜6がより好ましく、炭素数1〜4がさらに好ましく、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基等が好ましいものとして挙げられる。
91における1価の脂環式炭化水素基は、炭素数3〜20が好ましく、炭素数3〜12がより好ましく、多環式でもよく、単環式でもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては炭素数3〜6のものが好ましく、具体的にはシクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては炭素数7〜12のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
91におけるアリール基は、炭素数6〜18であるものが好ましく、炭素数6〜10であるものがより好ましく、具体的にはフェニル基が特に好ましい。
91におけるアラルキル基としては、炭素数1〜8のアルキレン基と上記「R91におけるアリール基」とが結合したアラルキル基が好ましく、炭素数1〜6のアルキレン基と上記「R91におけるアリール基」とが結合したアラルキル基がより好ましく、炭素数1〜4のアルキレン基と上記「R91におけるアリール基」とが結合したアラルキル基が特に好ましい。
91における炭化水素基は、当該炭化水素基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されていることが好ましく、当該炭化水素基の水素原子の30〜100%がフッ素原子で置換されていることがより好ましい。なかでも、上述したアルキル基の水素原子の全部がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキル基であることが特に好ましい。
In the formula (a9-1), examples of the hydrocarbon group for R 91 include an alkyl group, a monovalent alicyclic hydrocarbon group, an aryl group, and an aralkyl group.
The alkyl group for R 91 preferably has 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 4 carbon atoms, and may be linear or branched. Specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, an octyl group and the like are preferable.
The monovalent alicyclic hydrocarbon group for R 91 preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 12 carbon atoms, and may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon group, a group in which one or more hydrogen atoms have been removed from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples include cyclobutane, cyclopentane, and cyclohexane. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane, and the polycycloalkane is preferably a group having 7 to 12 carbon atoms. Examples thereof include adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane.
The aryl group for R 91 is preferably one having 6 to 18 carbon atoms, more preferably one having 6 to 10 carbon atoms, and particularly preferably a phenyl group.
The aralkyl group in R 91 is preferably an aralkyl group in which an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms and the above “aryl group in R 91 ” are bonded, and an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms and the above “aryl group in R 91 ”. Is more preferable, and an aralkyl group in which an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms and the above “aryl group in R 91 ” are bonded is particularly preferable.
In the hydrocarbon group for R 91 , part or all of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group are preferably substituted with fluorine atoms, and 30 to 100% of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group are substituted with fluorine atoms. More preferably. Especially, it is especially preferable that it is the perfluoroalkyl group by which all the hydrogen atoms of the alkyl group mentioned above were substituted by the fluorine atom.

91における炭化水素基は、置換基を有していてもよい。該置換基としては、ハロゲン原子、オキソ基(=O)、水酸基(-OH)、アミノ基(−NH)、−SO−NH等が挙げられる。また、その炭化水素基を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子を含む置換基で置換されてもよい。該ヘテロ原子を含む置換基としては、−O−、−NH−、−N=、−C(=O)−O−、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−が挙げられる。
91において、置換基を有する炭化水素基としては、前記の一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)でそれぞれ表されるラクトン含有環式基が挙げられる。
The hydrocarbon group for R 91 may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an oxo group (═O), a hydroxyl group (—OH), an amino group (—NH 2 ), —SO 2 —NH 2 and the like. Moreover, a part of carbon atoms constituting the hydrocarbon group may be substituted with a substituent containing a hetero atom. Examples of the substituent containing a hetero atom include -O-, -NH-, -N =, -C (= O) -O-, -S-, -S (= O) 2- , -S (= O ) 2 -O-.
In R 91 , examples of the hydrocarbon group having a substituent include lactone-containing cyclic groups respectively represented by the aforementioned general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7).

また、R91において、置換基を有する炭化水素基としては、前記の一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される−SO−含有環式基;下記化学式で表される置換アリール基、1価の複素環式基なども挙げられる。 Further, in R 91 , the hydrocarbon group having a substituent is a —SO 2 — containing cyclic group represented by each of the above general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4); Examples thereof include a substituted aryl group represented by a chemical formula and a monovalent heterocyclic group.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

構成単位(a9)の中でも、下記一般式(a9−1−1)で表される構成単位が好ましい。   Among the structural units (a9), structural units represented by general formula (a9-1-1) shown below are preferable.

Figure 2019207296
[式中、Rは前記と同様であり、Ya91は単結合または2価の連結基であり、R91は置換基を有していてもよい炭化水素基であり、R92は酸素原子又は硫黄原子である。]
Figure 2019207296
[Wherein, R is as defined above, Ya 91 is a single bond or a divalent linking group, R 91 is a hydrocarbon group which may have a substituent, and R 92 is an oxygen atom or It is a sulfur atom. ]

一般式(a9−1−1)中、Ya91、R91、Rについての説明は前記同様である。また、R92は酸素原子又は硫黄原子である。 In the general formula (a9-1-1), description of Ya 91 , R 91 and R is the same as described above. R 92 is an oxygen atom or a sulfur atom.

以下に、前記式(a9−1)又は一般式(a9−1−1)で表される構成単位の具体例を示す。下記式中、Rαは、水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示す。 Specific examples of the structural unit represented by the formula (a9-1) or the general formula (a9-1-1) are shown below. In the following formula, R α represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
Figure 2019207296

(A1)成分が含有する構成単位(a9)は1種であってもよく2種以上であってもよい。
(A1)成分が構成単位(a9)を有する場合、構成単位(a9)の割合は、該(A1)成分を構成する全構成単位の合計(100モル%)に対して、1〜40モル%であることが好ましく、3〜30モル%がより好ましく、5〜25モル%がさらに好ましく、10〜20モル%が特に好ましい。
構成単位(a9)の割合を、前記の好ましい範囲の下限値以上とすることにより、例えば酸拡散長を適切に調整する、レジスト膜の基板への密着性を高める、現像時の溶解性を適切に調整する、エッチング耐性を向上させる等の効果が得られ、前記の好ましい範囲の上限値以下であると、他の構成単位とのバランスを取ることができ、種々のリソグラフィー特性が良好となる。
As the structural unit (a9) contained in the component (A1), 1 type of structural unit may be used, or 2 or more types may be used.
When the component (A1) has the structural unit (a9), the proportion of the structural unit (a9) is 1 to 40 mol% with respect to the total (100 mol%) of all the structural units constituting the component (A1). It is preferable that it is 3-30 mol%, 5-25 mol% is further more preferable, and 10-20 mol% is especially preferable.
By setting the proportion of the structural unit (a9) to be equal to or higher than the lower limit of the preferable range, for example, the acid diffusion length is appropriately adjusted, the adhesion of the resist film to the substrate is increased, and the solubility during development is appropriate. The effect of adjusting the etching resistance and improving the etching resistance can be obtained, and when it is not more than the upper limit of the above preferable range, it is possible to balance with other structural units, and various lithographic characteristics are improved.

レジスト組成物が含有する(A1)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(A1)成分は、構成単位(a1)を有する高分子化合物(A1−1)(以下「(A1−1)成分」ともいう)を含むものが好ましい。
好ましい(A1−1)成分としては、例えば、構成単位(a1)と構成単位(a2)との繰り返し構造を有する高分子化合物、構成単位(a1)と構成単位(a10)との繰り返し構造を有する高分子化合物等が挙げられる。
上記2つの各構成単位の組み合わせに加えて、さらに3つ目又は3つ以上の構成単位として、上記で説明した構成単位を適宜所望の効果に合わせて組み合わせてもよい。3つ目の構成単位として好ましくは、構成単位(a3)及び構成単位(a9)の少なくとも一方が挙げられる。
As the component (A1) contained in the resist composition, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The component (A1) preferably contains the polymer compound (A1-1) having the structural unit (a1) (hereinafter also referred to as “component (A1-1)”).
Preferred examples of the component (A1-1) include a polymer compound having a repeating structure of the structural unit (a1) and the structural unit (a2), and a repeating structure of the structural unit (a1) and the structural unit (a10). Examples thereof include polymer compounds.
In addition to the combination of the above two structural units, the structural units described above may be combined as appropriate according to the desired effect as the third or more structural units. The third structural unit is preferably at least one of the structural unit (a3) and the structural unit (a9).

かかる(A1)成分は、各構成単位を誘導するモノマーを重合溶媒に溶解し、ここに、例えばアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、アゾビスイソ酪酸ジメチル(たとえばV−601など)等のラジカル重合開始剤を加えて重合することにより製造することができる。あるいは、かかる(A1)成分は、構成単位(a1)を誘導するモノマーと、必要に応じて構成単位(a1)以外の構成単位を誘導する前駆体モノマー(官能基が保護されたモノマー)と、を重合溶媒に溶解し、ここに、上記のようなラジカル重合開始剤を加えて重合し、その後、脱保護反応を行うことにより製造することができる。尚、重合の際に、例えば、HS−CH−CH−CH−C(CF−OHのような連鎖移動剤を併用して用いることにより、末端に−C(CF−OH基を導入してもよい。このように、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基が導入された共重合体は、現像欠陥の低減やLER(ラインエッジラフネス:ライン側壁の不均一な凹凸)の低減に有効である。 The component (A1) is obtained by dissolving a monomer for deriving each structural unit in a polymerization solvent, and starting radical polymerization such as azobisisobutyronitrile (AIBN), dimethyl azobisisobutyrate (for example, V-601), etc. It can manufacture by adding an agent and superposing | polymerizing. Alternatively, the component (A1) includes a monomer that derives the structural unit (a1), and a precursor monomer that induces a structural unit other than the structural unit (a1) as necessary (a monomer having a functional group protected), Can be dissolved in a polymerization solvent, polymerized by adding a radical polymerization initiator as described above, and then subjected to a deprotection reaction. In the polymerization, for example, by using a chain transfer agent such as HS—CH 2 —CH 2 —CH 2 —C (CF 3 ) 2 —OH in combination, —C (CF 3 ) at the terminal is used. A 2- OH group may be introduced. As described above, a copolymer introduced with a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of the alkyl group is substituted with a fluorine atom reduces development defects and LER (line edge roughness: uneven unevenness of line side walls). It is effective in reducing

(A1)成分の質量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算基準)は、特に限定されるものではなく、1000〜50000が好ましく、2000〜30000がより好ましく、3000〜20000がさらに好ましい。
(A1)成分のMwがこの範囲の好ましい上限値以下であると、レジストとして用いるのに充分なレジスト溶剤への溶解性があり、この範囲の好ましい下限値以上であると、耐ドライエッチング性やレジストパターン断面形状が良好である。
(A1)成分の分散度(Mw/Mn)は、特に限定されず、1.0〜4.0が好ましく、1.0〜3.0がより好ましく、1.1〜2.0が特に好ましい。なお、Mnは数平均分子量を示す。
The mass average molecular weight (Mw) of the component (A1) (polystyrene conversion standard by gel permeation chromatography (GPC)) is not particularly limited, preferably 1000 to 50000, more preferably 2000 to 30000, 3000 to 20000 is more preferable.
When the Mw of the component (A1) is less than or equal to the preferable upper limit value in this range, there is sufficient solubility in a resist solvent to be used as a resist. The resist pattern has a good cross-sectional shape.
The dispersity (Mw / Mn) of the component (A1) is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 4.0, more preferably 1.0 to 3.0, and particularly preferably 1.1 to 2.0. . In addition, Mn shows a number average molecular weight.

・(A2)成分について
本実施形態のレジスト組成物は、(A)成分として、前記(A1)成分に該当しない、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分(以下「(A2)成分」という。)を併用してもよい。
(A2)成分としては、特に限定されず、化学増幅型レジスト組成物用の基材成分として従来から知られている多数のものから任意に選択して用いればよい。
(A2)成分は、高分子化合物又は低分子化合物の1種を単独で用いてもよく2種以上を組み合わせて用いてもよい。
-About (A2) component The resist composition of this embodiment does not correspond to the said (A1) component as a (A) component, but is a base-material component (henceforth "(A2) which changes the solubility with respect to a developing solution by the effect | action of an acid. ) Component ”)) may be used in combination.
The component (A2) is not particularly limited, and may be arbitrarily selected from a number of conventionally known base components for chemically amplified resist compositions.
As the component (A2), one type of high molecular compound or low molecular compound may be used alone, or two or more types may be used in combination.

(A)成分中の(A1)成分の割合は、(A)成分の総質量に対し、25質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、75質量%以上がさらに好ましく、100質量%であってもよい。該割合が25質量%以上であると、高感度化や解像性、ラフネス改善などの種々のリソグラフィー特性に優れたレジストパターンが形成されやすくなる。このような効果は、特に電子線やEUVによるリソグラフィーにおいて顕著である。   The proportion of the component (A1) in the component (A) is preferably 25% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, still more preferably 75% by mass or more, and 100% by mass with respect to the total mass of the component (A). It may be. When the proportion is 25% by mass or more, a resist pattern excellent in various lithography properties such as high sensitivity, resolution, and roughness improvement is easily formed. Such an effect is particularly remarkable in lithography using an electron beam or EUV.

本実施形態のレジスト組成物中、(A)成分の含有量は、形成しようとするレジスト膜厚等に応じて調整すればよい。   In the resist composition of this embodiment, the content of the component (A) may be adjusted according to the resist film thickness to be formed.

<化合物(BD1)>
本実施形態のレジスト組成物において、(BD1)成分は、下記一般式(bd1)で表される、アニオン部とカチオン部とからなる化合物である。
<Compound (BD1)>
In the resist composition of this embodiment, the component (BD1) is a compound composed of an anion portion and a cation portion represented by the following general formula (bd1).

Figure 2019207296
[式中、Rx〜Rxは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。Ry〜Ryは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は相互に結合して環構造を形成していてもよい。
Figure 2019207296
は二重結合又は単結合である。Rz〜Rzは、それぞれ独立に、原子価が許容する場合、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。但し、Rx〜Rx、Ry〜Ry及びRz〜Rzのうち少なくとも1個はアニオン基を有し、アニオン部全体でn価のアニオンとなる。nは1以上の整数である。mは1以上の整数であって、Mm+は、電子求引性基を有するm価の有機カチオンを表す。]
Figure 2019207296
[Wherein, Rx 1 to Rx 4 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more of them are bonded to each other to form a ring structure Also good. Ry 1 to Ry 2 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom that may have a substituent, or may be bonded to each other to form a ring structure.
Figure 2019207296
Is a double bond or a single bond. Rz 1 to Rz 4 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more of them may form a ring structure when the valence permits. You may do it. However, at least one of Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2, and Rz 1 to Rz 4 has an anion group, and the entire anion part becomes an n-valent anion. n is an integer of 1 or more. m is an integer of 1 or more, and M m + represents an m-valent organic cation having an electron withdrawing group. ]

・アニオン部について
前記式(bd1)中、Rx〜Rxは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。
Ry〜Ryは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は相互に結合して環構造を形成していてもよい。
Rz〜Rzは、それぞれ独立に、原子価が許容する場合、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。
During Anion Formula for (bd1), Rx 1 ~Rx 4 each independently represent a hydrocarbon may have a substituent hydrogen group or a hydrogen atom, or two or more are bonded to each other A ring structure may be formed.
Ry 1 to Ry 2 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom that may have a substituent, or may be bonded to each other to form a ring structure.
Rz 1 to Rz 4 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more of them may form a ring structure when the valence permits. You may do it.

Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzにおける炭化水素基としてはそれぞれ、脂肪族炭化水素基でもよいし芳香族炭化水素基でもよく、環状の炭化水素基でもよいし鎖状の炭化水素基でもよい。
例えば、Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzにおける、置換基を有してもよい炭化水素基としては、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基が挙げられる。
The hydrocarbon groups in Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , and Rz 1 to Rz 4 may each be an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, a cyclic hydrocarbon group, or a chain It may be a hydrocarbon group.
For example, the hydrocarbon group that may have a substituent in Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , Rz 1 to Rz 4 includes a cyclic group or a substituent that may have a substituent. Examples thereof include a chain alkyl group which may have a chain, or a chain alkenyl group which may have a substituent.

置換基を有してもよい環式基:
該環式基は、環状の炭化水素基であることが好ましく、該環状の炭化水素基は、芳香族炭化水素基であってもよく、脂肪族炭化水素基であってもよい。脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味する。また、脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。また、Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzにおける環状の炭化水素基は、複素環等のようにヘテロ原子を含んでもよい。
Cyclic group which may have a substituent:
The cyclic group is preferably a cyclic hydrocarbon group, and the cyclic hydrocarbon group may be an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group. An aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity. The aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated. Further, cyclic hydrocarbon group in Rx 1 ~Rx 4, Ry 1 ~Ry 2, Rz 1 ~Rz 4 may contain a hetero atom as such a heterocyclic ring.

Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzにおける芳香族炭化水素基は、芳香環を有する炭化水素基である。該芳香族炭化水素基の炭素数は、3〜30であることが好ましく、炭素数5〜30であることがより好ましく、炭素数5〜20がさらに好ましく、炭素数6〜15が特に好ましく、炭素数6〜12が最も好ましい。但し、該炭素数には、置換基における炭素数を含まないものとする。
Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzにおける芳香族炭化水素基が有する芳香環として具体的には、ベンゼン、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ビフェニル、又はこれらの芳香環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環などが挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzにおける芳香族炭化水素基が有する芳香環は、(A)成分との相溶性の観点から、ヘテロ原子を含まないことが好ましく、ベンゼン、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ビフェニル等の芳香環がより好ましい。
Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzにおける芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香環から水素原子を1つ除いた基(アリール基:たとえば、フェニル基、ナフチル基など)、前記芳香環の水素原子の1つがアルキレン基で置換された基(たとえば、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基など)等が挙げられる。前記アルキレン基(アリールアルキル基中のアルキル鎖)の炭素数は、1〜4であることが好ましく、炭素数1〜2であることがより好ましく、炭素数1であることが特に好ましい。
The aromatic hydrocarbon groups in Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , and Rz 1 to Rz 4 are hydrocarbon groups having an aromatic ring. The aromatic hydrocarbon group preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 30 carbon atoms, still more preferably 5 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 15 carbon atoms, Most preferably, it has 6 to 12 carbon atoms. However, the number of carbons does not include the number of carbons in the substituent.
Rx 1 to Rx 4, the Ry 1 ~Ry 2, Rz 1 ~Rz specifically as aromatic ring within the aromatic hydrocarbon group in the 4, benzene, fluorene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, biphenyl, or their aromatic rings An aromatic heterocycle in which a part of the carbon atoms constituting is substituted with a heteroatom. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. The aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group in Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , Rz 1 to Rz 4 preferably does not contain a hetero atom from the viewpoint of compatibility with the component (A). Aromatic rings such as benzene, fluorene, naphthalene, anthracene, phenanthrene and biphenyl are more preferred.
Specific examples of the aromatic hydrocarbon group in Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , and Rz 1 to Rz 4 include a group in which one hydrogen atom is removed from the aromatic ring (aryl group: for example, phenyl group, Naphthyl group, etc.), a group in which one of the hydrogen atoms of the aromatic ring is substituted with an alkylene group (for example, benzyl group, phenethyl group, 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, 2- And arylalkyl groups such as naphthylethyl group). The alkylene group (alkyl chain in the arylalkyl group) preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably 1 carbon atom.

Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzにおける環状の脂肪族炭化水素基は、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基が挙げられる。
この構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、脂環式炭化水素基(脂肪族炭化水素環から水素原子を1個除いた基)、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基などが挙げられる。
前記脂環式炭化水素基は、炭素数が3〜20であることが好ましく、炭素数3〜12であることがより好ましい。
前記脂環式炭化水素基は、多環式基であってもよく、単環式基であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては、炭素数3〜6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては、炭素数7〜30のものが好ましい。中でも、該ポリシクロアルカンとしては、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の架橋環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカン;ステロイド骨格を有する環式基等の縮合環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカンがより好ましい。
Examples of the cyclic aliphatic hydrocarbon group in Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , and Rz 1 to Rz 4 include an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure.
As the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in this structure, an alicyclic hydrocarbon group (a group obtained by removing one hydrogen atom from an aliphatic hydrocarbon ring), an alicyclic hydrocarbon group is linear or branched Examples thereof include a group bonded to the end of a chain aliphatic hydrocarbon group and a group in which an alicyclic hydrocarbon group is interposed in the middle of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group.
The alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group may be a polycyclic group or a monocyclic group. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon group, a group in which one or more hydrogen atoms have been removed from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples include cyclopentane and cyclohexane. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane, and the polycycloalkane preferably has 7 to 30 carbon atoms. Among these, the polycycloalkane includes polycycloalkanes having a polycyclic skeleton of a bridged ring system such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane; condensed ring systems such as a cyclic group having a steroid skeleton A polycycloalkane having a polycyclic skeleton is more preferable.

なかでも、Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzにおける環状の脂肪族炭化水素基としては、モノシクロアルカンまたはポリシクロアルカンから水素原子を1つ以上除いた基が好ましく、モノシクロアルカンから水素原子を1つ除いた基がより好ましく、シクロペンタン又はシクロヘキサンから水素原子を1つ除いた基が特に好ましい。 Among them, the cyclic aliphatic hydrocarbon group in Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , Rz 1 to Rz 4 is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a monocycloalkane or polycycloalkane. A group obtained by removing one hydrogen atom from a monocycloalkane is more preferred, and a group obtained by removing one hydrogen atom from cyclopentane or cyclohexane is particularly preferred.

脂環式炭化水素基に結合してもよい、直鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、炭素数1〜6がより好ましく、炭素数1〜4がさらに好ましく、炭素数1〜3が最も好ましい。直鎖状の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、メチレン基[−CH−]、エチレン基[−(CH−]、トリメチレン基[−(CH−]、テトラメチレン基[−(CH−]、ペンタメチレン基[−(CH−]等が挙げられる。
脂環式炭化水素基に結合してもよい、分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素数が2〜10であることが好ましく、炭素数3〜6がより好ましく、炭素数3又は4がさらに好ましく、炭素数3が最も好ましい。分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、−CH(CH)−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−C(CH)(CHCH)−、−C(CH)(CHCHCH)−、−C(CHCH−等のアルキルメチレン基;−CH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−、−C(CHCH−CH−等のアルキルエチレン基;−CH(CH)CHCH−、−CHCH(CH)CH−等のアルキルトリメチレン基;−CH(CH)CHCHCH−、−CHCH(CH)CHCH−等のアルキルテトラメチレン基などのアルキルアルキレン基等が挙げられる。アルキルアルキレン基におけるアルキル基としては、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基が好ましい。
The linear aliphatic hydrocarbon group that may be bonded to the alicyclic hydrocarbon group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and 1 to 4 carbon atoms. Is more preferable, and C1-C3 is the most preferable. As the linear aliphatic hydrocarbon group, a linear alkylene group is preferable. Specifically, a methylene group [—CH 2 —], an ethylene group [— (CH 2 ) 2 —], a trimethylene group [ — (CH 2 ) 3 —], tetramethylene group [— (CH 2 ) 4 —], pentamethylene group [— (CH 2 ) 5 —] and the like can be mentioned.
The branched aliphatic hydrocarbon group that may be bonded to the alicyclic hydrocarbon group preferably has 2 to 10 carbon atoms, more preferably 3 to 6 carbon atoms, and 3 or 4 carbon atoms. Is more preferable, and a carbon number of 3 is most preferable. As the branched aliphatic hydrocarbon group, a branched alkylene group is preferred, and specifically, —CH (CH 3 ) —, —CH (CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 3 ). Alkylmethylene groups such as 2- , —C (CH 3 ) (CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 3 ) (CH 2 CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 2 CH 3 ) 2 —; CH (CH 3) CH 2 - , - CH (CH 3) CH (CH 3) -, - C (CH 3) 2 CH 2 -, - CH (CH 2 CH 3) CH 2 -, - C (CH 2 CH 3) 2 -CH 2 - alkyl groups such as; -CH (CH 3) CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 - alkyl trimethylene groups such as; -CH (CH 3) CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 CH 2 - And the like alkyl alkylene group such as an alkyl tetramethylene group of. The alkyl group in the alkyl alkylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

また、Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzの該環式基としては、−COORXYZ、−OC(=O)RXYZについて、RXYZがラクトン含有環式基、カーボネート含有環式基又は−SO−含有環式基であるものも挙げられる。 In addition, as the cyclic group of Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , Rz 1 to Rz 4 , R XYZ is a lactone-containing cyclic group for —COOR XYZ and —OC (═O) R XYZ , carbonate-containing cyclic group or -SO 2 - may also be mentioned those containing cyclic groups.

Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzの環式基における置換基としては、たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、ニトロ基、カルボニル基等が挙げられる。
置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基が最も好ましい。
置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基等の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
置換基としてのカルボニル基は、環状の炭化水素基を構成するメチレン基(−CH−)を置換する基である。
中でも、Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzの環式基における置換基としては、(A)成分との相溶性の観点から、アルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基等が好ましく、アルキル基がより好ましい。
Examples of the substituent in the cyclic group of Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , Rz 1 to Rz 4 include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a nitro group, and a carbonyl group. Etc.
The alkyl group as a substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group.
The alkoxy group as a substituent is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, or a tert-butoxy group. Most preferred is an ethoxy group.
Examples of the halogen atom as a substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
As the halogenated alkyl group as a substituent, a part or all of hydrogen atoms such as an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group, and the like And a group substituted with a halogen atom.
The carbonyl group as a substituent is a group that substitutes a methylene group (—CH 2 —) constituting a cyclic hydrocarbon group.
Among them, as the substituent in the cyclic group of Rx 1 ~Rx 4, Ry 1 ~Ry 2, Rz 1 ~Rz 4, from the viewpoint of compatibility with the component (A), an alkyl group, a halogen atom, a halogenated alkyl Group is preferred, and an alkyl group is more preferred.

置換基を有してもよい鎖状のアルキル基:
Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzの鎖状のアルキル基としては、直鎖状又は分岐鎖状のいずれでもよい。
直鎖状のアルキル基としては、炭素数が1〜20であることが好ましく、炭素数1〜15であることがより好ましく、炭素数1〜10が最も好ましい。具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デカニル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、イソトリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、イソヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基等が挙げられる。
分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数が3〜20であることが好ましく、炭素数3〜15であることがより好ましく、炭素数3〜10が最も好ましい。具体的には、例えば、1−メチルエチル基、1,1−ジメチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−エチルブチル基、2−エチルブチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基などが挙げられる。
Chain alkyl group which may have a substituent:
The linear alkyl group of Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , Rz 1 to Rz 4 may be either linear or branched.
The linear alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, and most preferably 1 to 10 carbon atoms. Specifically, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decanyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, isotridecyl group, tetradecyl group Group, pentadecyl group, hexadecyl group, isohexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, heicosyl group, docosyl group and the like.
The branched alkyl group preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 15 carbon atoms, and most preferably 3 to 10 carbon atoms. Specifically, for example, 1-methylethyl group, 1,1-dimethylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1- Examples include ethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group and the like.

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

Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzの鎖状のアルキル基またはアルケニル基における置換基としては、たとえば、アルコキシ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、ハロゲン化アルキル基、水酸基、カルボニル基、ニトロ基、アミノ基、上記Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzにおける環式基等が挙げられる。中でも、Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzの鎖状のアルキル基またはアルケニル基における置換基としては、(A)成分との相溶性の観点から、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、上記Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzにおける環式基として挙げた基等が好ましく、上記Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzにおける環式基として挙げた基がより好ましい。 Examples of the substituent in the chain alkyl group or alkenyl group of Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , Rz 1 to Rz 4 include an alkoxy group, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a carbonyl group, a nitro group, an amino group, a cyclic group, and the like in the Rx 1 ~Rx 4, Ry 1 ~Ry 2, Rz 1 ~Rz 4. Among these, as the substituent in the chain alkyl group or alkenyl group of Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , Rz 1 to Rz 4 , from the viewpoint of compatibility with the component (A), a halogen atom, halogen And the groups mentioned as the cyclic group in Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , Rz 1 to Rz 4 are preferable, and Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , Rz 1 to The groups listed as the cyclic group for Rz 4 are more preferable.

Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzにおける炭化水素基としては、上記の炭化水素基の中でも、置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基が好ましい。 Rx 1 As the hydrocarbon group in ~Rx 4, Ry 1 ~Ry 2, Rz 1 ~Rz 4, among the above-mentioned hydrocarbon group which may have a substituent cyclic group having a substituent A chain alkyl group which may be present is preferred.

前記式(bd1)中、Ry〜Ryは、相互に結合して環構造を形成していてもよい。
かかるRy〜Ryが形成する環構造は、式(bd1)中の六員環の一辺(Ry及びRyがそれぞれ結合している炭素原子間の結合)を共有し、この環構造は脂環式炭化水素であってもよいし芳香族炭化水素であってもよい。また、この環構造は、これ以外の環構造とからなる多環構造であってもよい。
In the formula (bd1), Ry 1 to Ry 2 may be bonded to each other to form a ring structure.
The ring structure formed by the Ry 1 to Ry 2 shares one side of the six-membered ring in the formula (bd1) (bond between the carbon atoms to which Ry 1 and Ry 2 are respectively bonded). It may be an alicyclic hydrocarbon or an aromatic hydrocarbon. Further, this ring structure may be a polycyclic structure composed of other ring structures.

Ry〜Ryが形成する脂環式炭化水素は、多環であってもよいし単環であってもよい。単環の脂環式炭化水素としては、モノシクロアルカンが好ましい。該モノシクロアルカンとしては、炭素数3〜6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環の脂環式炭化水素としては、ポリシクロアルカンが好ましい。該ポリシクロアルカンとしては、炭素数7〜30のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の架橋環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカン;ステロイド骨格を有する環式基等の縮合環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカンがより好ましい。 The alicyclic hydrocarbon formed by Ry 1 to Ry 2 may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon, monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples include cyclopentane and cyclohexane. As the polycyclic alicyclic hydrocarbon, polycycloalkane is preferable. The polycycloalkane preferably has 7 to 30 carbon atoms, specifically, a polycycloalkane having a polycyclic skeleton of a bridged ring system such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane; A polycycloalkane having a polycyclic skeleton of a condensed ring system such as a cyclic group having a steroid skeleton is more preferable.

Ry〜Ryが形成する芳香族炭化水素環は、ベンゼン、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ビフェニル、又はこれらの芳香環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環などが挙げられる。Ry〜Ryが形成する芳香族炭化水素環は、(A)成分との相溶性の観点から、ヘテロ原子を含まないことが好ましく、ベンゼン、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ビフェニル等の芳香環がより好ましい。 The aromatic hydrocarbon ring formed by Ry 1 to Ry 2 is benzene, fluorene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, biphenyl, or an aromatic heterocycle in which a part of carbon atoms constituting these aromatic rings is substituted with a heteroatom. A ring etc. are mentioned. From the viewpoint of compatibility with the component (A), the aromatic hydrocarbon ring formed by Ry 1 to Ry 2 preferably does not contain a heteroatom, and aromatics such as benzene, fluorene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, biphenyl, etc. A ring is more preferred.

Ry〜Ryが形成する環構造(脂環式炭化水素、芳香族炭化水素)は、置換基を有してもよい。ここでの置換基としては、上述したRx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzの環式基における置換基(たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、ニトロ基、カルボニル基等)と同様のものが挙げられる。中でも、Ry〜Ryが形成する環構造における置換基としては、(A)成分との相溶性の観点から、アルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基等が好ましく、アルキル基がより好ましい。 The ring structure (alicyclic hydrocarbon, aromatic hydrocarbon) formed by Ry 1 to Ry 2 may have a substituent. The substituent herein, Rx 1 to Rx 4 described above, Ry 1 ~Ry 2, Rz 1 ~Rz 4 cyclic substituents in group (e.g., alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated alkyl group , Hydroxyl group, nitro group, carbonyl group, etc.). Among them, as the substituent in the ring structure Ry 1 to Ry 2 are formed, from the viewpoint of the compatibility with component (A), an alkyl group, a halogen atom, such as a halogenated alkyl group and more preferably an alkyl group.

Ry〜Ryが形成する環構造は、中でも、露光により発生する酸の短拡散化、酸の拡散制御性の点から、置換基を有してもよい芳香族炭化水素がより好ましい。 Among them, the ring structure formed by Ry 1 to Ry 2 is more preferably an aromatic hydrocarbon which may have a substituent from the viewpoint of shortening the diffusion of acid generated by exposure and controlling the diffusion of acid.

前記式(bd1)中、Rz〜Rzは、2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。例えば、Rzは、Rz〜Rzのいずれとも環構造を形成していてもよい。具体的には、式(bd1)中の六員環の一辺(Rz及びRzが結合している炭素原子と、Rz及びRzが結合している炭素原子との結合)を共有する環構造、RzとRzとが結合して形成する環構造、RzとRzとが結合して形成する環構造などが挙げられる。
かかるRz〜Rzのうちの2個以上が形成する環構造は、脂環式炭化水素、であってもよいし芳香族炭化水素であってもよく、芳香族炭化水素であることが特に好ましい。また、この環構造は、これ以外の環構造とからなる多環構造であってもよい。
In the formula (bd1), two or more of Rz 1 to Rz 4 may be bonded to each other to form a ring structure. For example, Rz 1 may form a ring structure with any of Rz 2 to Rz 4 . Specifically, one side of the six-membered ring in formula (bd1) (the bond between the carbon atom to which Rz 1 and Rz 2 are bonded and the carbon atom to which Rz 3 and Rz 4 are bonded) is shared. ring structure, the ring structure in which a Rz 1 and Rz 2 formed by bonding, such as the ring structure can be mentioned where the Rz 3 and Rz 4 formed by the bonding.
The ring structure formed by two or more of Rz 1 to Rz 4 may be an alicyclic hydrocarbon or an aromatic hydrocarbon, and is particularly an aromatic hydrocarbon. preferable. Further, this ring structure may be a polycyclic structure composed of other ring structures.

Rz〜Rzのうち2個以上が形成する脂環式炭化水素は、多環であってもよいし単環であってもよい。単環の脂環式炭化水素としては、モノシクロアルカンが好ましい。該モノシクロアルカンとしては、炭素数3〜6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環の脂環式炭化水素としては、ポリシクロアルカンが好ましい。該ポリシクロアルカンとしては、炭素数7〜30のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の架橋環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカン;ステロイド骨格を有する環式基等の縮合環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカンがより好ましい。
炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された複素環構造でもよく、含窒素複素環が特に好ましく、具体的には環状イミド等が挙げられる。
The alicyclic hydrocarbon formed by two or more of Rz 1 to Rz 4 may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon, monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples include cyclopentane and cyclohexane. As the polycyclic alicyclic hydrocarbon, polycycloalkane is preferable. The polycycloalkane preferably has 7 to 30 carbon atoms, specifically, a polycycloalkane having a polycyclic skeleton of a bridged ring system such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane; A polycycloalkane having a polycyclic skeleton of a condensed ring system such as a cyclic group having a steroid skeleton is more preferable.
A heterocyclic structure in which a part of carbon atoms is substituted with a heteroatom may be used, and a nitrogen-containing heterocyclic ring is particularly preferable, and specific examples thereof include a cyclic imide.

Rz〜Rzのうちの2個以上が形成する芳香族炭化水素環は、ベンゼン、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ビフェニル、又はこれらの芳香環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環などが挙げられる。Rz〜Rzのうちの2個以上が形成する芳香族炭化水素環は、(A)成分との相溶性の観点から、ヘテロ原子を含まないことが好ましく、ベンゼン、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ビフェニル等の芳香環がより好ましい。 The aromatic hydrocarbon ring formed by two or more of Rz 1 to Rz 4 is benzene, fluorene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, biphenyl, or a part of carbon atoms constituting these aromatic rings is a heteroatom. And substituted aromatic heterocycles. From the viewpoint of compatibility with the component (A), the aromatic hydrocarbon ring formed by two or more of Rz 1 to Rz 4 preferably does not contain a hetero atom, and includes benzene, fluorene, naphthalene, anthracene, Aromatic rings such as phenanthrene and biphenyl are more preferred.

Rz〜Rzが形成する環構造(脂環式炭化水素、芳香族炭化水素)は、置換基を有してもよい。ここでの置換基としては、上述したRx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzの環式基における置換基(たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、ニトロ基、カルボニル基等)と同様のものが挙げられる。中でも、Rz〜Rzが形成する環構造における置換基としては、(A)成分との相溶性の観点から、アルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基等が好ましく、アルキル基がより好ましい。 The ring structure (alicyclic hydrocarbon, aromatic hydrocarbon) formed by Rz 1 to Rz 4 may have a substituent. The substituent herein, Rx 1 to Rx 4 described above, Ry 1 ~Ry 2, Rz 1 ~Rz 4 cyclic substituents in group (e.g., alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated alkyl group , Hydroxyl group, nitro group, carbonyl group, etc.). Among them, as the substituent in the ring structure Rz 1 ~Rz 4 is formed, in view of compatibility with component (A), an alkyl group, a halogen atom, such as a halogenated alkyl group and more preferably an alkyl group.

Rz〜Rzのうちの2個以上が形成する環構造は、中でも、露光により発生する酸の拡散制御性の点から、式(bd1)中の六員環の一辺(Rz及びRzが結合している炭素原子と、Rz及びRzが結合している炭素原子との結合)を共有する環構造が好ましく、芳香環構造がより好ましい。 Among the ring structures formed by two or more of Rz 1 to Rz 4 , the side of the six-membered ring in formula (bd1) (Rz 1 and Rz 2 ) is particularly preferable from the viewpoint of the controllability of the diffusion of acid generated by exposure. Is preferably a ring structure sharing a bond between the carbon atom to which Rz 3 and Rz 4 are bonded, and more preferably an aromatic ring structure.

尚、前記式(bd1)中、「原子価が許容する場合」とは以下のとおりである。
すなわち、Rz及びRzが結合している炭素原子と、Rz及びRzが結合している炭素原子と、の結合が単結合の場合には、Rz、Rz、Rz及びRzの全てが存在する。Rz及びRzが結合している炭素原子と、Rz及びRzが結合している炭素原子と、の結合が二重結合の場合には、Rz又はRzの一方のみが存在し、かつ、Rz及びRzの一方のみが存在する。また、例えばRzとRzとが結合して芳香環構造を形成している場合には、Rz及びRzは存在しない。
In the formula (bd1), “when the valence allows” is as follows.
That is, when the bond between the carbon atom to which Rz 1 and Rz 2 are bonded and the carbon atom to which Rz 3 and Rz 4 are bonded is a single bond, Rz 1 , Rz 2 , Rz 3 and Rz All four are present. When the bond between the carbon atom to which Rz 1 and Rz 2 are bonded and the carbon atom to which Rz 3 and Rz 4 are bonded is a double bond, only one of Rz 1 or Rz 2 is present. And only one of Rz 3 and Rz 4 is present. For example, when Rz 1 and Rz 3 are bonded to form an aromatic ring structure, Rz 2 and Rz 4 do not exist.

前記式(bd1)中、Rx〜Rxは、2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。例えば、Rxは、Rx〜Rxのいずれとも環構造を形成していてもよい。
かかるRx〜Rxのうちの2個以上が形成する環構造は、脂環式炭化水素であってもよいし芳香族炭化水素であってもよい。また、この環構造は、これ以外の環構造とからなる多環構造であってもよい。
In the formula (bd1), two or more of Rx 1 to Rx 4 may be bonded to each other to form a ring structure. For example, Rx 1 may form a ring structure with any of Rx 2 to Rx 4 .
The ring structure formed by two or more of Rx 1 to Rx 4 may be an alicyclic hydrocarbon or an aromatic hydrocarbon. Further, this ring structure may be a polycyclic structure composed of other ring structures.

Rx〜Rxのうち2個以上が形成する脂環式炭化水素は、多環であってもよく単環であってもよい。単環の脂環式炭化水素としては、モノシクロアルカンが好ましい。該モノシクロアルカンとしては、炭素数3〜6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環の脂環式炭化水素としては、ポリシクロアルカンが好ましい。該ポリシクロアルカンとしては、炭素数7〜30のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の架橋環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカン;ステロイド骨格を有する環式基等の縮合環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカンがより好ましい。 The alicyclic hydrocarbon formed by two or more of Rx 1 to Rx 4 may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon, monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples include cyclopentane and cyclohexane. As the polycyclic alicyclic hydrocarbon, polycycloalkane is preferable. The polycycloalkane preferably has 7 to 30 carbon atoms, specifically, a polycycloalkane having a polycyclic skeleton of a bridged ring system such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane; A polycycloalkane having a polycyclic skeleton of a condensed ring system such as a cyclic group having a steroid skeleton is more preferable.

Rx〜Rxのうちの2個が形成する芳香族炭化水素環は、ベンゼン、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ビフェニル、又はこれらの芳香環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環などが挙げられる。Rx〜Rxのうちの2個が形成する芳香族炭化水素環は、(A)成分との相溶性の観点から、ヘテロ原子を含まないことが好ましく、ベンゼン、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ビフェニル等の芳香環がより好ましい。 The aromatic hydrocarbon ring formed by two of Rx 1 to Rx 4 is benzene, fluorene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, biphenyl, or a part of carbon atoms constituting these aromatic rings is substituted with a heteroatom. Aromatic heterocycles and the like. The aromatic hydrocarbon ring formed by two of Rx 1 to Rx 4 preferably does not contain a heteroatom from the viewpoint of compatibility with the component (A), and includes benzene, fluorene, naphthalene, anthracene, phenanthrene. An aromatic ring such as biphenyl is more preferable.

Rx〜Rxが形成する環構造(脂環式炭化水素、芳香族炭化水素)は、置換基を有してもよい。ここでの置換基としては、上述したRx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzの環式基における置換基(たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、ニトロ基、カルボニル基等)と同様のものが挙げられる。中でも、Rx〜Rxが形成する環構造における置換基としては、(A)成分との相溶性の観点から、アルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基等が好ましく、アルキル基がより好ましい。 The ring structure (alicyclic hydrocarbon, aromatic hydrocarbon) formed by Rx 1 to Rx 4 may have a substituent. The substituent herein, Rx 1 to Rx 4 described above, Ry 1 ~Ry 2, Rz 1 ~Rz 4 cyclic substituents in group (e.g., alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated alkyl group , Hydroxyl group, nitro group, carbonyl group, etc.). Among them, as the substituent in the ring structure Rx 1 to Rx 4 is formed, in view of compatibility with component (A), an alkyl group, a halogen atom, such as a halogenated alkyl group and more preferably an alkyl group.

Rx〜Rxのうちの2個以上が形成する環構造は、中でも、酸の拡散制御性の点から、脂環式炭化水素が好ましい。
また、Rx〜Rxのうちの2個以上が形成する環構造は、中でも、酸の拡散制御性の点から、前記Rx〜Rxのうち少なくとも1個と、前記Rx〜Rxのうち少なくとも1個とが、相互に結合して架橋した環構造を形成しているものが好ましく、この環構造が脂環式炭化水素であるものがより好ましい。
Among them, the ring structure formed by two or more of Rx 1 to Rx 4 is preferably an alicyclic hydrocarbon from the viewpoint of acid diffusion controllability.
In addition, the ring structure formed by two or more of Rx 1 to Rx 4 is, among other things, at least one of Rx 1 to Rx 2 and Rx 3 to Rx 4 from the viewpoint of acid diffusion controllability. Of these, those in which at least one of them is bonded to each other to form a crosslinked ring structure are preferred, and those in which the ring structure is an alicyclic hydrocarbon are more preferred.

前記Rx〜Rxのうち少なくとも1個と、前記Rx〜Rxのうち少なくとも1個とが、相互に結合して環構造を形成した場合の、二環式構造(Ry、Ry、Rz及びRz、Rz及びRzがそれぞれ結合している炭素原子も含む環構造)を構成する炭素数は、7〜16が好ましい。 A bicyclic structure (Ry 1 , Ry 2) in the case where at least one of Rx 1 to Rx 2 and at least one of Rx 3 to Rx 4 are bonded to each other to form a ring structure. , Rz 1 and Rz 2 , a ring structure including a carbon atom to which Rz 3 and Rz 4 are bonded, respectively, is preferably 7 to 16.

前記式(bd1)中、Rx〜Rx、Ry〜Ry及びRz〜Rzのうち少なくとも1個はアニオン基を有し、アニオン部全体でn価のアニオンとなる。nは1以上の整数である。
(BD1)成分は、分子内のアニオン基を選択することによって、レジスト組成物中で、基材成分(A)に作用する酸を発生する酸発生剤成分(B)として、又は露光により(B)成分から発生する酸をトラップ(酸の拡散を制御)する塩基成分(D)として働く。
(BD1)成分においては、Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzがそれぞれ前記アニオン基であってもよい。又は、(BD1)成分においては、Rx〜Rxのうちの2個以上が相互に結合して環構造を形成する場合、当該環構造を形成する炭素原子又はこの炭素原子に結合した水素原子が前記アニオン基で置換されていてもよい。Ry〜Ryのうちの2個以上が相互に結合して環構造を形成する場合、当該環構造を形成する炭素原子又はこの炭素原子に結合した水素原子が前記アニオン基で置換されていてもよい。Rz〜Rzのうちの2個以上が相互に結合して環構造を形成する場合、当該環構造を形成する炭素原子又はこの炭素原子に結合した水素原子が前記アニオン基で置換されていてもよい。
In the formula (bd1), at least one of Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2, and Rz 1 to Rz 4 has an anion group, and the entire anion part is an n-valent anion. n is an integer of 1 or more.
The component (BD1) is selected as an acid generator component (B) that generates an acid that acts on the base component (A) in the resist composition by selecting an anionic group in the molecule, or by exposure (B ) Acts as a base component (D) for trapping acid (controlling acid diffusion) generated from the component.
In the component (BD1), Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , and Rz 1 to Rz 4 may each be the anionic group. Alternatively, in the (BD1) component, when two or more of Rx 1 to Rx 4 are bonded to each other to form a ring structure, the carbon atom forming the ring structure or the hydrogen atom bonded to the carbon atom May be substituted with the anionic group. If more than two of Ry 1 to Ry 2 are combined to form a ring structure with each other, a hydrogen atom bonded to a carbon atom or a carbon atom forming the ring structure is optionally substituted with the anionic group Also good. When two or more of Rz 1 to Rz 4 are bonded to each other to form a ring structure, a carbon atom forming the ring structure or a hydrogen atom bonded to the carbon atom is substituted with the anion group. Also good.

Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzが有するアニオン基としては、スルホン酸アニオン構造、カルボン酸アニオン構造、イミドアニオン構造、メチドアニオン構造、カーボアニオン構造、ボレートアニオン構造、ハロゲンアニオン構造、リン酸アニオン構造、アンチモン酸アニオン構造、砒素酸アニオン構造等を有するものが挙げられる。これらの中でも、スルホン酸アニオン構造を有するもの、カルボン酸アニオン構造を有するものが好ましい。 Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , Rz 1 to Rz 4 have anionic groups such as sulfonate anion structure, carboxylate anion structure, imide anion structure, methide anion structure, carbanion structure, borate anion structure, halogen Examples thereof include those having an anion structure, a phosphate anion structure, an antimonate anion structure, an arsenate anion structure, and the like. Among these, those having a sulfonate anion structure and those having a carboxylate anion structure are preferable.

前記のカルボン酸アニオン構造を有するアニオン基としては、*−V’10−COO(V’10は、単結合または炭素数1〜20のアルキレン基である。)が好適に挙げられる。 Examples of the anionic group having an carboxylate anion structure, * - V '- (. 10 -COO V' 10 is a single bond or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms) are preferably exemplified.

前記のスルホン酸アニオン構造を有するアニオン基としては、*−V’11−SO (V’11は、単結合または炭素数1〜20のアルキレン基である。)及び下記一般式(bd1−r−an1)で表されるアニオン基が好適に挙げられる。
式(bd1−r−an1)中、*は結合手を示す。*は、Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzが結合する炭素原子との結合手であることを意味する。
Examples of the anionic group having the sulfonate anion structure include * -V ′ 11 —SO 3 (V ′ 11 is a single bond or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms) and the following general formula (bd1- An anionic group represented by r-an1) is preferred.
In the formula (bd1-r-an1), * represents a bond. * Means a bond with a carbon atom to which Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , and Rz 1 to Rz 4 are bonded.

Figure 2019207296
[式中、Rb01は、炭素数1〜5のフッ素化アルキル基又はフッ素原子を表す。Vb01は、アルキレン基、フッ素化アルキレン基又は単結合を表す。Yb01は、2価の連結基又は単結合を表す。]
Figure 2019207296
[Wherein, R b01 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a fluorine atom. V b01 represents an alkylene group, a fluorinated alkylene group, or a single bond. Y b01 represents a divalent linking group or a single bond. ]

前記式(bd1−r−an1)中、Rb01は、炭素数1〜5のフッ素化アルキル基又はフッ素原子を表す。Rb01は、炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基はフッ素原子であることが好ましく、フッ素原子であることがより好ましい。 In the formula (bd1-r-an1), R b01 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a fluorine atom. In R b01 , the C 1-5 perfluoroalkyl group is preferably a fluorine atom, and more preferably a fluorine atom.

前記式(bd1−r−an1)中、Vb01は、アルキレン基、フッ素化アルキレン基又は単結合を表す。
b01におけるアルキレン基、フッ素化アルキレン基は、それぞれ、炭素数1〜4であることが好ましく、炭素数1〜3であることがより好ましい。Vb01におけるフッ素化アルキレン基としては、アルキレン基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基が挙げられる。なかでも、Vb01は、炭素数1〜4のアルキレン基、炭素数1〜4のフッ素化アルキレン基又は単結合であることが好ましい。
In the formula (bd1-r-an1), V b01 represents an alkylene group, a fluorinated alkylene group, or a single bond.
The alkylene group and fluorinated alkylene group in V b01 each preferably have 1 to 4 carbon atoms, and more preferably 1 to 3 carbon atoms. Examples of the fluorinated alkylene group for V b01 include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkylene group have been substituted with fluorine atoms. Especially, it is preferable that Vb01 is a C1- C4 alkylene group, a C1-C4 fluorinated alkylene group, or a single bond.

前記式(bd1−r−an1)中、Yb01は、2価の連結基又は単結合を表す。
b01における2価の連結基としては、酸素原子を含む2価の連結基が好適に挙げられる。
b01が酸素原子を含む2価の連結基である場合、該Yb01は、酸素原子以外の原子を含んでもよい。酸素原子以外の原子としては、たとえば炭素原子、水素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
酸素原子を含む2価の連結基としては、たとえば、酸素原子(エーテル結合:−O−)、エステル結合(−C(=O)−O−)、オキシカルボニル基(−O−C(=O)−)、アミド結合(−C(=O)−NH−)、カルボニル基(−C(=O)−)、カーボネート結合(−O−C(=O)−O−)等の非炭化水素系の酸素原子含有連結基;該非炭化水素系の酸素原子含有連結基とアルキレン基との組み合わせ等が挙げられる。この組み合わせに、さらにスルホニル基(−SO−)が連結されていてもよい。
かかる酸素原子を含む2価の連結基としては、たとえば、下記一般式(y−al−1)〜(y−al−8)でそれぞれ表される連結基が挙げられる。
In the formula (bd1-r-an1), Y b01 represents a divalent linking group or a single bond.
Preferable examples of the divalent linking group for Y b01 include a divalent linking group containing an oxygen atom.
When Y b01 is a divalent linking group containing an oxygen atom, Y b01 may contain an atom other than an oxygen atom. Examples of atoms other than oxygen atoms include carbon atoms, hydrogen atoms, sulfur atoms, and nitrogen atoms.
Examples of the divalent linking group containing an oxygen atom include an oxygen atom (ether bond: —O—), an ester bond (—C (═O) —O—), and an oxycarbonyl group (—O—C (═O). )-), Amide bond (—C (═O) —NH—), carbonyl group (—C (═O) —), carbonate bond (—O—C (═O) —O—), etc. System oxygen atom-containing linking group; a combination of the non-hydrocarbon oxygen atom-containing linking group and an alkylene group. A sulfonyl group (—SO 2 —) may be further linked to this combination.
Examples of the divalent linking group containing an oxygen atom include linking groups represented by the following general formulas (y-al-1) to (y-al-8), respectively.

Figure 2019207296
[式中、V’101は単結合または炭素数1〜5のアルキレン基であり、V’102は炭素数1〜30の2価の飽和炭化水素基である。]
Figure 2019207296
[Wherein, V ′ 101 is a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and V ′ 102 is a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. ]

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

V’101およびV’102におけるアルキレン基としては、直鎖状のアルキレン基でもよく分岐鎖状のアルキレン基でもよく、直鎖状のアルキレン基が好ましい。
V’101およびV’102におけるアルキレン基として、具体的には、メチレン基[−CH−];−CH(CH)−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−C(CH)(CHCH)−、−C(CH)(CHCHCH)−、−C(CHCH−等のアルキルメチレン基;エチレン基[−CHCH−];−CH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−等のアルキルエチレン基;トリメチレン基(n−プロピレン基)[−CHCHCH−];−CH(CH)CHCH−、−CHCH(CH)CH−等のアルキルトリメチレン基;テトラメチレン基[−CHCHCHCH−];−CH(CH)CHCHCH−、−CHCH(CH)CHCH−等のアルキルテトラメチレン基;ペンタメチレン基[−CHCHCHCHCH−]等が挙げられる。
また、V’101又はV’102における前記アルキレン基における一部のメチレン基が、炭素数5〜10の2価の脂肪族環式基で置換されていてもよい。当該脂肪族環式基は、シクロへキシレン基、1,5−アダマンチレン基、2,6−アダマンチレン基が好ましい。
The alkylene group for V ′ 101 and V ′ 102 may be a linear alkylene group or a branched alkylene group, and a linear alkylene group is preferred.
Specific examples of the alkylene group in V ′ 101 and V ′ 102 include a methylene group [—CH 2 —]; —CH (CH 3 ) —, —CH (CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 3 ). 2 -, - C (CH 3 ) (CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) -, - C (CH 2 CH 3) 2 - ; alkylethylene groups such as ethylene Groups [—CH 2 CH 2 —]; —CH (CH 3 ) CH 2 —, —CH (CH 3 ) CH (CH 3 ) —, —C (CH 3 ) 2 CH 2 —, —CH (CH 2 CH - 3) CH 2 alkyl groups such as, trimethylene group (n- propylene group) [- CH 2 CH 2 CH 2 -]; - CH (CH 3) CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 - and the like alkyl trimethylene group; tetramethylene [-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -]; - CH (CH 3) CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 CH 2 - alkyl tetramethylene group and the like; pentamethylene group [-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -] , and the like.
Moreover, some methylene groups in the alkylene group in V ′ 101 or V ′ 102 may be substituted with a C 5-10 divalent aliphatic cyclic group. The aliphatic cyclic group is preferably a cyclohexylene group, a 1,5-adamantylene group, or a 2,6-adamantylene group.

b01としては、エステル結合を含む2価の連結基、またはエーテル結合を含む2価の連結基が好ましく、上記式(y−al−1)〜(y−al−6)でそれぞれ表される連結基がより好ましい。 Y b01 is preferably a divalent linking group containing an ester bond or a divalent linking group containing an ether bond, each represented by the above formulas (y-al-1) to (y-al-6). A linking group is more preferred.

前記式(bd1−r−an1)で表されるアニオン基の具体例としては、たとえば、
b01が単結合となる場合、−CHCFSO 、−CFCFSO 、トリフルオロメタンスルホネートアニオンやパーフルオロブタンスルホネートアニオン等のフッ素化アルキルスルホネートアニオンが挙げられる。
b01が酸素原子を含む2価の連結基である場合、下記式(bd1−r−an11)〜(bd1−r−an13)のいずれかで表されるアニオンが挙げられる。
Specific examples of the anion group represented by the formula (bd1-r-an1) include, for example,
If Y b01 is a single bond, -CH 2 CF 2 SO 3 - , -CF 2 CF 2 SO 3 -, and a fluorinated alkyl sulfonate anions such as trifluoromethane sulfonate anion or perfluorobutane sulfonate anion.
When Yb01 is a divalent linking group containing an oxygen atom, an anion represented by any of the following formulas (bd1-r-an11) to (bd1-r-an13) can be given.

Figure 2019207296
[式中、V”101は、単結合、炭素数1〜4のアルキレン基、又は炭素数1〜4のフッ素化アルキレン基である。R102は、フッ素原子又は炭素数1〜5のフッ素化アルキル基である。v”はそれぞれ独立に0〜3の整数である。q”はそれぞれ独立に1〜20の整数である。n”は0または1である。]
Figure 2019207296
[Wherein, V ″ 101 represents a single bond, an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, or a fluorinated alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. R 102 represents a fluorine atom or a fluorinated group having 1 to 5 carbon atoms. An alkyl group. V ″ is independently an integer of 0 to 3. q ″ is each independently an integer of 1 to 20. n ″ is 0 or 1. ]

前記式(bd1−r−an11)〜(bd1−r−an13)中、V”101は、単結合、炭素数1〜4のアルキレン基、又は炭素数1〜4のフッ素化アルキレン基である。V”101は、単結合、炭素数1のアルキレン基(メチレン基)、又は炭素数1〜3のフッ素化アルキレン基が好ましい。 In the formulas (bd1-r-an11) to (bd1-r-an13), V ″ 101 is a single bond, an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, or a fluorinated alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. V ″ 101 is preferably a single bond, an alkylene group having 1 carbon atom (methylene group), or a fluorinated alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.

前記式(bd1−r−an11)〜(bd1−r−an13)中、R102は、フッ素原子又は炭素数1〜5のフッ素化アルキル基である。R102は、炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基はフッ素原子であることが好ましく、フッ素原子であることがより好ましい。 The formula (bd1-r-an11) ~ (bd1-r-an13), R 102 is a fluorine atom or a fluorinated alkyl group of 1 to 5 carbon atoms. In R 102 , the perfluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferably a fluorine atom, and more preferably a fluorine atom.

前記式(bd1−r−an11)〜(bd1−r−an13)中、v”は、0〜3の整数であり、好ましくは0又は1である。
q”は、1〜20の整数であり、好ましくは1〜10の整数であり、より好ましくは1〜5の整数であり、さらに好ましくは1、2又は3であり、特に好ましくは1又は2である。
n”は、0または1であり、好ましくは0である。
In the formulas (bd1-r-an11) to (bd1-r-an13), v ″ is an integer of 0 to 3, preferably 0 or 1.
q ″ is an integer of 1 to 20, preferably an integer of 1 to 10, more preferably an integer of 1 to 5, still more preferably 1, 2 or 3, particularly preferably 1 or 2. It is.
n ″ is 0 or 1, preferably 0.

(BD1)成分中のアニオン基の数は、1個でもよいし2個以上でもよく、1個が好ましい。
(BD1)成分は、アニオン部全体でn価のアニオンとなる。nは、1以上の整数であり、1又は2が好ましく、1がより好ましい。
The number of anionic groups in the component (BD1) may be one or two or more, and preferably one.
The (BD1) component becomes an n-valent anion in the entire anion part. n is an integer of 1 or more, preferably 1 or 2, and more preferably 1.

(BD1)成分におけるアニオン部としては、酸の拡散制御性の点から、下記一般式(bd1−an1)で表されるアニオンが好ましい。   The anion moiety in the component (BD1) is preferably an anion represented by the following general formula (bd1-an1) from the viewpoint of acid diffusion controllability.

Figure 2019207296
[式中、Rx〜Rxはそれぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基又は水素原子を表す。Rx〜Rxは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は相互に結合して環構造を形成していてもよい。pは、1又は2であり、p=2の場合、複数のRx〜Rxは相互に異なっていてもよい。Ry〜Ryは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は相互に結合して環構造を形成していてもよい。
Figure 2019207296
は二重結合又は単結合である。Rz〜Rzは、それぞれ独立に、原子価が許容する場合、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。但し、Rx〜Rx、Ry〜Ry及びRz〜Rzのうち少なくとも1個はアニオン基を有し、アニオン部全体でn価のアニオンとなる。nは1以上の整数である。]
Figure 2019207296
[Wherein, Rx 5 to Rx 6 each independently represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent. Rx 7 to Rx 8 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom that may have a substituent, or may be bonded to each other to form a ring structure. p is 1 or 2, and when p = 2, the plurality of Rx 7 to Rx 8 may be different from each other. Ry 1 to Ry 2 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom that may have a substituent, or may be bonded to each other to form a ring structure.
Figure 2019207296
Is a double bond or a single bond. Rz 1 to Rz 4 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more of them may form a ring structure when the valence permits. You may do it. However, at least one of Rx 5 to Rx 8 , Ry 1 to Ry 2, and Rz 1 to Rz 4 has an anion group, and the entire anion portion becomes an n-valent anion. n is an integer of 1 or more. ]

前記式(bd1−an1)中、Rx〜Rxはそれぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基又は水素原子を表す。Rx〜Rxにおける、置換基を有してもよい炭化水素基は、上述した前記式(bd1)中のRx〜Rxにおける、置換基を有してもよい炭化水素基についての説明と同様である。 In the formula (bd1-an1), Rx 5 to Rx 6 each independently represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom that may have a substituent. The hydrocarbon group which may have a substituent in Rx 5 to Rx 6 is an explanation of the hydrocarbon group which may have a substituent in Rx 1 to Rx 4 in the above formula (bd1). It is the same.

前記式(bd1−an1)中、Rx〜Rxは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は相互に結合して環構造を形成していてもよい。かかるRx〜Rxは、上述した前記式(bd1)中のRx〜Rxについての説明と同様である。 In the formula (bd1-an1), Rx 7 to Rx 8 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or are bonded to each other to form a ring structure. May be. Such Rx 7 to Rx 8 are the same as those described for Rx 1 to Rx 4 in the formula (bd1) described above.

前記式(bd1−an1)中、pは、1又は2であり、p=2の場合、複数のRx〜Rxは相互に異なっていてもよい。一般式(bd1−an1)で表されるアニオンにおいては、p=1の場合、ビシクロヘプタン環構造を有し、p=2の場合、ビシクロオクタン環構造を有する。 In the formula (bd1-an1), p is 1 or 2, and when p = 2, the plurality of Rx 7 to Rx 8 may be different from each other. The anion represented by the general formula (bd1-an1) has a bicycloheptane ring structure when p = 1 and a bicyclooctane ring structure when p = 2.

前記式(bd1−an1)中、Ry〜Ryは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は相互に結合して環構造を形成していてもよい。かかるRy〜Ryは、上述した前記式(bd1)中のRy〜Ryと同様である。
Rz〜Rzは、それぞれ独立に、原子価が許容する場合、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。かかるRz〜Rzは、上述した前記式(bd1)中のRz〜Rzと同様である。
In the formula (bd1-an1), Ry 1 to Ry 2 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or are bonded to each other to form a ring structure. May be. Such Ry 1 to Ry 2 is the same as Ry 1 to Ry 2 in the formula described above (bd1).
Rz 1 to Rz 4 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more of them may form a ring structure when the valence permits. You may do it. Such Rz 1 ~Rz 4 is the same as Rz 1 ~Rz 4 in the formula described above (bd1).

但し、前記式(bd1−an1)中、Rx〜Rx、Ry〜Ry及びRz〜Rzのうち少なくとも1個はアニオン基を有し、アニオン部全体でn価のアニオンとなる。nは1以上の整数である。 However, in the formula (bd1-an1), at least one of Rx 5 to Rx 8 , Ry 1 to Ry 2, and Rz 1 to Rz 4 has an anion group, and becomes an n-valent anion in the entire anion portion. . n is an integer of 1 or more.

上記の中でも、(BD1)成分におけるアニオン部としては、酸の拡散制御性の点から、前記式(bd1−an1)中のp=2で表されるアニオン、すなわち、下記一般式(bd1−an2)で表されるアニオンがより好ましい。   Among these, as the anion moiety in the component (BD1), from the viewpoint of acid diffusion controllability, an anion represented by p = 2 in the formula (bd1-an1), that is, the following general formula (bd1-an2) ) Is more preferable.

Figure 2019207296
[式中、Rx〜Rxはそれぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基又は水素原子を表す。複数のRx〜Rxは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。Ry〜Ryは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は相互に結合して環構造を形成していてもよい。
Figure 2019207296
は二重結合又は単結合である。Rz〜Rzは、それぞれ独立に、原子価が許容する場合、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。但し、Rx〜Rx、Ry〜Ry及びRz〜Rzのうち少なくとも1個はアニオン基を有し、アニオン部全体でn価のアニオンとなる。nは1以上の整数である。]
Figure 2019207296
[Wherein, Rx 5 to Rx 6 each independently represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent. A plurality of Rx 7 to Rx 8 each independently represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more may be bonded to each other to form a ring structure. . Ry 1 to Ry 2 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom that may have a substituent, or may be bonded to each other to form a ring structure.
Figure 2019207296
Is a double bond or a single bond. Rz 1 to Rz 4 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more of them may form a ring structure when the valence permits. You may do it. However, at least one of Rx 5 to Rx 8 , Ry 1 to Ry 2, and Rz 1 to Rz 4 has an anion group, and the entire anion portion becomes an n-valent anion. n is an integer of 1 or more. ]

前記式(bd1−an2)中、Rx〜Rx、Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzは、上述した前記式(bd1)中のRx〜Rx、Rx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzとそれぞれ同様である。 In the formula (bd1-an2), Rx 5 to Rx 6 , Rx 7 to Rx 8 , Ry 1 to Ry 2 , Rz 1 to Rz 4 are the same as Rx 5 to Rx 6 , Rx in the formula (bd1) described above. 7 to Rx 8 , Ry 1 to Ry 2 , and Rz 1 to Rz 4 are the same.

但し、前記式(bd1−an2)中、Rx〜Rx、Ry〜Ry及びRz〜Rzのうち少なくとも1個はアニオン基を有し、アニオン部全体でn価のアニオンとなる。nは1以上の整数である。 However, in the formula (bd1-an2), at least one of Rx 5 to Rx 8 , Ry 1 to Ry 2, and Rz 1 to Rz 4 has an anion group, and becomes an n-valent anion in the entire anion portion. . n is an integer of 1 or more.

前記の式(bd1)、式(bd1−an1)、式(bd1−an2)中、Ry〜Ryは、露光により発生する酸の短拡散化、酸の拡散制御性の点から、相互に結合して環構造を形成していることが好ましく、形成する環構造は、置換基を有してもよい芳香族炭化水素(芳香環、芳香族複素環)がより好ましい。 In the formula (bd1), formula (bd1-an1), and formula (bd1-an2), Ry 1 to Ry 2 are mutually reduced in terms of shortening the diffusion of acid generated by exposure and controlling the diffusion of acid. The ring structure is preferably bonded to each other, and the formed ring structure is more preferably an aromatic hydrocarbon (aromatic ring, aromatic heterocycle) which may have a substituent.

前記の式(bd1)、式(bd1−an1)、式(bd1−an2)中、Rz〜Rzは、露光により発生する酸の拡散制御性の点から、相互に結合して環構造を形成していることが好ましく、形成する環構造は、式中の六員環の一辺(Rz及びRzが結合している炭素原子と、Rz及びRzが結合している炭素原子との結合)を共有する環構造が好ましく、置換基を有してもよい芳香族炭化水素(芳香環、芳香族複素環)がより好ましい。 In the formulas (bd1), (bd1-an1), and (bd1-an2), Rz 1 to Rz 4 are bonded to each other to form a ring structure from the viewpoint of control of diffusion of the acid generated by exposure. Preferably, the ring structure is formed by one side of a six-membered ring in the formula (a carbon atom to which Rz 1 and Rz 2 are bonded, a carbon atom to which Rz 3 and Rz 4 are bonded) A ring structure that shares a bond of (A) and an aromatic hydrocarbon (aromatic ring, aromatic heterocyclic ring) that may have a substituent.

前記の式(bd1−an1)、式(bd1−an2)中、Rx〜Rxは、露光により発生する酸の短拡散化、酸の拡散制御性の点から、相互に結合して環構造を形成していることが好ましく、形成する環構造は、置換基を有してもよい芳香族炭化水素(芳香環、芳香族複素環)がより好ましい。
前記式(bd1−an2)中、Rx〜Rxにおいて形成する環構造は、式中の六員環の一辺(Rx及びRxが結合している同一の炭素原子間の結合)を共有する環構造が好ましく、置換基を有してもよい芳香族炭化水素(芳香環、芳香族複素環)がより好ましい。
In the formulas (bd1-an1) and (bd1-an2), Rx 7 to Rx 8 are bonded to each other from the viewpoint of shortening the diffusion of acid generated by exposure and controlling the diffusion of the acid to form a ring structure. Is preferably formed, and the ring structure formed is more preferably an aromatic hydrocarbon (aromatic ring, aromatic heterocyclic ring) which may have a substituent.
Ring structure formed in the formula (bd1-an2), in Rx 7 to Rx 8 is (bonds between the same carbon atom which Rx 7 and Rx 8 are attached) side of the six-membered ring in formula Share The ring structure is preferably an aromatic hydrocarbon (aromatic ring, aromatic heterocycle) which may have a substituent.

前記の式(bd1−an2)で表されるアニオン全体で、かかるRx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzのそれぞれにおいて、相互に結合して形成する環構造の個数は、1個でもよいし2個以上でもよく、2個又は3個が好ましい。 In each of the Rx 7 to Rx 8 , Ry 1 to Ry 2 , and Rz 1 to Rz 4 in the whole anion represented by the formula (bd1-an2), the number of ring structures formed by bonding to each other is One or two or more may be sufficient, and two or three are preferable.

特に、(BD1)成分におけるアニオン部として、下記一般式(bd1−an3)で表されるアニオンが好適に挙げられる。   Particularly preferred examples of the anion moiety in the component (BD1) include anions represented by the following general formula (bd1-an3).

Figure 2019207296
[式中、Rx〜Rxはそれぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基又は水素原子を表す。
Figure 2019207296
は二重結合又は単結合である。Rz〜Rzは、それぞれ独立に、原子価が許容する場合、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。但し、Rx〜Rx及びRz〜Rzのうち少なくとも1個はアニオン基を有し、アニオン部全体でn価のアニオンとなる。nは1以上の整数である。R021は、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、カルボニル基又はニトロ基である。n1は1〜3の整数である。n11は0〜8の整数である。R022は、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、カルボニル基又はニトロ基である。n2は1〜3の整数である。n21は0〜8の整数である。]
Figure 2019207296
[Wherein, Rx 5 to Rx 6 each independently represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent.
Figure 2019207296
Is a double bond or a single bond. Rz 1 to Rz 4 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more of them may form a ring structure when the valence permits. You may do it. However, at least one of Rx 5 to Rx 6 and Rz 1 to Rz 4 has an anion group, and the entire anion portion becomes an n-valent anion. n is an integer of 1 or more. R 021 represents an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a carbonyl group, or a nitro group. n1 is an integer of 1 to 3. n11 is an integer of 0-8. R 022 is an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a carbonyl group, or a nitro group. n2 is an integer of 1 to 3. n21 is an integer of 0-8. ]

前記式(bd1−an3)中、Rx〜Rx、Rz〜Rzは、前記式(bd1−an1)中のRx〜Rx、Rz〜Rzとそれぞれ同様である。 In the formula (bd1-an3), Rx 5 ~Rx 6, Rz 1 ~Rz 4 are respectively similar to the formula (bd1-an1) Rx 5 ~Rx 6, Rz 1 ~Rz 4 in.

前記式(bd1−an3)中、R021は、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、ヒドロキシ基、カルボニル基又はニトロ基である。
021におけるアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基が最も好ましい。
021におけるアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
021におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
021におけるハロゲン化アルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基等の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
中でも、R021としては、(A)成分との相溶性の観点から、アルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基等が好ましく、アルキル基がより好ましい。
In the formula (bd1-an3), R 021 represents an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxy group, a carbonyl group, or a nitro group.
The alkyl group for R 021 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group.
The alkoxy group for R 021 is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, or a tert-butoxy group. An ethoxy group is most preferred.
Examples of the halogen atom for R 021 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
As the halogenated alkyl group for R 021, a part or all of hydrogen atoms such as an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group, Examples include groups substituted with atoms.
Among them, R 021 is preferably an alkyl group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, or the like, and more preferably an alkyl group, from the viewpoint of compatibility with the component (A).

前記式(bd1−an3)中、n1は、1〜3の整数であり、好ましくは1又は2であり、特に好ましくは1である。
前記式(bd1−an3)中、n11は、0〜8の整数であり、好ましくは0〜4の整数であり、より好ましくは0、1又は2であり、特に好ましくは0又は1である。
In the formula (bd1-an3), n1 is an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2, and particularly preferably 1.
In the formula (bd1-an3), n11 is an integer of 0 to 8, preferably an integer of 0 to 4, more preferably 0, 1 or 2, and particularly preferably 0 or 1.

前記式(bd1−an3)中、R022は、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、ヒドロキシ基、カルボニル基又はニトロ基であり、それぞれ前記のR021と同様のものが挙げられる。中でも、R022としては、(A)成分との相溶性の観点から、アルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基等が好ましく、アルキル基がより好ましい。
前記式(bd1−an3)中、n2は、1〜3の整数であり、好ましくは1又は2であり、特に好ましくは1である。
前記式(bd1−an3)中、n21は、0〜8の整数であり、好ましくは0〜4の整数であり、より好ましくは0、1又は2であり、特に好ましくは0又は1である。
In the formula (bd1-an3), R 022 represents an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxy group, a carbonyl group, or a nitro group, and examples thereof are the same as those described above for R 021. . Among these, R 022 is preferably an alkyl group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, or the like, and more preferably an alkyl group, from the viewpoint of compatibility with the component (A).
In the formula (bd1-an3), n2 is an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2, and particularly preferably 1.
In said formula (bd1-an3), n21 is an integer of 0-8, Preferably it is an integer of 0-4, More preferably, it is 0, 1 or 2, Especially preferably, it is 0 or 1.

但し、前記式(bd1−an3)中、Rx〜Rx及びRz〜Rzのうち少なくとも1個はアニオン基を有し、アニオン部全体でn価のアニオンとなる。nは1以上の整数である。
アニオン基としては、上述した、*−V’10−COO(V’10は、単結合または炭素数1〜5のアルキレン基である。)、一般式(bd1−r−an1)で表されるアニオン基が好適に挙げられる。
However, in the formula (bd1-an3), at least one of Rx 5 to Rx 6 and Rz 1 to Rz 4 has an anion group, and the entire anion portion becomes an n-valent anion. n is an integer of 1 or more.
Examples of the anionic group, described above, * - V '- (. 10 -COO V' 10 is a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms), is represented by the general formula (bd1-r-an1) Preferred examples thereof include anionic groups.

前記の式(bd1)、式(bd1−an1)、式(bd1−an2)、式(bd1−an3)中、本発明の効果に優れる点から、前記Rz〜Rzのうち少なくとも1個は、アニオン基を有することが好ましい。前記Rz〜Rzのうちの2個以上が相互に結合して環構造を形成する場合、当該環構造を形成する炭素原子又はこの炭素原子に結合した水素原子が前記アニオン基で置換されていてもよい。 In the formula (bd1), formula (bd1-an1), formula (bd1-an2), and formula (bd1-an3), at least one of the Rz 1 to Rz 4 is from the viewpoint of excellent effects of the present invention. It is preferable to have an anionic group. When two or more of Rz 1 to Rz 4 are bonded to each other to form a ring structure, a carbon atom forming the ring structure or a hydrogen atom bonded to the carbon atom is substituted with the anion group. May be.

あるいは、前記の式(bd1−an1)、式(bd1−an2)、式(bd1−an3)中、本発明の効果に優れる点から、前記Rx〜Rxのうち少なくとも1個は、アニオン基を有することが好ましい。 Alternatively, in the formula (bd1-an1), the formula (bd1-an2), and the formula (bd1-an3), at least one of the Rx 5 to Rx 6 is an anionic group from the viewpoint of excellent effects of the present invention. It is preferable to have.

あるいは、前記の式(bd1−an1)、式(bd1−an2)、式(bd1−an3)中、本発明の効果に優れる点から、前記Rx〜Rx及びRz〜Rzのうち少なくとも1個は、アニオン基を有することが好ましい。 Alternatively, in the formula (bd1-an1), the formula (bd1-an2), and the formula (bd1-an3), at least one of the Rx 5 to Rx 6 and Rz 1 to Rz 4 from the viewpoint of excellent effects of the present invention. One preferably has an anionic group.

以下に、化合物(BD1)におけるアニオン部の具体例を記載する。   Below, the specific example of the anion part in a compound (BD1) is described.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
Figure 2019207296

・カチオン部((Mm+1/m)について
前記式(bd1)中、Mm+は、電子求引性基を有するm価の有機カチオンを表す。mは1以上の整数である。
-About a cation part ((Mm + ) 1 / m ) In said formula (bd1), Mm + represents the m-valent organic cation which has an electron withdrawing group. m is an integer of 1 or more.

カチオン部であるMm+の有機カチオンが有する電子求引性基としては、例えば、1価の置換基の電子求引性基でもよく、2価の置換基の電子求引性基でもよい。具体的には、酸素原子(−O−)、カルボニル基、メタンスルホニル基(メシル基)、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン化アリールオキシ基、ハロゲン化アルキルアミノ基、ハロゲン化アルキルチオ基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基、ジアルキルホスホノ基、ジアリールホスホノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホニルオキシ基、アシルチオ基、スルファモイル基、チオシアネート基、チオカルボニル基が挙げられる。
ハロゲン化アルキル基は、炭素素数1〜10のハロゲン化アルキル基が好ましい。炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基は、炭素数1〜10のアルキル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基である。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
上記のなかでも、高感度化の点から、酸素原子(−O−)、カルボニル基、メタンスルホニル基(メシル基)、ハロゲン原子又はハロゲン化アルキル基が好ましく、ハロゲン原子又はハロゲン化アルキル基が、後述の(S)成分への(BD1)成分の溶解性の点から、より好ましい。これらの中でも、フッ素原子、フッ素化アルキル基がより好ましく、フッ素原子、トリフルオロメチル基が特に好ましい。
The electron withdrawing group possessed by the organic cation of M m + that is the cation moiety may be, for example, an electron withdrawing group of a monovalent substituent or an electron withdrawing group of a divalent substituent. Specifically, oxygen atom (—O—), carbonyl group, methanesulfonyl group (mesyl group), halogen atom, halogenated alkyl group, halogenated alkoxy group, halogenated aryloxy group, halogenated alkylamino group, halogen Alkylthio group, alkyloxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, cyano group, nitro group, dialkylphosphono group, diarylphosphono group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, sulfonyloxy group, acylthio group, sulfamoyl group, thiocyanate group And thiocarbonyl group.
The halogenated alkyl group is preferably a halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. The halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is a group in which some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms are substituted with halogen atoms. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.
Among the above, from the viewpoint of high sensitivity, an oxygen atom (—O—), a carbonyl group, a methanesulfonyl group (mesyl group), a halogen atom or a halogenated alkyl group is preferable, and a halogen atom or a halogenated alkyl group is From the viewpoint of the solubility of the component (BD1) in the component (S) described later, it is more preferable. Among these, a fluorine atom and a fluorinated alkyl group are more preferable, and a fluorine atom and a trifluoromethyl group are particularly preferable.

電子求引性基がフッ素原子又はフッ素化アルキル基である場合、カチオン部((Mm+1/m)におけるフッ素原子の数は1〜9個であることが好ましく、2〜6個であることがより好ましく、3個又は4個であることがさらに好ましい。
フッ素原子が多いほど感度は良好となるが、好ましい範囲の上限値以下であれば、レジスト組成物の各成分との相溶性が保たれ、ラフネス発生が抑えられやすい。
When the electron withdrawing group is a fluorine atom or a fluorinated alkyl group, the number of fluorine atoms in the cation moiety ((M m + ) 1 / m ) is preferably 1 to 9, and 2 to 6 It is more preferable that the number is 3 or 4.
As the number of fluorine atoms increases, the sensitivity becomes better. However, if the fluorine atom is not more than the upper limit of the preferable range, the compatibility with each component of the resist composition is maintained, and the occurrence of roughness is easily suppressed.

m+の有機カチオンとしては、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオンが好ましい。また、(BD1)成分を塩基成分(D)として用いる場合には、アンモニウムカチオンも挙げられる。 As the organic cation of M m + , a sulfonium cation and an iodonium cation are preferable. Moreover, when using (BD1) component as a base component (D), an ammonium cation is also mentioned.

好ましいカチオン部((Mm+1/m)としては、下記の一般式(ca−1)〜(ca−4)でそれぞれ表される有機カチオンが挙げられる。 Preferable cation moieties ((M m + ) 1 / m ) include organic cations represented by the following general formulas (ca-1) to (ca-4), respectively.

Figure 2019207296
[式中、R201〜R207及びR211〜R212はそれぞれ独立に、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルキル基、又は置換基を有してもよいアルケニル基を表す。R201〜R203、R206〜R207、R211〜R212はそれぞれ、相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成していてもよい。R208〜R209は、それぞれ独立に、水素原子もしくは炭素数1〜5のアルキル基を表すか、又は相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成していてもよい。R210は、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、又は置換基を有してもよい−SO−含有環式基である。但し、R201〜R203のうち少なくとも1個、R204及びR205のうち少なくとも1個、R206及びR207のうち少なくとも1個、並びにR211及びR212のうち少なくとも1個は、置換基として電子求引性基を有する。L201は、−C(=O)−又は−C(=O)−O−を表す。複数のY201はそれぞれ独立に、アリーレン基、アルキレン基又はアルケニレン基を表す。xは、1又は2である。W201は、(x+1)価の連結基を表す。]
Figure 2019207296
[Wherein, R 201 to R 207 and R 211 to R 212 each independently have an aryl group which may have a substituent, an alkyl group which may have a substituent, or a substituent. Represents a good alkenyl group. R 201 to R 203 , R 206 to R 207 , and R 211 to R 212 may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula. R 208 to R 209 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula. R 210 may have an aryl group that may have a substituent, an alkyl group that may have a substituent, an alkenyl group that may have a substituent, or —SO 2 — that may have a substituent. It is a containing cyclic group. Provided that at least one of R 201 to R 203, at least one of R 204 and R 205, at least one of R 206 and R 207, as well as at least one of R 211 and R 212 are substituents As an electron withdrawing group. L 201 represents —C (═O) — or —C (═O) —O—. A plurality of Y 201 each independently represents an arylene group, an alkylene group or an alkenylene group. x is 1 or 2. W 201 represents a (x + 1) -valent linking group. ]

201〜R207およびR211〜R212におけるアリール基としては、炭素数6〜20のアリール基が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が好ましい。
201〜R207およびR211〜R212におけるアルキル基としては、鎖状又は環状のアルキル基であって、炭素数1〜30のものが好ましい。
201〜R207およびR211〜R212におけるアルケニル基としては、炭素数が2〜10であることが好ましい。
201〜R207およびR211〜R212が有してもよい置換基としては、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、カルボニル基、シアノ基、アミノ基、アリール基、下記の一般式(ca−r−1)〜(ca−r−7)でそれぞれ表される基が挙げられる。
As the aryl group in R 201 to R 207 and R 211 to R 212, include an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, a phenyl group, a naphthyl group.
The alkyl group of R 201 to R 207 and R 211 to R 212, a chain or cyclic alkyl group, preferably from 1 to 30 carbon atoms.
The alkenyl group in R 201 to R 207 and R 211 to R 212 preferably has 2 to 10 carbon atoms.
Examples of the substituent that R 201 to R 207 and R 211 to R 212 may have include an alkyl group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a carbonyl group, a cyano group, an amino group, an aryl group, and the following general groups. And groups represented by formulas (ca-r-1) to (ca-r-7), respectively.

Figure 2019207296
[式中、R’201は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基である。]
Figure 2019207296
[Wherein, each R ′ 201 independently has a hydrogen atom, a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a substituent. A chain alkenyl group which may be present. ]

R’201の置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基は、上述の式(bd1)中のRx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzについての説明と同様のものが挙げられる他、置換基を有していてもよい環式基又は置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基として、上述の式(a1−r−2)で表される酸解離性基と同様のものも挙げられる。 The cyclic group which may have a substituent of R ′ 201, a chain alkyl group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent are the above-mentioned. of formula (bd1) Rx 1 ~Rx 4 in, Ry 1 ~Ry 2, Rz 1 except that is the same as those described description of ~Rz 4, good cyclic group or a substituted may have a substituent Examples of the chain-like alkyl group that may have a group include the same acid dissociable groups represented by the above formula (a1-r-2).

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

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

210は、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、又は置換基を有してもよい−SO−含有環式基である。
210におけるアリール基としては、炭素数6〜20の無置換のアリール基が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が好ましい。
210におけるアルキル基としては、鎖状又は環状のアルキル基であって、炭素数1〜30のものが好ましい。
210におけるアルケニル基としては、炭素数が2〜10であることが好ましい。
210における、置換基を有していてもよい−SO−含有環式基としては、「−SO−含有多環式基」が好ましく、上記一般式(a5−r−1)で表される基がより好ましい。
R 210 may have an aryl group that may have a substituent, an alkyl group that may have a substituent, an alkenyl group that may have a substituent, or —SO 2 — that may have a substituent. It is a containing cyclic group.
Examples of the aryl group for R 210 include an unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a phenyl group and a naphthyl group are preferable.
The alkyl group for R 210 is preferably a chain or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
The alkenyl group for R 210 preferably has 2 to 10 carbon atoms.
Table is preferably the general formula (a5-r-1) The content cyclic group, - at R 210, which may have -SO 2 substituents "- containing polycyclic group - SO 2" More preferred are the groups

但し、R201〜R203のうち少なくとも1個、R204及びR205のうち少なくとも1個、R206及びR207のうち少なくとも1個、並びにR211及びR212のうち少なくとも1個は、置換基として電子求引性基を有する。
ここで、置換基として電子求引性基を有するとは、上記の一般式(ca−1)〜(ca−4)中のR201〜R207及びR211〜R212におけるアリール基、アルキル基又はアルケニル基に、置換基として電子求引性基が結合していることをいう。また、R201〜R203、R206〜R207、R211〜R212のそれぞれが、相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成している場合、その環構造は電子求引性基を有する。
Provided that at least one of R 201 to R 203, at least one of R 204 and R 205, at least one of R 206 and R 207, as well as at least one of R 211 and R 212 are substituents As an electron withdrawing group.
Here, having an electron withdrawing group as a substituent means an aryl group or an alkyl group in R 201 to R 207 and R 211 to R 212 in the above general formulas (ca-1) to (ca-4). Alternatively, it means that an electron-withdrawing group is bonded to the alkenyl group as a substituent. In addition, when each of R 201 to R 203 , R 206 to R 207 , and R 211 to R 212 is bonded to each other to form a ring with the sulfur atom in the formula, the ring structure has an electron withdrawing property. Has a group.

201は、それぞれ独立に、アリーレン基、アルキレン基又はアルケニレン基を表す。
201におけるアリーレン基は、上述の式(bd1)中のRx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzにおける芳香族炭化水素基として例示したアリール基から水素原子をさらに1つ除いた基が挙げられる。
201におけるアルキレン基、アルケニレン基は、上述の式(bd1)中のRx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rzにおける鎖状のアルキル基、鎖状のアルケニル基として例示した基から水素原子をさらに1つ除いた基が挙げられる。
Y 201 each independently represents an arylene group, an alkylene group or an alkenylene group.
The arylene group in Y 201 further has one hydrogen atom from the aryl group exemplified as the aromatic hydrocarbon group in Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , and Rz 1 to Rz 4 in the above formula (bd1). Excluded groups are mentioned.
The alkylene group and alkenylene group in Y 201 are exemplified as the chain alkyl group and the chain alkenyl group in Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , and Rz 1 to Rz 4 in the above formula (bd1). And a group obtained by further removing one hydrogen atom from the group.

前記式(ca−4)中、xは、1または2である。
201は、(x+1)価、すなわち2価または3価の連結基である。
201における2価の連結基としては、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基が好ましく、上述の一般式(a10−1)中のYax1と同様の、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基が例示できる。W201における2価の連結基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、環状であることが好ましい。なかでも、アリーレン基の両端に2個のカルボニル基が組み合わされた基が好ましい。アリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基等が挙げられ、フェニレン基が特に好ましい。
201における3価の連結基としては、前記W201における2価の連結基から水素原子を1個除いた基、前記2価の連結基にさらに前記2価の連結基が結合した基などが挙げられる。W201における3価の連結基としては、アリーレン基に2個のカルボニル基が結合した基が好ましい。
In the formula (ca-4), x is 1 or 2.
W 201 is a (x + 1) valent, that is, a divalent or trivalent linking group.
The divalent linking group in W 201 is preferably a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, and has the same substituent as Ya x1 in the above general formula (a10-1). Examples thereof may include divalent hydrocarbon groups. The divalent linking group in W 201 may be linear, branched or cyclic, and is preferably cyclic. Of these, a group in which two carbonyl groups are combined at both ends of the arylene group is preferable. Examples of the arylene group include a phenylene group and a naphthylene group, and a phenylene group is particularly preferable.
Examples of the trivalent linking group in W 201 include a group obtained by removing one hydrogen atom from the divalent linking group in W 201 , a group in which the divalent linking group is further bonded to the divalent linking group, and the like. Can be mentioned. The trivalent linking group for W 201 is preferably a group in which two carbonyl groups are bonded to an arylene group.

前記式(ca−1)で表される好適なカチオンとして具体的には、下記式(ca−1−1)〜(ca−1−78)でそれぞれ表されるカチオンが挙げられる。   Specific examples of suitable cations represented by the formula (ca-1) include cations represented by the following formulas (ca-1-1) to (ca-1-78).

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
[式中、g1は繰返し数を示し、g1は1〜5の整数である。]
Figure 2019207296
[Wherein g1 represents the number of repetitions, and g1 is an integer of 1 to 5. ]

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
[式中、g2は繰返し数を示し、g2は0〜20の整数である。]
Figure 2019207296
[Wherein g2 represents the number of repetitions, and g2 is an integer of 0 to 20. ]

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
Figure 2019207296

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

Figure 2019207296
Figure 2019207296

前記式(ca−3)で表される好適なカチオンとして具体的には、下記式(ca−3−1)〜(ca−3−7)でそれぞれ表されるカチオンが挙げられる。   Specific examples of suitable cations represented by the formula (ca-3) include cations represented by the following formulas (ca-3-1) to (ca-3-7), respectively.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

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

Figure 2019207296
Figure 2019207296

また、(BD1)成分を塩基成分(D)として用いる場合のアンモニウムカチオンとしては、NH 、又はその窒素原子に結合するHを、ヘテロ原子を有してもよい炭化水素基で置換したカチオン(第1〜4級アンモニウムカチオン)もしくはその窒素原子と共に環を形成した環状カチオンが挙げられる。 In addition, as the ammonium cation when the component (BD1) is used as the base component (D), NH 4 + or a cation in which H bonded to the nitrogen atom is substituted with a hydrocarbon group that may have a hetero atom (Primary to quaternary ammonium cation) or a cyclic cation that forms a ring with its nitrogen atom.

上記の中でも、カチオン部((Mm+1/m)は、一般式(ca−1)で表されるカチオンが好ましく、式(ca−1−1)〜(ca−1−78)でそれぞれ表されるカチオンがより好ましい。
その中でも、一般式(ca−1)中のR201〜R203の1つ以上が、置換基として電子求引性基を有するアリール基である場合のカチオンがさらに好ましい。また、置換基として電子求引性基をメタ位に有するアリール基である場合のカチオンがさらに好ましい。該電子求引性基としては、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基が好ましく、フッ素原子、フッ素化アルキル基がより好ましい。具体的には、上記の式(ca−1−1)〜(ca−1−17)、及び(ca−1−18)〜(ca−1−20)でそれぞれ表されるカチオンが好適に挙げられ、上記の式(ca−1−5)〜(ca−1−9)、(ca−1−12)〜(ca−1−14)、及び(ca−1−18)〜(ca−1−19)でそれぞれ表されるカチオンがより好適である。
Among these, the cation part ((M m + ) 1 / m ) is preferably a cation represented by the general formula (ca-1), and each represented by the formulas (ca-1-1) to (ca-1-78). The represented cation is more preferred.
Among these, a cation in the case where one or more of R 201 to R 203 in the general formula (ca-1) is an aryl group having an electron withdrawing group as a substituent is more preferable. Further, a cation in the case of an aryl group having an electron withdrawing group at the meta position as a substituent is more preferable. The electron withdrawing group is preferably a halogen atom or a halogenated alkyl group, more preferably a fluorine atom or a fluorinated alkyl group. Specifically, cations represented by the above formulas (ca-1-1) to (ca-1-17) and (ca-1-18) to (ca-1-20) are preferable. The above formulas (ca-1-5) to (ca-1-9), (ca-1-12) to (ca-1-14), and (ca-1-18) to (ca-1) Cations represented by -19) are more preferred.

上述した(BD1)成分のうち、(A)成分に作用する酸を発生する酸発生剤成分(B)(以下これを「(B1)成分」ともいう。)としては、上述した、式(bd1−an1)〜(bd1−an3)で表されるアニオンであって、上記一般式(bd1−r−an1)で表されるアニオン基(より好ましくは式(bd1−r−an11)〜(bd1−r−an13)のいずれかで表されるアニオン基)を有するアニオン(さらに好ましくは、(bd1−an3−1)〜(bd1−an3−15)のいずれかで表されるアニオン)と、
式(ca−1)〜(ca−4)で表されるカチオン(より好ましくは、(ca−1−1)〜(ca−1−78)、(ca−2−1)〜(ca−2−2)、(ca−3−1)〜(ca−3−7)、(ca−4−1)〜(ca−4−2)のいずれかで表されるカチオン)と、の種々の組み合わせを挙げることができる。(B1)成分の具体例を以下に挙げるが、これらに限定されない。
Among the above-described components (BD1), the acid generator component (B) that generates an acid acting on the component (A) (hereinafter also referred to as “component (B1)”) is the above-described formula (bd1). -An1) to (bd1-an3), which are anion groups represented by the general formula (bd1-r-an1) (more preferably, the formulas (bd1-r-an11) to (bd1- an anion group represented by any one of r-an13) (more preferably, an anion represented by any one of (bd1-an3-1) to (bd1-an3-15)),
Cations represented by formulas (ca-1) to (ca-4) (more preferably (ca-1-1) to (ca-1-78), (ca-2-1) to (ca-2) -2), (ca-3-1) to (ca-3-7), and (ca-4-1) to (ca-4-2) cations) and various combinations thereof Can be mentioned. Specific examples of the component (B1) are shown below, but are not limited thereto.

Figure 2019207296
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Figure 2019207296
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Figure 2019207296
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本実施形態のレジスト組成物において、(B1)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本実施形態のレジスト組成物中、(B1)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、5〜65質量部であることが好ましく、5〜55質量部であることがより好ましく、10〜45質量部であることがさらに好ましく、10〜40質量部であることが特に好ましい。
レジスト組成物における、(A)成分に作用する酸を発生する酸発生剤成分(B)成分全体のうち、上記(B1)成分の割合は、例えば、50質量%以上であり、好ましくは70質量%以上であり、さらに好ましくは95質量%以上である。なお、100質量%であってもよい。
(B1)成分の含有量が、前記の好ましい範囲の下限値以上であると、レジストパターン形成において、感度、解像性能、LWR(ラインワイズラフネス)低減、形状等のリソグラフィー特性がより向上する。一方、好ましい範囲の上限値以下であると、レジスト組成物の各成分を有機溶剤に溶解した際、均一な溶液が得られやすく、レジスト組成物としての保存安定性がより高まる。
また、レジスト組成物が、前記(B1)成分及び(D)成分((D1)〜(D3)成分の少なくとも1種)をともに含む場合、その割合(モル比)は、良好なリソグラフィー特性及びレジストパターン形状が得られやすい点で、例えば、(B1):(D)=100:0〜50:50であり、(B1):(D)=99:1〜51:49がより好ましく、(B1):(D)=90:10〜60:40がさらに好ましい。
In the resist composition of this embodiment, as the component (B1), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
In the resist composition of the present embodiment, the content of the component (B1) is preferably 5 to 65 parts by mass and more preferably 5 to 55 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). Preferably, it is 10-45 mass parts, More preferably, it is 10-40 mass parts.
In the resist composition, the ratio of the component (B1) is 50% by mass or more, preferably 70% by mass, out of the total acid generator component (B) component that generates acid acting on the component (A). % Or more, and more preferably 95% by mass or more. In addition, 100 mass% may be sufficient.
When the content of the component (B1) is equal to or higher than the lower limit of the above preferable range, lithography characteristics such as sensitivity, resolution performance, LWR (line width roughness) reduction, and shape are further improved in resist pattern formation. On the other hand, when it is not more than the upper limit of the preferred range, when each component of the resist composition is dissolved in an organic solvent, a uniform solution is easily obtained, and the storage stability as the resist composition is further increased.
In addition, when the resist composition contains both the component (B1) and the component (D) (at least one of the components (D1) to (D3)), the ratio (molar ratio) is such that good lithography characteristics and resist For example, (B1) :( D) = 100: 0 to 50:50, (B1) :( D) = 99: 1 to 51:49 is more preferable, and (B1): ) :( D) = 90: 10 to 60:40 is more preferable.

また、上述した(BD1)成分のうち、露光により(B)成分から発生する酸をトラップ(酸の拡散を制御)する塩基成分(D)(以下これを「(D1)成分」ともいう。)としては、上述した、式(bd1−an1)〜(bd1−an3)のいずれかで表されるアニオンであって、*−V’10−COO(V’10は、単結合または炭素数1〜20のアルキレン基である。)又は前記*−V’11−SO (V’11は、単結合または炭素数1〜20のアルキレン基である。)で表されるアニオン基を有するアニオン(さらに好ましくは、式(bd1−an3−21)〜(bd1−an3−24)のいずれかで表されるアニオン)と、式(ca−1)〜(ca−4)のいずれかで表されるカチオン(より好ましくは、式(ca−1−1)〜(ca−1−78)、(ca−1−101)〜(ca−1−169)、(ca−2−1)〜(ca−2−2)、(ca−3−1)〜(ca−3−7)、(ca−4−1)〜(ca−4−2)のいずれかで表されるカチオン)と、の種々の組み合わせを挙げることができる。(D1)成分の具体例を以下に挙げるが、これらに限定されない。
好適な化合物の具体例を以下に挙げる。
In addition, among the components (BD1) described above, the base component (D) that traps the acid generated from the component (B) upon exposure (controls the diffusion of the acid) (hereinafter also referred to as “component (D1)”). Is an anion represented by any one of the formulas (bd1-an1) to (bd1-an3) described above, and * -V ′ 10 —COO (V ′ 10 is a single bond or a carbon number of 1 Or an anionic group having an anionic group represented by * —V ′ 11 —SO 3 (V ′ 11 is a single bond or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms). (More preferably, an anion represented by any one of formulas (bd1-an3-21) to (bd1-an3-24)) and any one of formulas (ca-1) to (ca-4). Cations (more preferably, the formula (ca-1- ) To (ca-1-78), (ca-1-101) to (ca-1-169), (ca-2-1) to (ca-2-2), (ca-3-1) to Various combinations of (ca-3-7) and (cation represented by any one of (ca-4-1) to (ca-4-2)) can be given. Specific examples of the component (D1) are shown below, but are not limited thereto.
Specific examples of suitable compounds are listed below.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

本実施形態のレジスト組成物において、(D1)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本実施形態のレジスト組成物中、(D1)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、1〜35質量部が好ましく、2〜25質量部がより好ましく、3〜20質量部がさらに好ましく、4〜15質量部が特に好ましい。
レジスト組成物における、露光により(B)成分から発生する酸をトラップ(酸の拡散を制御)する塩基成分(D)成分全体のうち、上記(D1)成分の割合は、例えば、50質量%以上であり、好ましくは70質量%以上であり、さらに好ましくは95質量%以上である。なお、100質量%であってもよい。なお、レジスト組成物が(B1)成分を含む場合の(D)成分全体のうちの上記(D1)成分の割合は、特に限定されず、0質量%以上100質量%の範囲で適宜調整すればよい。
(D1)成分の含有量が、好ましい範囲の下限値以上であると、良好なリソグラフィー特性及びレジストパターン形状が得られやすい。一方、好ましい範囲の上限値以下であると、他成分とのバランスをとることができ、種々のリソグラフィー特性が良好となる。
また、レジスト組成物が、前記(D1)成分及び(B)成分((B1)〜(B2)成分の少なくとも1種)をともに含む場合、その割合(モル比)は、良好なリソグラフィー特性及びレジストパターン形状が得られやすい点で、例えば、(B):(D1)=100:0〜50:50であり、(B):(D1)=99:1〜51:49がより好ましく、(B):(D1)=90:10〜60:40がさらに好ましい。
In the resist composition of this embodiment, as the component (D1), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
In the resist composition of this embodiment, the content of the component (D1) is preferably 1 to 35 parts by weight, more preferably 2 to 25 parts by weight, and 3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (A). Part is more preferable, and 4 to 15 parts by mass is particularly preferable.
In the resist composition, the ratio of the component (D1) in the base component (D) component that traps the acid generated from the component (B) upon exposure (controls the diffusion of the acid) is, for example, 50% by mass or more. Preferably, it is 70 mass% or more, More preferably, it is 95 mass% or more. In addition, 100 mass% may be sufficient. In addition, the ratio of the said (D1) component in the whole (D) component in case a resist composition contains (B1) component is not specifically limited, If it adjusts in the range of 0 mass% or more and 100 mass% suitably. Good.
When the content of the component (D1) is not less than the lower limit value of the preferred range, good lithography characteristics and a resist pattern shape are easily obtained. On the other hand, when it is not more than the upper limit value of the preferable range, it is possible to balance with other components, and various lithography characteristics are improved.
Further, when the resist composition contains both the component (D1) and the component (B) (at least one of the components (B1) to (B2)), the ratio (molar ratio) is such that good lithography characteristics and resist For example, (B) :( D1) = 100: 0 to 50:50, and (B) :( D1) = 99: 1 to 51:49 is more preferable because the pattern shape is easily obtained. ): (D1) = 90: 10 to 60:40 is more preferable.

<任意成分>
本実施形態のレジスト組成物は、上述した(A)成分及び化合物(BD1)((B1)成分、(D1)成分)以外の成分(任意成分)をさらに含有してもよい。
かかる任意成分としては、例えば、以下に示す(B2)成分、(D2)成分、(D3)成分、(E)成分、(F)成分、(S)成分などが挙げられる。
<Optional component>
The resist composition of this embodiment may further contain components (arbitrary components) other than the above-described component (A) and compound (BD1) (component (B1), component (D1)).
Examples of such optional components include the following (B2) component, (D2) component, (D3) component, (E) component, (F) component, and (S) component.

≪(B2)成分≫
本実施形態のレジスト組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、上述の(B1)成分以外の酸発生剤成分(以下「(B2)成分」という)を含有してもよい。
(B2)成分としては、特に限定されず、これまで化学増幅型レジスト組成物用の酸発生剤として提案されているものを用いることができる。
このような酸発生剤としては、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤;ビスアルキル又はビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類などのジアゾメタン系酸発生剤;ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤など多種のものが挙げられる。
≪ (B2) component≫
The resist composition of this embodiment may contain an acid generator component (hereinafter referred to as “component (B2)”) other than the component (B1) as long as the effects of the present invention are not impaired.
The component (B2) is not particularly limited, and any component that has been proposed as an acid generator for a chemically amplified resist composition can be used.
Examples of such acid generators include onium salt acid generators such as iodonium salts and sulfonium salts, oxime sulfonate acid generators; diazomethanes such as bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes and poly (bissulfonyl) diazomethanes Acid generators: various types such as nitrobenzyl sulfonate acid generators, imino sulfonate acid generators, disulfone acid generators, and the like.

オニウム塩系酸発生剤としては、例えば、下記の一般式(b−1)で表される化合物(以下「(b−1)成分」ともいう)、一般式(b−2)で表される化合物(以下「(b−2)成分」ともいう)又は一般式(b−3)で表される化合物(以下「(b−3)成分」ともいう)が挙げられる。尚、(b−1)成分は、上述の(B1)成分に該当する化合物を含まないものとする。   Examples of the onium salt acid generator include a compound represented by the following general formula (b-1) (hereinafter also referred to as “(b-1) component”) and a general formula (b-2). Examples thereof include a compound (hereinafter also referred to as “(b-2) component”) or a compound represented by the general formula (b-3) (hereinafter also referred to as “(b-3) component”). In addition, (b-1) component shall not contain the compound applicable to the above-mentioned (B1) component.

Figure 2019207296
[式中、R101、R104〜R108はそれぞれ独立に、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基である。R104、R105は、相互に結合して環を形成していてもよい。R102はフッ素原子又は炭素数1〜5のフッ素化アルキル基である。Y101は単結合、又は酸素原子を含む2価の連結基である。V101〜V103はそれぞれ独立に単結合、アルキレン基又はフッ素化アルキレン基である。L101〜L102はそれぞれ独立に単結合又は酸素原子である。L103〜L105はそれぞれ独立に単結合、−CO−又は−SO−である。mは1以上の整数であって、M’m+はm価のオニウムカチオンである。]
Figure 2019207296
[In the formula, each of R 101 and R 104 to R 108 independently has a cyclic group that may have a substituent, a chain alkyl group that may have a substituent, or a substituent. It is also a good chain alkenyl group. R 104 and R 105 may be bonded to each other to form a ring. R 102 represents a fluorine atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Y 101 is a single bond or a divalent linking group containing an oxygen atom. V 101 to V 103 are each independently a single bond, an alkylene group or a fluorinated alkylene group. L 101 to L 102 are each independently a single bond or an oxygen atom. L 103 to L 105 are each independently a single bond, —CO— or —SO 2 —. m is an integer of 1 or more, and M ′ m + is an m-valent onium cation. ]

{アニオン部}
・(b−1)成分のアニオン部
式(b−1)中、R101は、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基である。かかるR101についての説明は、前記式(bd1)中のRx〜Rx、Ry〜Ry、Rz〜Rz(以下「Rx〜Rx等」と表記する。)における、置換基を有してもよい炭化水素基(置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基)についての説明と同様である。
中でも、R101は、置換基を有してもよい環式基が好ましく、置換基を有してもよい環状の炭化水素基であることがより好ましい。より具体的には、フェニル基、ナフチル基、ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基;前記一般式(a2−r−1)、(a2−r−3)〜(a2−r−7)でそれぞれ表されるラクトン含有環式基;前記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される−SO−含有環式基などが好ましい。
{Anion part}
-Anion moiety of component (b-1) In formula (b-1), R 101 represents a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a substituent. A chain alkenyl group which may have a group. The description of R 101 is substitution in Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2 , Rz 1 to Rz 4 (hereinafter referred to as “Rx 1 to Rx 4 etc.”) in the formula (bd1). A hydrocarbon group which may have a group (a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a chain alkenyl which may have a substituent) This is the same as the explanation for the group.
Among these, R 101 is preferably a cyclic group that may have a substituent, and more preferably a cyclic hydrocarbon group that may have a substituent. More specifically, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a phenyl group, a naphthyl group, or a polycycloalkane; the general formulas (a2-r-1), (a2-r-3) to (a2-r) The lactone-containing cyclic group represented by -7); the —SO 2 -containing cyclic group represented by the general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4), respectively, and the like are preferable.

前記式(b−1)中、Y101は、単結合または酸素原子を含む2価の連結基である。
101が酸素原子を含む2価の連結基である場合、該Y101は、酸素原子以外の原子を含有してもよい。酸素原子以外の原子としては、たとえば炭素原子、水素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
かかる酸素原子を含む2価の連結基としては、たとえば、上記一般式(y−al−1)〜(y−al−8)でそれぞれ表される連結基が挙げられる。
101としては、エステル結合を含む2価の連結基、またはエーテル結合を含む2価の連結基が好ましく、上記一般式(y−al−1)〜(y−al−5)でそれぞれ表される連結基がより好ましい。
In said formula (b-1), Y101 is a bivalent coupling group containing a single bond or an oxygen atom.
When Y 101 is a divalent linking group containing an oxygen atom, Y 101 may contain an atom other than an oxygen atom. Examples of atoms other than oxygen atoms include carbon atoms, hydrogen atoms, sulfur atoms, and nitrogen atoms.
Examples of the divalent linking group containing an oxygen atom include linking groups represented by the general formulas (y-al-1) to (y-al-8), respectively.
Y 101 is preferably a divalent linking group containing an ester bond or a divalent linking group containing an ether bond, each represented by the above general formulas (y-al-1) to (y-al-5). More preferred is a linking group.

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

前記式(b−1)中、R102は、フッ素原子又は炭素数1〜5のフッ素化アルキル基である。R102は、フッ素原子または炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、フッ素原子であることがより好ましい。 In said formula (b-1), R102 is a fluorine atom or a C1-C5 fluorinated alkyl group. R 102 is preferably a fluorine atom or a C 1-5 perfluoroalkyl group, and more preferably a fluorine atom.

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

Figure 2019207296
[式中、R”101は、置換基を有してもよい脂肪族環式基、上記の化学式(r−hr−1)〜(r−hr−6)でそれぞれ表される1価の複素環式基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルキル基である。R”102は、置換基を有してもよい脂肪族環式基、前記一般式(a2−r−1)、(a2−r−3)〜(a2−r−7)でそれぞれ表されるラクトン含有環式基、又は前記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される−SO−含有環式基である。R”103は、置換基を有してもよい芳香族環式基、置換基を有してもよい脂肪族環式基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基である。V”101は、炭素数1〜4のアルキレン基、又は炭素数1〜4のフッ素化アルキレン基である。R102は、フッ素原子又は炭素数1〜5のフッ素化アルキル基である。v”はそれぞれ独立に0〜3の整数であり、q”はそれぞれ独立に1〜20の整数であり、n”は0または1である。]
Figure 2019207296
[Wherein R ″ 101 represents an aliphatic cyclic group which may have a substituent, and a monovalent complex represented by each of the above-described chemical formulas (r-hr-1) to (r-hr-6). A cyclic group or a chain-like alkyl group which may have a substituent. R ″ 102 may be an aliphatic cyclic group which may have a substituent, the above-mentioned general formula (a2-r-1) , A lactone-containing cyclic group represented by (a2-r-3) to (a2-r-7), respectively, or the general formula (a5-r-1) to (a5-r-4). -SO 2 -containing cyclic group. R ″ 103 is an aromatic cyclic group which may have a substituent, an aliphatic cyclic group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent. V ″ 101 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms or a fluorinated alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. R 102 is a fluorine atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. v ″ is independently an integer of 0 to 3, q ″ is independently an integer of 1 to 20, and n ″ is 0 or 1.]

R”101、R”102およびR”103の置換基を有してもよい脂肪族環式基は、前記式(bd1)中のRx〜Rx等における環状の脂肪族炭化水素基として例示した基であることが好ましい。前記置換基としては、前記式(bd1)中のRx〜Rx等における環状の脂肪族炭化水素基を置換してもよい置換基と同様のものが挙げられる。 The aliphatic cyclic group which may have a substituent of R ″ 101 , R ″ 102 and R ″ 103 is exemplified as the cyclic aliphatic hydrocarbon group in Rx 1 to Rx 4 and the like in the formula (bd1) Examples of the substituent include the same substituents that may be substituted for the cyclic aliphatic hydrocarbon group in Rx 1 to Rx 4 and the like in the formula (bd1). .

R”103における置換基を有してもよい芳香族環式基は、前記式(bd1)中のRx〜Rx等における環状の炭化水素基における芳香族炭化水素基として例示した基であることが好ましい。前記置換基としては、前記式(bd1)中のRx〜Rx等における該芳香族炭化水素基を置換してもよい置換基と同様のものが挙げられる。 The aromatic cyclic group which may have a substituent in R ″ 103 is the group exemplified as the aromatic hydrocarbon group in the cyclic hydrocarbon group in Rx 1 to Rx 4 and the like in the formula (bd1). Examples of the substituent include the same substituents that may substitute the aromatic hydrocarbon group in Rx 1 to Rx 4 and the like in the formula (bd1).

R”101における置換基を有してもよい鎖状のアルキル基は、前記式(bd1)中のRx〜Rx等における鎖状のアルキル基として例示した基であることが好ましい。R”103における置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基は、前記式(bd1)中のRx〜Rx等における鎖状のアルケニル基として例示した基であることが好ましい。 The chain alkyl group which may have a substituent in R ″ 101 is preferably a group exemplified as the chain alkyl group in Rx 1 to Rx 4 and the like in the formula (bd1). The chain alkenyl group which may have a substituent in 103 is preferably a group exemplified as the chain alkenyl group in Rx 1 to Rx 4 and the like in the formula (bd1).

・(b−2)成分のアニオン部
式(b−2)中、R104、R105は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基であり、それぞれ、前記式(bd1)中のRx〜Rx等における、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基と同様のものが挙げられる。また、R104、R105は、相互に結合して環を形成していてもよい。
104、R105は、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基が好ましく、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、又は直鎖状若しくは分岐鎖状のフッ素化アルキル基であることがより好ましい。
該鎖状のアルキル基の炭素数は、1〜10であることが好ましく、より好ましくは炭素数1〜7、さらに好ましくは炭素数1〜3である。R104、R105の鎖状のアルキル基の炭素数は、上記炭素数の範囲内において、レジスト用溶剤への溶解性も良好である等の理由により、小さいほど好ましい。また、R104、R105の鎖状のアルキル基においては、フッ素原子で置換されている水素原子の数が多いほど、酸の強度が強くなるため好ましい。前記鎖状のアルキル基中のフッ素原子の割合、すなわちフッ素化率は、好ましくは70〜100%、さらに好ましくは90〜100%であり、最も好ましくは、全ての水素原子がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキル基である。
式(b−2)中、V102、V103は、それぞれ独立に、単結合、アルキレン基、またはフッ素化アルキレン基であり、それぞれ、式(b−1)中のV101と同様のものが挙げられる。
式(b−2)中、L101、L102は、それぞれ独立に単結合又は酸素原子である。
-Anion part of component (b-2) In formula (b-2), R 104 and R 105 are each independently a cyclic group which may have a substituent or a chain which may have a substituent. A cyclic alkyl group, or a chain alkenyl group which may have a substituent, each having a substituent in Rx 1 to Rx 4 etc. in the formula (bd1) And a chain alkyl group which may have a substituent, or a chain alkyl group which may have a substituent. R 104 and R 105 may be bonded to each other to form a ring.
R 104 and R 105 are preferably a chain alkyl group which may have a substituent, and may be a linear or branched alkyl group, or a linear or branched fluorinated alkyl group. Is more preferable.
The chain alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 7 carbon atoms, and still more preferably 1 to 3 carbon atoms. The number of carbon atoms of the chain alkyl group of R 104 and R 105 is preferably as small as possible because the solubility in a resist solvent is good within the range of the carbon number. In the chain alkyl groups of R 104 and R 105, the larger the number of hydrogen atoms substituted with fluorine atoms, the more preferable the strength of the acid. The proportion of fluorine atoms in the chain alkyl group, that is, the fluorination rate is preferably 70 to 100%, more preferably 90 to 100%, and most preferably all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms. Perfluoroalkyl group.
In formula (b-2), V 102 and V 103 are each independently a single bond, an alkylene group, or a fluorinated alkylene group, and each of them is the same as V 101 in formula (b-1). Can be mentioned.
In formula (b-2), L 101 and L 102 each independently represent a single bond or an oxygen atom.

・(b−3)成分のアニオン部
式(b−3)中、R106〜R108は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基であり、それぞれ、前記式(bd1)中のRx〜Rx等における、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基と同様のものが挙げられる。
103〜L105は、それぞれ独立に、単結合、−CO−又は−SO−である。
-Anion part of component (b-3) In formula (b-3), R 106 to R 108 are each independently a cyclic group which may have a substituent or a chain which may have a substituent. A cyclic alkyl group, or a chain alkenyl group which may have a substituent, each having a substituent in Rx 1 to Rx 4 and the like in the formula (bd1) And a chain alkyl group which may have a substituent, or a chain alkyl group which may have a substituent.
L 103 to L 105 are each independently a single bond, —CO— or —SO 2 —.

{カチオン部}
式(b−1)、(b−2)及び(b−3)中、mは1以上の整数であって、M’m+はm価のオニウムカチオンであり、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオンが好適に挙げられ、例えば上記式(ca−1−1)〜(ca−1−78)でそれぞれ表される有機カチオン、以下に例示する式(ca−1−101)〜(ca−1−149)でそれぞれ表される有機カチオンが挙げられる。
{Cation part}
In the formulas (b-1), (b-2), and (b-3), m is an integer of 1 or more, M ′ m + is an m-valent onium cation, and a sulfonium cation and an iodonium cation are preferable. For example, organic cations represented by the above formulas (ca-1-1) to (ca-1-78), respectively, and the following formulas (ca-1-101) to (ca-1-149) Organic cations represented respectively.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
[式中、g3は繰返し数を示し、g3は0〜20の整数である。]
Figure 2019207296
[Wherein g3 represents the number of repetitions, and g3 is an integer of 0 to 20. ]

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
[式中、R”201は水素原子又は置換基である。該置換基としては、上記R201〜R207およびR211〜R212が有してもよい置換基として挙げた、アルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、カルボニル基、シアノ基、アミノ基、アリール基、一般式(ca−r−1)〜(ca−r−7)でそれぞれ表される基が挙げられる。]
Figure 2019207296
[Wherein, R ″ 201 is a hydrogen atom or a substituent. Examples of the substituent include the alkyl groups and halogens mentioned as the substituents that R 201 to R 207 and R 211 to R 212 may have. Examples thereof include an atom, a halogenated alkyl group, a carbonyl group, a cyano group, an amino group, an aryl group, and groups represented by general formulas (ca-r-1) to (ca-r-7).

また、式(b−1)、(b−2)及び(b−3)中のM’m+としては、ジフェニルヨードニウムカチオン、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムカチオン、上記式(ca−3−1)〜(ca−3−7)でそれぞれ表されるカチオン、上記式(ca−4−1)〜(ca−4−2)でそれぞれ表されるカチオンも挙げられる。
上記の中でも、カチオン部[(M’m+1/m]は、式(ca−1−1)〜(ca−1−78)でそれぞれ表される有機カチオン、式(ca−1−101)〜(ca−1−149)でそれぞれ表される有機カチオンがより好ましい。
In addition, as M ′ m + in the formulas (b-1), (b-2), and (b-3), diphenyliodonium cation, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium cation, the above formula (ca-3) -1) to (ca-3-7), and cations represented by the above formulas (ca-4-1) to (ca-4-2).
Among them, the cation part [(M ′ m + ) 1 / m ] is an organic cation represented by the formulas (ca-1-1) to (ca-1-78), respectively, and the formula (ca-1-101). The organic cation represented by each of (ca-1-149) is more preferable.

本実施形態のレジスト組成物において、(B2)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
レジスト組成物が(B2)成分を含有する場合、レジスト組成物中、(B2)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、50質量部以下が好ましく、1〜40質量部がより好ましく、5〜30質量部がさらに好ましい。
また、レジスト組成物が(B2)成分を含有する場合、レジスト組成物中、(A)成分に作用する酸を発生する酸発生剤成分(B)全体のうち、(B2)成分の含有量は、例えば、50質量%以下であり、30質量%以下がより好ましく、0質量%以上5質量%以下がさらに好ましい。なお、レジスト組成物が(D1)成分を含む場合の(B)成分全体のうちの上記(B2)成分の割合は、特に限定されず、0質量%以上100質量%の範囲で適宜調整すればよい。
(B2)成分の含有量を上記範囲とすることで、パターン形成が充分に行われる。また、レジスト組成物の各成分を有機溶剤に溶解した際、均一な溶液が得られやすく、レジスト組成物としての保存安定性が良好となるため好ましい。
In the resist composition of this embodiment, as the component (B2), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
When the resist composition contains the component (B2), the content of the component (B2) in the resist composition is preferably 50 parts by mass or less, and 1 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). Is more preferable, and 5-30 mass parts is further more preferable.
Further, when the resist composition contains the component (B2), the content of the component (B2) in the entire acid generator component (B) that generates an acid acting on the component (A) in the resist composition is For example, it is 50 mass% or less, 30 mass% or less is more preferable, and 0 mass% or more and 5 mass% or less are more preferable. In addition, the ratio of the said (B2) component in the whole (B) component in case a resist composition contains (D1) component is not specifically limited, If it adjusts suitably in the range of 0 mass% or more and 100 mass%. Good.
By forming the content of the component (B2) within the above range, pattern formation is sufficiently performed. Moreover, when each component of a resist composition is melt | dissolved in the organic solvent, since a uniform solution is easy to be obtained and the storage stability as a resist composition becomes favorable, it is preferable.

≪(D2)成分≫
(D2)成分は、塩基成分であって、露光により分解して酸拡散制御性を失う光崩壊性塩基(但し、上記(D1)成分に該当するものを除く)である。
(D2)成分を含有するレジスト組成物とすることで、レジストパターンを形成する際に、レジスト膜の露光部と未露光部とのコントラストをより向上させることができる。
≪ (D2) component≫
The component (D2) is a base component and is a photodegradable base that is decomposed by exposure and loses acid diffusion controllability (excluding those corresponding to the component (D1) above).
By forming the resist composition containing the component (D2), the contrast between the exposed portion and the unexposed portion of the resist film can be further improved when forming a resist pattern.

(D2)成分としては、露光により分解して酸拡散制御性を失うものであれば特に限定されず、下記一般式(d2−1)で表される化合物(以下「(d2−1)成分」という。)、下記一般式(d2−2)で表される化合物(以下「(d2−2)成分」という。)及び下記一般式(d2−3)で表される化合物(以下「(d2−3)成分」という。)からなる群より選ばれる1種以上の化合物が好ましい。
(d2−1)〜(d2−3)成分は、レジスト膜の露光部において分解して酸拡散制御性(塩基性)を失うためクエンチャーとして作用せず、レジスト膜の未露光部においてクエンチャーとして作用する。
The component (D2) is not particularly limited as long as it is decomposed by exposure and loses acid diffusion controllability. And a compound represented by the following general formula (d2-2) (hereinafter referred to as “(d2-2) component”) and a compound represented by the following general formula (d2-3) (hereinafter referred to as “(d2- One or more compounds selected from the group consisting of “3) component”) are preferred.
The components (d2-1) to (d2-3) are decomposed in the exposed portion of the resist film and lose acid diffusion controllability (basicity), and therefore do not act as a quencher. Acts as

Figure 2019207296
[式中、Rd〜Rdは置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基である。但し、一般式(d2−2)中のRdにおける、S原子に隣接する炭素原子にはフッ素原子が結合していないものとする。Ydは単結合又は2価の連結基である。mは1以上の整数であって、M’m+はそれぞれ独立にm価のオニウムカチオンである。]
Figure 2019207296
[Wherein Rd 1 to Rd 4 are a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent. It is. However, a fluorine atom is not bonded to a carbon atom adjacent to the S atom in Rd 2 in the general formula (d2-2). Yd 1 is a single bond or a divalent linking group. m is an integer of 1 or more, and M ′ m + is each independently an m-valent onium cation. ]

{(d2−1)成分}
・アニオン部
式(d2−1)中、Rdは、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基であり、それぞれ前記式(bd1)中のRx〜Rx等と同様のものが挙げられる。
これらのなかでも、Rdとしては、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい脂肪族環式基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルキル基が好ましい。これらの基が有してもよい置換基としては、水酸基、オキソ基、アルキル基、アリール基、フッ素原子、フッ素化アルキル基、上記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)でそれぞれ表されるラクトン含有環式基、エーテル結合、エステル結合、またはこれらの組み合わせが挙げられる。エーテル結合やエステル結合を置換基として含む場合、アルキレン基を介していてもよく、この場合の置換基としては、上記式(y−al−1)〜(y−al−5)でそれぞれ表される連結基が好ましい。
前記芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、ビシクロオクタン骨格を含む多環構造(例えば、ビシクロオクタン骨格の環構造とこれ以外の環構造とからなる多環構造など)が好適に挙げられる。
前記脂肪族環式基としては、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等のポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基であることがより好ましい。
前記鎖状のアルキル基としては、炭素数が1〜10であることが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の直鎖状のアルキル基;1−メチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−エチルブチル基、2−エチルブチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基等の分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
{(D2-1) component}
· During anion formula (d2-1), Rd 1, the substituents cyclic group which may have a may have a substituent which may chain having alkyl group, or a substituent Examples of the chain alkenyl group include those similar to Rx 1 to Rx 4 in the formula (bd1).
Among these, as Rd 1 , an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, an aliphatic cyclic group which may have a substituent, or a chain which may have a substituent Alkyl groups are preferred. Examples of the substituent that these groups may have include a hydroxyl group, an oxo group, an alkyl group, an aryl group, a fluorine atom, a fluorinated alkyl group, and the above general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7). ) -Containing cyclic groups, ether bonds, ester bonds, or combinations thereof. When an ether bond or an ester bond is included as a substituent, an alkylene group may be interposed. In this case, the substituent is represented by the above formulas (y-al-1) to (y-al-5), respectively. The linking group is preferred.
Preferable examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a naphthyl group, and a polycyclic structure containing a bicyclooctane skeleton (for example, a polycyclic structure composed of a bicyclooctane skeleton and another ring structure). It is done.
The aliphatic cyclic group is more preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane or tetracyclododecane.
The chain alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, Linear alkyl groups such as nonyl and decyl; 1-methylethyl, 1-methylpropyl, 2-methylpropyl, 1-methylbutyl, 2-methylbutyl, 3-methylbutyl, 1-ethylbutyl A branched alkyl group such as a group, 2-ethylbutyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group.

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

以下に(d2−1)成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。   Preferred specific examples of the anion moiety of the component (d2-1) are shown below.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

・カチオン部
式(d2−1)中、M’m+は、m価のオニウムカチオンである。
M’m+のオニウムカチオンとしては、(D1)成分と相違するように、前記式(b−1)〜(b−3)中のM’m+と同様のものの中から適宜選択することができる。
(d2−1)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
-Cation part In Formula (d2-1), M'm + is an m-valent onium cation.
'The m + onium cation, (D1) as different from the components, the formula (b-1) ~ (b -3) in M' M can be appropriately selected from among m + and the like.
As the component (d2-1), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

{(d2−2)成分}
・アニオン部
式(d2−2)中、Rdは、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基であり、前記式(bd1)中のRx〜Rx等と同様のものが挙げられる。
但し、Rdにおける、S原子に隣接する炭素原子にはフッ素原子は結合していない(フッ素置換されていない)ものとする。これにより、(d2−2)成分のアニオンが適度な弱酸アニオンとなり、(D2)成分としてのクエンチング能が向上する。
Rdとしては、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい脂肪族環式基であることが好ましい。鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、3〜10であることがより好ましい。脂肪族環式基としては、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等から1個以上の水素原子を除いた基(置換基を有してもよい);カンファー等から1個以上の水素原子を除いた基であることがより好ましい。
Rdの炭化水素基は置換基を有してもよく、該置換基としては、前記式(d2−1)のRdにおける炭化水素基(芳香族炭化水素基、脂肪族環式基、鎖状のアルキル基)が有してもよい置換基と同様のものが挙げられる。
{(D2-2) component}
Anion formula (d2-2), Rd 2, the substituents cyclic group which may have a may have a substituent which may chain having alkyl group, or a substituent Examples of the chain alkenyl group include those similar to Rx 1 to Rx 4 in the formula (bd1).
However, a fluorine atom is not bonded to a carbon atom adjacent to the S atom in Rd 2 (not fluorine-substituted). Thereby, the anion of (d2-2) component turns into a moderate weak acid anion, and the quenching ability as (D2) component improves.
Rd 2 is preferably a chain alkyl group which may have a substituent, or an aliphatic cyclic group which may have a substituent. The chain alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 3 to 10 carbon atoms. As the aliphatic cyclic group, a group in which one or more hydrogen atoms are removed from adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, etc. (which may have a substituent); one or more from camphor, etc. It is more preferable that it is a group from which a hydrogen atom is removed.
The hydrocarbon group of Rd 2 may have a substituent, and examples of the substituent include a hydrocarbon group (aromatic hydrocarbon group, aliphatic cyclic group, chain in Rd 1 of the formula (d2-1)). And the same substituents that the alkyl group may have).

以下に(d2−2)成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。   Preferred specific examples of the anion moiety of the component (d2-2) are shown below.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

・カチオン部
式(d2−2)中、M’m+は、m価のオニウムカチオンであり、前記式(d2−1)中のM’m+と同様である。
(d2−2)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
-Cation part In formula (d2-2), M'm + is an m-valent onium cation, and is the same as M'm + in formula (d2-1).
As the component (d2-2), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

{(d2−3)成分}
・アニオン部
式(d2−3)中、Rdは置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基であり、前記式(bd1)中のRx〜Rx等と同様のものが挙げられ、フッ素原子を含む環式基、鎖状のアルキル基、又は鎖状のアルケニル基であることが好ましい。中でも、フッ素化アルキル基が好ましく、前記Rdのフッ素化アルキル基と同様のものがより好ましい。
{(D2-3) component}
Anion moiety In formula (d2-3), Rd 3 is a cyclic group that may have a substituent, a chain alkyl group that may have a substituent, or a chain that may have a substituent. A alkenyl group having the same shape as Rx 1 to Rx 4 in the formula (bd1), which is a cyclic group containing a fluorine atom, a chain alkyl group, or a chain alkenyl group. It is preferable. Among them, a fluorinated alkyl group is preferable, and the same as the fluorinated alkyl group for Rd 1 is more preferable.

式(d2−3)中、Rdは、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基であり、前記式(bd1)中のRx〜Rx等と同様のものが挙げられる。
なかでも、置換基を有してもよいアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、環式基であることが好ましい。
Rdにおけるアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。Rdのアルキル基の水素原子の一部が水酸基、シアノ基等で置換されていてもよい。
Rdにおけるアルコキシ基は、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜5のアルコキシ基として具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が挙げられる。なかでも、メトキシ基、エトキシ基が好ましい。
In formula (d2-3), Rd 4 represents a cyclic group that may have a substituent, a chain alkyl group that may have a substituent, or a chain that may have a substituent. Examples of the alkenyl group include those similar to Rx 1 to Rx 4 in the formula (bd1).
Among these, an alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, or a cyclic group which may have a substituent is preferable.
The alkyl group in Rd 4 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group. Tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like. A part of the hydrogen atoms of the alkyl group of Rd 4 may be substituted with a hydroxyl group, a cyano group, or the like.
The alkoxy group in Rd 4 is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. Specific examples of the alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group, n- Examples thereof include a butoxy group and a tert-butoxy group. Of these, a methoxy group and an ethoxy group are preferable.

Rdにおけるアルケニル基は、前記式(bd1)中のRx〜Rx等と同様のものが挙げられ、ビニル基、プロペニル基(アリル基)、1−メチルプロペニル基、2−メチルプロペニル基が好ましい。これらの基はさらに置換基として、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基を有してもよい。 Examples of the alkenyl group in Rd 4 include those similar to Rx 1 to Rx 4 and the like in the formula (bd1). preferable. These groups may further have, as a substituent, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

Rdにおける環式基は、前記式(bd1)中のRx〜Rx等と同様のものが挙げられ、シクロペンタン、シクロヘキサン、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等のシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた脂環式基、又は、フェニル基、ナフチル基等の芳香族基が好ましい。Rdが脂環式基である場合、レジスト組成物が有機溶剤に良好に溶解することにより、リソグラフィー特性が良好となる。 Examples of the cyclic group in Rd 4 include the same groups as those in Rx 1 to Rx 4 in the formula (bd1). Cyclopentane, cyclohexane, adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like An alicyclic group obtained by removing one or more hydrogen atoms from an alkane, or an aromatic group such as a phenyl group or a naphthyl group is preferable. When Rd 4 is an alicyclic group, the resist composition is well dissolved in an organic solvent, whereby the lithography properties are improved.

式(d2−3)中、Ydは、単結合または2価の連結基である。
Ydにおける2価の連結基としては、特に限定されないが、置換基を有してもよい2価の炭化水素基(脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基)、ヘテロ原子を含む2価の連結基等が挙げられる。これらはそれぞれ、上記式(a10−1)中のYax1における2価の連結基についての説明のなかで挙げた、置換基を有してもよい2価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基と同様のものが挙げられる。
Ydとしては、カルボニル基、エステル結合、アミド結合、アルキレン基又はこれらの組み合わせであることが好ましい。アルキレン基としては、直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基であることがより好ましく、メチレン基又はエチレン基であることがさらに好ましい。
In formula (d2-3), Yd 1 represents a single bond or a divalent linking group.
The divalent linking group in Yd 1 is not particularly limited, but may be a divalent hydrocarbon group (aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group) which may have a substituent, or a divalent group containing a hetero atom. And the like. Each of these includes a divalent hydrocarbon group which may have a substituent and a hetero atom which are mentioned in the description of the divalent linking group in Ya x1 in the formula (a10-1). The thing similar to a valent coupling group is mentioned.
Yd 1 is preferably a carbonyl group, an ester bond, an amide bond, an alkylene group, or a combination thereof. The alkylene group is preferably a linear or branched alkylene group, and more preferably a methylene group or an ethylene group.

以下に(d2−3)成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。   Preferred specific examples of the anion moiety of the component (d2-3) are shown below.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
Figure 2019207296

・カチオン部
式(d2−3)中、M’m+は、m価のオニウムカチオンであり、前記式(d2−1)中のM’m+と同様である。
(d2−3)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
-Cation part In formula (d2-3), M'm + is an m-valent onium cation, and is the same as M'm + in formula (d2-1).
As the component (d2-3), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

(D2)成分は、上記(d2−1)〜(d2−3)成分のいずれか1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
レジスト組成物が(D2)成分を含有する場合、レジスト組成物中、(D2)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.5〜10質量部が好ましく、0.5〜8質量部がより好ましく、1〜6質量部がさらに好ましい。
また、レジスト組成物が(D2)成分を含有する場合、レジスト組成物中、露光により(B)成分から発生する酸をトラップ(酸の拡散を制御)する塩基成分(D)全体のうち、(D2)成分の含有量は、例えば、50質量%以下であり、30質量%以下がより好ましく、0質量%以上5質量%以下がさらに好ましい。なお、レジスト組成物が(B1)成分を含む場合の(D)成分全体のうちの上記(D2)成分の割合は、特に限定されず、0質量%以上100質量%の範囲で適宜調整すればよい。
(D2)成分の含有量が、前記の好ましい範囲の下限値以上であると、特に良好なリソグラフィー特性及びレジストパターン形状が得られやすい。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であると、他成分とのバランスをとることができ、種々のリソグラフィー特性が良好となる。
As the component (D2), only one of the above components (d2-1) to (d2-3) may be used, or two or more may be used in combination.
When the resist composition contains the component (D2), the content of the component (D2) in the resist composition is preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). 5-8 mass parts is more preferable, and 1-6 mass parts is further more preferable.
In addition, when the resist composition contains the component (D2), among the entire base component (D) that traps (controls the diffusion of the acid) the acid generated from the component (B) by exposure in the resist composition, ( The content of the component D2) is, for example, 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and further preferably 0% by mass or more and 5% by mass or less. In addition, the ratio of the said (D2) component in the whole (D) component in case a resist composition contains (B1) component is not specifically limited, If it adjusts suitably in 0 mass% or more and 100 mass%. Good.
When the content of the component (D2) is not less than the lower limit value of the preferable range, particularly good lithography characteristics and a resist pattern shape are easily obtained. On the other hand, when the amount is not more than the upper limit of the above preferable range, a balance with other components can be achieved, and various lithography characteristics are improved.

(D2)成分の製造方法:
前記の(d2−1)成分、(d2−2)成分の製造方法は、特に限定されず、公知の方法により製造することができる。
また、(d2−3)成分の製造方法は、特に限定されず、例えば、US2012−0149916号公報に記載の方法と同様にして製造される。
(D2) Component production method:
The manufacturing method of said (d2-1) component and (d2-2) component is not specifically limited, It can manufacture by a well-known method.
Moreover, the manufacturing method of (d2-3) component is not specifically limited, For example, it manufactures similarly to the method of US2012-0149916 gazette.

≪(D3)成分≫
(D3)成分は、塩基成分であって、レジスト組成物中で酸拡散制御剤として作用する含窒素有機化合物成分(但し、上記の(D1)成分及び(D2)成分に該当するものを除く)である。
≪ (D3) component≫
The component (D3) is a basic component and a nitrogen-containing organic compound component that acts as an acid diffusion controller in the resist composition (except for those corresponding to the above components (D1) and (D2)) It is.

(D3)成分としては、酸拡散制御剤として作用するもので、かつ、(D1)成分及び(D2)成分に該当しないものであれば特に限定されず、たとえば、アニオン部とカチオン部とからなる化合物、脂肪族アミン等が挙げられる。   The component (D3) is not particularly limited as long as it acts as an acid diffusion control agent and does not correspond to the component (D1) and the component (D2). For example, the component includes an anion portion and a cation portion. Examples thereof include compounds and aliphatic amines.

(D3)成分における、アニオン部とカチオン部とからなる化合物としては、上記の(d2−1)〜(d2−3)成分におけるカチオン部をアンモニウムカチオンとしたものが挙げられる。ここでのアンモニウムカチオンとしては、NH 、又はその窒素原子に結合するHを、ヘテロ原子を有してもよい炭化水素基で置換したカチオン(第1〜4級アンモニウムカチオン)もしくはその窒素原子と共に環を形成した環状カチオンが挙げられる。 Examples of the compound composed of an anion portion and a cation portion in the component (D3) include those in which the cation portion in the above components (d2-1) to (d2-3) is an ammonium cation. As the ammonium cation here, NH 4 + , or a cation (first to quaternary ammonium cation) in which H bonded to the nitrogen atom is substituted with a hydrocarbon group which may have a hetero atom, or the nitrogen atom thereof. And a cyclic cation that forms a ring together.

脂肪族アミンは、中でも、第2級脂肪族アミンや第3級脂肪族アミンが好ましい。
脂肪族アミンとは、1つ以上の脂肪族基を有するアミンであり、該脂肪族基は炭素数が1〜12であることが好ましい。
脂肪族アミンとしては、アンモニアNHの水素原子の少なくとも1つを、炭素数12以下のアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基で置換したアミン(アルキルアミンもしくはアルキルアルコールアミン)又は環式アミンが挙げられる。
アルキルアミンおよびアルキルアルコールアミンの具体例としては、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン等のモノアルキルアミン;ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジアルキルアミン;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシルアミン、トリ−n−ドデシルアミン等のトリアルキルアミン;ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジ−n−オクタノールアミン、トリ−n−オクタノールアミン等のアルキルアルコールアミンが挙げられる。これらの中でも、炭素数5〜10のトリアルキルアミンがさらに好ましく、トリ−n−ペンチルアミン又はトリ−n−オクチルアミンが特に好ましい。
Among the aliphatic amines, secondary aliphatic amines and tertiary aliphatic amines are preferable.
An aliphatic amine is an amine having one or more aliphatic groups, and the aliphatic groups preferably have 1 to 12 carbon atoms.
Examples of the aliphatic amine include an amine (alkyl amine or alkyl alcohol amine) or a cyclic amine in which at least one hydrogen atom of ammonia NH 3 is substituted with an alkyl group or hydroxyalkyl group having 12 or less carbon atoms.
Specific examples of alkylamines and alkyl alcohol amines include monoalkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine; diethylamine, di-n-propylamine, di- -Dialkylamines such as n-heptylamine, di-n-octylamine, dicyclohexylamine; trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine , Trialkylamines such as tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine, tri-n-dodecylamine; diethanolamine, triethanolamine, diisopropanolamine, Li isopropanolamine, di -n- octanol amines, alkyl alcohol amines tri -n- octanol amine. Among these, a trialkylamine having 5 to 10 carbon atoms is more preferable, and tri-n-pentylamine or tri-n-octylamine is particularly preferable.

環式アミンとしては、たとえば、ヘテロ原子として窒素原子を含む複素環化合物が挙げられる。該複素環化合物としては、単環式のもの(脂肪族単環式アミン)であっても多環式のもの(脂肪族多環式アミン)であってもよい。
脂肪族単環式アミンとして、具体的には、ピペリジン、ピペラジン等が挙げられる。
脂肪族多環式アミンとしては、炭素数が6〜10のものが好ましく、具体的には、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、ヘキサメチレンテトラミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等が挙げられる。
Examples of the cyclic amine include heterocyclic compounds containing a nitrogen atom as a hetero atom. The heterocyclic compound may be monocyclic (aliphatic monocyclic amine) or polycyclic (aliphatic polycyclic amine).
Specific examples of the aliphatic monocyclic amine include piperidine and piperazine.
As the aliphatic polycyclic amine, those having 6 to 10 carbon atoms are preferable. Specifically, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5. 4.0] -7-undecene, hexamethylenetetramine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, and the like.

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

また、(D3)成分としては、芳香族アミンを用いてもよい。
芳香族アミンとしては、4−ジメチルアミノピリジン、ピロール、インドール、ピラゾール、イミダゾールまたはこれらの誘導体、トリベンジルアミン、2,6−ジイソプロピルアニリン、N−tert−ブトキシカルボニルピロリジン等が挙げられる。
As the component (D3), an aromatic amine may be used.
Examples of the aromatic amine include 4-dimethylaminopyridine, pyrrole, indole, pyrazole, imidazole or derivatives thereof, tribenzylamine, 2,6-diisopropylaniline, N-tert-butoxycarbonylpyrrolidine and the like.

(D3)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
レジスト組成物が(D3)成分を含有する場合、レジスト組成物中、(D3)成分は、(A)成分100質量部に対して、通常、0.01〜5質量部の範囲で用いられる。上記範囲とすることにより、他成分とのバランスをとることができ、種々のリソグラフィー特性が良好となる
As the component (D3), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
When the resist composition contains the component (D3), the component (D3) is usually used in the range of 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A) in the resist composition. By setting the above range, it is possible to balance with other components, and various lithographic properties are improved.

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

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

Figure 2019207296
[式中、Rは前記と同様であり、Rf102およびRf103はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基を表し、Rf102およびRf103は同じであっても異なっていてもよい。nfは1〜5の整数であり、Rf101はフッ素原子を含む有機基である。]
Figure 2019207296
[Wherein, R is the same as defined above, and Rf 102 and Rf 103 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, Rf 102 and Rf 103 may be the same or different. nf 1 is an integer of 1 to 5, and Rf 101 is an organic group containing a fluorine atom. ]

式(f1−1)中、α位の炭素原子に結合したRは、前記と同様である。Rとしては、水素原子またはメチル基が好ましい。
式(f1−1)中、Rf102およびRf103のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。Rf102およびRf103の炭素数1〜5のアルキル基としては、上記Rの炭素数1〜5のアルキル基と同様のものが挙げられ、メチル基またはエチル基が好ましい。Rf102およびRf103の炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基として、具体的には、炭素数1〜5のアルキル基の水素原子の一部または全部が、ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。なかでもRf102およびRf103としては、水素原子、フッ素原子、又は炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、水素原子、フッ素原子、メチル基、またはエチル基が好ましい。
式(f1−1)中、nfは1〜5の整数であり、1〜3の整数が好ましく、1又は2であることがより好ましい。
In the formula (f1-1), R bonded to the α-position carbon atom is the same as described above. R is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
In formula (f1-1), examples of the halogen atom for Rf 102 and Rf 103 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable. Examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of Rf 102 and Rf 103 include the same as the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of R, and a methyl group or an ethyl group is preferable. Specific examples of the halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of Rf 102 and Rf 103 include groups in which some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms have been substituted with halogen atoms. It is done. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable. The inter alia Rf 102 and Rf 103, a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms is preferable, a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or an ethyl group, preferred.
In formula (f1-1), nf 1 is an integer of 1 to 5, an integer of 1 to 3 is preferable, and 1 or 2 is more preferable.

式(f1−1)中、Rf101は、フッ素原子を含む有機基であり、フッ素原子を含む炭化水素基であることが好ましい。
フッ素原子を含む炭化水素基としては、直鎖状、分岐鎖状または環状のいずれであってもよく、炭素数は1〜20であることが好ましく、炭素数1〜15であることがより好ましく、炭素数1〜10が特に好ましい。
また、フッ素原子を含む炭化水素基は、当該炭化水素基における水素原子の25%以上がフッ素化されていることが好ましく、50%以上がフッ素化されていることがより好ましく、60%以上がフッ素化されていることが、浸漬露光時のレジスト膜の疎水性が高まることから特に好ましい。
なかでも、Rf101としては、炭素数1〜6のフッ素化炭化水素基がより好ましく、トリフルオロメチル基、−CH−CF、−CH−CF−CF、−CH(CF、−CH−CH−CF、−CH−CH−CF−CF−CF−CFが特に好ましい。
In formula (f1-1), Rf 101 is an organic group containing a fluorine atom, and is preferably a hydrocarbon group containing a fluorine atom.
The hydrocarbon group containing a fluorine atom may be linear, branched or cyclic, and preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms. The carbon number of 1 to 10 is particularly preferable.
The hydrocarbon group containing a fluorine atom preferably has 25% or more of the hydrogen atoms in the hydrocarbon group fluorinated, more preferably 50% or more fluorinated, and 60% or more. Fluorination is particularly preferred because the hydrophobicity of the resist film during immersion exposure is increased.
Among these, as Rf 101, more preferably a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, trifluoromethyl group, -CH 2 -CF 3, -CH 2 -CF 2 -CF 3, -CH (CF 3 ) 2 , —CH 2 —CH 2 —CF 3 , —CH 2 —CH 2 —CF 2 —CF 2 —CF 2 —CF 3 are particularly preferred.

(F)成分の質量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は、1000〜50000が好ましく、5000〜40000がより好ましく、10000〜30000が最も好ましい。この範囲の上限値以下であると、レジストとして用いるのにレジスト用溶剤への充分な溶解性があり、この範囲の下限値以上であると、レジスト膜の撥水性が良好である。
(F)成分の分散度(Mw/Mn)は、1.0〜5.0が好ましく、1.0〜3.0がより好ましく、1.2〜2.5が最も好ましい。
(F) As for the mass mean molecular weight (Mw) (polystyrene conversion reference | standard by a gel permeation chromatography), 1000-50000 are preferable, 5000-40000 are more preferable, and 10000-30000 are the most preferable. When it is below the upper limit of this range, it has sufficient solubility in a resist solvent for use as a resist, and when it is above the lower limit of this range, the water repellency of the resist film is good.
The dispersity (Mw / Mn) of the component (F) is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 3.0, and most preferably 1.2 to 2.5.

本実施形態のレジスト組成物において、(F)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
レジスト組成物が(F)成分を含有する場合、(F)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、通常、0.5〜10質量部の割合で用いられる。
In the resist composition of this embodiment, as the component (F), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
When the resist composition contains the component (F), the content of the component (F) is usually used at a ratio of 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A).

≪(S)成分:有機溶剤成分≫
本実施形態のレジスト組成物は、レジスト材料を有機溶剤成分(以下「(S)成分」という)に溶解させて製造することができる。
(S)成分としては、使用する各成分を溶解し、均一な溶液とすることができるものであればよく、従来、化学増幅型レジスト組成物の溶剤として公知のものの中から任意のものを適宜選択して用いることができる。
(S)成分としては、例えば、γ−ブチロラクトン等のラクトン類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチル−n−ペンチルケトン、メチルイソペンチルケトン、2−ヘプタノンなどのケトン類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールなどの多価アルコール類;エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、またはジプロピレングリコールモノアセテート等のエステル結合を有する化合物、前記多価アルコール類または前記エステル結合を有する化合物のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノアルキルエーテルまたはモノフェニルエーテル等のエーテル結合を有する化合物等の多価アルコール類の誘導体[これらの中では、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)が好ましい];ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルなどのエステル類;アニソール、エチルベンジルエーテル、クレジルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、ペンチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、トルエン、キシレン、シメン、メシチレン等の芳香族系有機溶剤、ジメチルスルホキシド(DMSO)等が挙げられる。
本実施形態のレジスト組成物において、(S)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上の混合溶剤として用いてもよい。
なかでも、PGMEA、PGME、γ−ブチロラクトン、EL、シクロヘキサノンが好ましい。
また、PGMEAと極性溶剤とを混合した混合溶剤も好ましい。その配合比(質量比)は、PGMEAと極性溶剤との相溶性等を考慮して適宜決定すればよいが、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2の範囲内とすることが好ましい。
より具体的には、極性溶剤としてEL又はシクロヘキサノンを配合する場合は、PGMEA:EL又はシクロヘキサノンの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2である。また、極性溶剤としてPGMEを配合する場合は、PGMEA:PGMEの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2、さらに好ましくは3:7〜7:3である。さらに、PGMEAとPGMEとシクロヘキサノンとの混合溶剤も好ましい。
また、(S)成分として、その他には、PGMEA及びELの中から選ばれる少なくとも1種とγ−ブチロラクトンとの混合溶剤も好ましい。この場合、混合割合としては、前者と後者との質量比が、好ましくは70:30〜95:5とされる。
(S)成分の使用量は、特に限定されず、基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜厚に応じて適宜設定される。一般的にはレジスト組成物の固形分濃度が0.1〜20質量%、好ましくは0.2〜15質量%の範囲内となるように(S)成分は用いられる。
≪ (S) component: organic solvent component≫
The resist composition of this embodiment can be produced by dissolving a resist material in an organic solvent component (hereinafter referred to as “(S) component”).
As the component (S), any component can be used as long as it can dissolve each component to be used to form a uniform solution, and any conventionally known solvent for chemically amplified resist compositions can be appropriately selected. It can be selected and used.
Examples of the component (S) include lactones such as γ-butyrolactone; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl-n-pentyl ketone, methyl isopentyl ketone, 2-heptanone; ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol , Polyhydric alcohols such as dipropylene glycol; compounds having an ester bond such as ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate, dipropylene glycol monoacetate, the polyhydric alcohols or the ester bond Monoalkyl ether or monophenyl ether such as monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl ether, monobutyl ether Derivatives of polyhydric alcohols such as compounds having an ether bond such as tellurium [in these, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and propylene glycol monomethyl ether (PGME) are preferred]; cyclic ethers such as dioxane And esters such as methyl lactate, ethyl lactate (EL), methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate; anisole, ethyl benzyl ether, cresyl Methyl ether, diphenyl ether, dibenzyl ether, phenetole, butyl phenyl ether, ethylbenzene, diethylbenzene, pentylbenzene, isopropylbenzene, toluene, xylene, cymene, mesithi Examples thereof include aromatic organic solvents such as len and dimethyl sulfoxide (DMSO).
In the resist composition of this embodiment, the component (S) may be used alone or as a mixed solvent of two or more.
Of these, PGMEA, PGME, γ-butyrolactone, EL, and cyclohexanone are preferable.
Moreover, the mixed solvent which mixed PGMEA and the polar solvent is also preferable. The blending ratio (mass ratio) may be appropriately determined in consideration of the compatibility between PGMEA and the polar solvent, preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2. It is preferable to be within the range.
More specifically, when EL or cyclohexanone is blended as the polar solvent, the mass ratio of PGMEA: EL or cyclohexanone is preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2. . Moreover, when mix | blending PGME as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA: PGME becomes like this. Preferably it is 1: 9-9: 1, More preferably, it is 2: 8-8: 2, More preferably, it is 3: 7-7: 3. Furthermore, a mixed solvent of PGMEA, PGME, and cyclohexanone is also preferable.
In addition, as the component (S), a mixed solvent of at least one selected from PGMEA and EL and γ-butyrolactone is also preferable. In this case, as a mixing ratio, the mass ratio of the former and the latter is preferably 70:30 to 95: 5.
The amount of the component (S) used is not particularly limited, and is a concentration that can be applied to a substrate or the like, and is appropriately set according to the coating film thickness. In general, the component (S) is used so that the solid content concentration of the resist composition is in the range of 0.1 to 20% by mass, preferably 0.2 to 15% by mass.

本実施形態のレジスト組成物には、さらに所望により混和性のある添加剤、例えばレジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、溶解抑制剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤、染料などを適宜、添加含有させることができる。   The resist composition according to the present embodiment further includes, if desired, miscible additives such as an additional resin for improving the performance of the resist film, a dissolution inhibitor, a plasticizer, a stabilizer, a colorant, and an antihalation agent. A dye or the like can be added and contained as appropriate.

本実施形態のレジスト組成物は、上述した(A)成分と、(BD1)成分と、必要に応じて前記の任意成分と、を含有するものである。
例えば、(BD1)成分を(B1)成分として用いる場合、(A)成分と、(B1)成分と、(D2)成分又は(D3)成分と、を含有するレジスト組成物が好適に挙げられる。例えば、(BD1)成分を(D1)成分として用いる場合、(A)成分と、(B2)成分と、(D1)成分と、を含有するレジスト組成物が好適に挙げられる。
さらに、例えば、(BD1)成分を(B1)成分及び(D1)成分としてそれぞれ用いる場合、(A)成分と、(B1)成分と、(D1)成分と、を含有するレジスト組成物が好適に挙げられる。
The resist composition of this embodiment contains the above-described component (A), the component (BD1), and the optional component as necessary.
For example, when the component (BD1) is used as the component (B1), a resist composition containing the component (A), the component (B1), and the component (D2) or the component (D3) is preferable. For example, when the component (BD1) is used as the component (D1), a resist composition containing the component (A), the component (B2), and the component (D1) is preferable.
Furthermore, for example, when the component (BD1) is used as the component (B1) and the component (D1), respectively, a resist composition containing the component (A), the component (B1), and the component (D1) is preferable. Can be mentioned.

以上説明した本実施形態のレジスト組成物は、一般式(bd1)で表される化合物(BD1)を含有する。この(BD1)成分については、アニオン部が主として炭化水素からなる特定の構造(嵩高い構造)を持つため、比較的に疎水性が高められている。これにより、化合物(BD1)と基材成分(A)との相溶性が高くなり、また、レジスト膜内の酸拡散性が適度に制御される。加えて、この(BD1)成分については、カチオン部が電子求引性基を持つため、反応性が高められている。かかるアニオン部とカチオン部とからなる(BD1)成分を含有することで、実施形態のレジスト組成物によれば、リソグラフィー特性(ラフネス低減等)がより向上するとともに高感度化が図れる、と推測される。   The resist composition of the present embodiment described above contains the compound (BD1) represented by the general formula (bd1). About this (BD1) component, since the anion part has the specific structure (bulky structure) which consists mainly of hydrocarbons, the hydrophobicity is comparatively improved. Thereby, the compatibility between the compound (BD1) and the substrate component (A) is increased, and the acid diffusibility in the resist film is appropriately controlled. In addition, the reactivity of the (BD1) component is enhanced because the cation moiety has an electron withdrawing group. By including such a component (BD1) composed of an anion portion and a cation portion, it is presumed that according to the resist composition of the embodiment, lithography properties (roughness reduction, etc.) are further improved and higher sensitivity can be achieved. The

また、実施形態のレジスト組成物を用いると、形成されるレジスト膜内で化合物(BD1)の均一性が高まるため、高解像度でラフネスが低減された良好な形状のレジストパターンを容易に形成できる。   Further, when the resist composition of the embodiment is used, the uniformity of the compound (BD1) is increased in the formed resist film, so that a resist pattern having a good shape with high resolution and reduced roughness can be easily formed.

(レジストパターン形成方法)
本発明の第2の態様に係るレジストパターン形成方法は、支持体上に、上述した実施形態のレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、及び前記露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を有する方法である。
かかるレジストパターン形成方法の一実施形態としては、例えば以下のようにして行うレジストパターン形成方法が挙げられる。
(Resist pattern formation method)
The resist pattern forming method according to the second aspect of the present invention includes a step of forming a resist film on a support using the resist composition of the above-described embodiment, a step of exposing the resist film, and the post-exposure step The resist film is developed to form a resist pattern.
As one embodiment of such a resist pattern forming method, for example, there is a resist pattern forming method performed as follows.

まず、上述した実施形態のレジスト組成物を、支持体上にスピンナー等で塗布し、ベーク(ポストアプライベーク(PAB))処理を、例えば80〜150℃の温度条件にて40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施してレジスト膜を形成する。
次に、該レジスト膜に対し、例えば電子線描画装置、EUV露光装置等の露光装置を用いて、所定のパターンが形成されたマスク(マスクパターン)を介した露光またはマスクパターンを介さない電子線の直接照射による描画等による選択的露光を行った後、ベーク(ポストエクスポージャーベーク(PEB))処理を、たとえば80〜150℃の温度条件にて40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施す。
次に、前記レジスト膜を現像処理する。現像処理は、アルカリ現像プロセスの場合は、アルカリ現像液を用い、溶剤現像プロセスの場合は、有機溶剤を含有する現像液(有機系現像液)を用いて行う。
現像処理後、好ましくはリンス処理を行う。リンス処理は、アルカリ現像プロセスの場合は、純水を用いた水リンスが好ましく、溶剤現像プロセスの場合は、有機溶剤を含有するリンス液を用いることが好ましい。
溶剤現像プロセスの場合、前記現像処理またはリンス処理の後に、パターン上に付着している現像液またはリンス液を、超臨界流体により除去する処理を行ってもよい。
現像処理後またはリンス処理後、乾燥を行う。また、場合によっては、上記現像処理後にベーク処理(ポストベーク)を行ってもよい。
このようにして、レジストパターンを形成することができる。
First, the resist composition of the above-described embodiment is applied on a support with a spinner or the like, and a baking (post-apply bake (PAB)) treatment is preferably performed at a temperature of 80 to 150 ° C. for 40 to 120 seconds, for example. Is applied for 60 to 90 seconds to form a resist film.
Next, the resist film is exposed through a mask (mask pattern) on which a predetermined pattern is formed using an exposure apparatus such as an electron beam lithography apparatus or an EUV exposure apparatus, or an electron beam not through the mask pattern. After performing selective exposure such as drawing by direct irradiation, baking (post-exposure baking (PEB)) treatment is performed, for example, at a temperature of 80 to 150 ° C. for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 90 seconds.
Next, the resist film is developed. The development treatment is performed using an alkaline developer in the case of an alkali development process, and using a developer (organic developer) containing an organic solvent in the case of a solvent development process.
A rinsing treatment is preferably performed after the development treatment. The rinse treatment is preferably a water rinse using pure water in the case of an alkali development process, and is preferably a rinse solution containing an organic solvent in the case of a solvent development process.
In the case of a solvent development process, after the development process or the rinse process, a process of removing the developer or rinse liquid adhering to the pattern with a supercritical fluid may be performed.
Drying is performed after development or rinsing. In some cases, a baking process (post-bake) may be performed after the development process.
In this way, a resist pattern can be formed.

支持体としては、特に限定されず、従来公知のものを用いることができ、例えば、電子部品用の基板や、これに所定の配線パターンが形成されたもの等が挙げられる。より具体的には、シリコンウェーハ、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属製の基板や、ガラス基板等が挙げられる。配線パターンの材料としては、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、金等が使用可能である。
また、支持体としては、上述のような基板上に、無機系および/または有機系の膜が設けられたものであってもよい。無機系の膜としては、無機反射防止膜(無機BARC)が挙げられる。有機系の膜としては、有機反射防止膜(有機BARC)や、多層レジスト法における下層有機膜等の有機膜が挙げられる。
ここで、多層レジスト法とは、基板上に、少なくとも一層の有機膜(下層有機膜)と、少なくとも一層のレジスト膜(上層レジスト膜)とを設け、上層レジスト膜に形成したレジストパターンをマスクとして下層有機膜のパターニングを行う方法であり、高アスペクト比のパターンを形成できるとされている。すなわち、多層レジスト法によれば、下層有機膜により所要の厚みを確保できるため、レジスト膜を薄膜化でき、高アスペクト比の微細パターン形成が可能となる。
多層レジスト法には、基本的に、上層レジスト膜と、下層有機膜との二層構造とする方法(2層レジスト法)と、上層レジスト膜と下層有機膜との間に一層以上の中間層(金属薄膜等)を設けた三層以上の多層構造とする方法(3層レジスト法)と、に分けられる。
The support is not particularly limited, and a conventionally known one can be used. Examples thereof include a substrate for electronic parts and a substrate on which a predetermined wiring pattern is formed. More specifically, a silicon substrate, a metal substrate such as copper, chromium, iron, and aluminum, a glass substrate, and the like can be given. As a material for the wiring pattern, for example, copper, aluminum, nickel, gold or the like can be used.
Further, the support may be a substrate in which an inorganic and / or organic film is provided on the above-described substrate. An inorganic antireflection film (inorganic BARC) is an example of the inorganic film. Examples of the organic film include an organic antireflection film (organic BARC) and an organic film such as a lower organic film in a multilayer resist method.
Here, the multilayer resist method is a method in which at least one organic film (lower organic film) and at least one resist film (upper resist film) are provided on a substrate, and the resist pattern formed on the upper resist film is used as a mask. This is a method of patterning a lower organic film, and it is said that a pattern with a high aspect ratio can be formed. That is, according to the multilayer resist method, a required thickness can be ensured by the lower organic film, so that the resist film can be thinned and a fine pattern with a high aspect ratio can be formed.
In the multilayer resist method, basically, a method of forming a two-layer structure of an upper resist film and a lower organic film (two-layer resist method), and one or more intermediate layers between the upper resist film and the lower organic film And a method of forming a multilayer structure of three or more layers (metal thin film etc.) (three-layer resist method).

露光に用いる波長は、特に限定されず、ArFエキシマレーザー、KrFエキシマレーザー、Fエキシマレーザー、EUV(極端紫外線)、VUV(真空紫外線)、EB(電子線)、X線、軟X線等の放射線を用いて行うことができる。前記レジスト組成物は、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、EBまたはEUV用としての有用性が高く、ArFエキシマレーザー、EBまたはEUV用としての有用性がより高く、EBまたはEUV用としての有用性が特に高い。すなわち、本実施形態のレジストパターン形成方法は、レジスト膜を露光する工程が、前記レジスト膜に、EUV(極端紫外線)又はEB(電子線)を露光する操作を含む場合に特に有用な方法である。 The wavelength used for exposure is not particularly limited, and ArF excimer laser, KrF excimer laser, F 2 excimer laser, EUV (extreme ultraviolet), VUV (vacuum ultraviolet), EB (electron beam), X-ray, soft X-ray, etc. Can be done using radiation. The resist composition is highly useful for KrF excimer laser, ArF excimer laser, EB or EUV, more useful for ArF excimer laser, EB or EUV, and more useful for EB or EUV. Especially expensive. That is, the resist pattern forming method of this embodiment is a particularly useful method when the step of exposing the resist film includes an operation of exposing the resist film to EUV (extreme ultraviolet) or EB (electron beam). .

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

アルカリ現像プロセスで現像処理に用いるアルカリ現像液としては、例えば0.1〜10質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液が挙げられる。
溶剤現像プロセスで現像処理に用いる有機系現像液が含有する有機溶剤としては、(A)成分(露光前の(A)成分)を溶解し得るものであればよく、公知の有機溶剤の中から適宜選択できる。具体的には、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、ニトリル系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤等の極性溶剤、炭化水素系溶剤等が挙げられる。
ケトン系溶剤は、構造中にC−C(=O)−Cを含む有機溶剤である。エステル系溶剤は、構造中にC−C(=O)−O−Cを含む有機溶剤である。アルコール系溶剤は、構造中にアルコール性水酸基を含む有機溶剤である。「アルコール性水酸基」は、脂肪族炭化水素基の炭素原子に結合した水酸基を意味する。ニトリル系溶剤は、構造中にニトリル基を含む有機溶剤である。アミド系溶剤は、構造中にアミド基を含む有機溶剤である。エーテル系溶剤は、構造中にC−O−Cを含む有機溶剤である。
有機溶剤の中には、構造中に上記各溶剤を特徴づける官能基を複数種含む有機溶剤も存在するが、その場合は、当該有機溶剤が有する官能基を含むいずれの溶剤種にも該当するものとする。たとえば、ジエチレングリコールモノメチルエーテルは、上記分類中のアルコール系溶剤、エーテル系溶剤のいずれにも該当するものとする。
炭化水素系溶剤は、ハロゲン化されていてもよい炭化水素からなり、ハロゲン原子以外の置換基を有さない炭化水素溶剤である。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
有機系現像液が含有する有機溶剤としては、上記の中でも、極性溶剤が好ましく、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、ニトリル系溶剤等が好ましい。
Examples of the alkali developer used for the development treatment in the alkali development process include a 0.1 to 10% by mass tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution.
The organic solvent contained in the organic developer used for the development process in the solvent development process is not particularly limited as long as it can dissolve the component (A) (component (A) before exposure). It can be selected as appropriate. Specific examples include ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, nitrile solvents, amide solvents, ether solvents, and other polar solvents, hydrocarbon solvents, and the like.
The ketone solvent is an organic solvent containing C—C (═O) —C in the structure. The ester solvent is an organic solvent containing C—C (═O) —O—C in the structure. The alcohol solvent is an organic solvent containing an alcoholic hydroxyl group in the structure. “Alcoholic hydroxyl group” means a hydroxyl group bonded to a carbon atom of an aliphatic hydrocarbon group. A nitrile solvent is an organic solvent containing a nitrile group in its structure. The amide solvent is an organic solvent containing an amide group in the structure. The ether solvent is an organic solvent containing C—O—C in the structure.
Among organic solvents, there are organic solvents that contain multiple types of functional groups that characterize each of the above solvents in the structure, but in that case, any of the solvent types that contain the functional groups of the organic solvent is applicable. Shall. For example, diethylene glycol monomethyl ether corresponds to both alcohol solvents and ether solvents in the above classification.
The hydrocarbon solvent is a hydrocarbon solvent made of a hydrocarbon which may be halogenated and having no substituent other than a halogen atom. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Among the above, the organic solvent contained in the organic developer is preferably a polar solvent, and is preferably a ketone solvent, an ester solvent, a nitrile solvent, or the like.

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

エステル系溶剤としては、たとえば、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、メトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、2−メトキシブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、4−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−エチル−3−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、2−エトキシブチルアセテート、4−エトキシブチルアセテート、4−プロポキシブチルアセテート、2−メトキシペンチルアセテート、3−メトキシペンチルアセテート、4−メトキシペンチルアセテート、2−メチル−3−メトキシペンチルアセテート、3−メチル−3−メトキシペンチルアセテート、3−メチル−4−メトキシペンチルアセテート、4−メチル−4−メトキシペンチルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル、炭酸エチル、炭酸プロピル、炭酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、ピルビン酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、メチル−3−メトキシプロピオネート、エチル−3−メトキシプロピオネート、エチル−3−エトキシプロピオネート、プロピル−3−メトキシプロピオネート等が挙げられる。これらの中でも、エステル系溶剤としては、酢酸ブチルが好ましい。   Examples of ester solvents include methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, amyl acetate, isoamyl acetate, ethyl methoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono Propyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monopropyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene Recall monoethyl ether acetate, 2-methoxybutyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 4-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-ethyl-3-methoxybutyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, Propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, 2-ethoxybutyl acetate, 4-ethoxybutyl acetate, 4-propoxybutyl acetate, 2-methoxypentyl acetate, 3-methoxypentyl acetate, 4-methoxypentyl acetate, 2-methyl-3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-4-methoxy Nethyl acetate, 4-methyl-4-methoxypentyl acetate, propylene glycol diacetate, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate, ethyl carbonate, propyl carbonate, butyl carbonate, pyruvin Methyl acetate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, butyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, isopropyl propionate, methyl 2-hydroxypropionate, 2-hydroxypropionate Examples include ethyl acid, methyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-ethoxypropionate, and propyl-3-methoxypropionate. Among these, butyl acetate is preferable as the ester solvent.

ニトリル系溶剤としては、たとえば、アセトニトリル、プロピオ二トリル、バレロニトリル、ブチロ二トリル等が挙げられる。   Examples of the nitrile solvent include acetonitrile, propionitryl, valeronitrile, butyronitryl and the like.

有機系現像液には、必要に応じて公知の添加剤を配合できる。該添加剤としては、たとえば界面活性剤が挙げられる。界面活性剤としては、特に限定されないが、たとえばイオン性や非イオン性のフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤等を用いることができる。界面活性剤としては、非イオン性の界面活性剤が好ましく、非イオン性のフッ素系界面活性剤、又は非イオン性のシリコン系界面活性剤がより好ましい。
界面活性剤を配合する場合、その配合量は、有機系現像液の全量に対して、通常0.001〜5質量%であり、0.005〜2質量%が好ましく、0.01〜0.5質量%がより好ましい。
A known additive can be blended in the organic developer as required. Examples of the additive include a surfactant. The surfactant is not particularly limited. For example, ionic or nonionic fluorine-based and / or silicon-based surfactants can be used. As the surfactant, a nonionic surfactant is preferable, and a nonionic fluorine-based surfactant or a nonionic silicon-based surfactant is more preferable.
When the surfactant is blended, the blending amount is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, and preferably 0.01 to 0.00% with respect to the total amount of the organic developer. 5 mass% is more preferable.

現像処理は、公知の現像方法により実施することが可能であり、たとえば現像液中に支持体を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、支持体表面に現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静止する方法(パドル法)、支持体表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)、一定速度で回転している支持体上に一定速度で現像液塗出ノズルをスキャンしながら現像液を塗出し続ける方法(ダイナミックディスペンス法)等が挙げられる。   The development process can be performed by a known development method. For example, a method in which a support is immersed in a developer for a certain period of time (dip method), a developer is raised on the surface of the support by surface tension, and is left for a certain period of time (Paddle method), spraying developer on the surface of the support (spray method), coating the developer while scanning the developer coating nozzle at a constant speed on the support rotating at a constant speed The method of continuing (dynamic dispensing method) etc. are mentioned.

溶剤現像プロセスで現像処理後のリンス処理に用いるリンス液が含有する有機溶剤としては、たとえば前記有機系現像液に用いる有機溶剤として挙げた有機溶剤のうち、レジストパターンを溶解しにくいものを適宜選択して使用できる。通常、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤およびエーテル系溶剤から選択される少なくとも1種類の溶剤を使用する。これらのなかでも、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤及びアミド系溶剤から選択される少なくとも1種類が好ましく、アルコール系溶剤およびエステル系溶剤から選択される少なくとも1種類がより好ましく、アルコール系溶剤が特に好ましい。
リンス液に用いるアルコール系溶剤は、炭素数6〜8の1価アルコールが好ましく、該1価アルコールは直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよい。具体的には、1−ヘキサノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、2−ヘキサノール、2−ヘプタノール、2−オクタノール、3−ヘキサノール、3−ヘプタノール、3−オクタノール、4−オクタノール、ベンジルアルコール等が挙げられる。これらのなかでも、1−ヘキサノール、2−ヘプタノール、2−ヘキサノールが好ましく、1−ヘキサノール、2−ヘキサノールがより好ましい。
これらの有機溶剤は、いずれか1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、上記以外の有機溶剤や水と混合して用いてもよい。ただし、現像特性を考慮すると、リンス液中の水の配合量は、リンス液の全量に対し、30質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、5質量%以下さらに好ましく、3質量%以下が特に好ましい。
リンス液には、必要に応じて公知の添加剤を配合できる。該添加剤としては、例えば界面活性剤が挙げられる。界面活性剤は、前記と同様のものが挙げられ、非イオン性の界面活性剤が好ましく、非イオン性のフッ素系界面活性剤、又は非イオン性のシリコン系界面活性剤がより好ましい。
界面活性剤を配合する場合、その配合量は、リンス液の全量に対して、通常0.001〜5質量%であり、0.005〜2質量%が好ましく、0.01〜0.5質量%がより好ましい。
As the organic solvent contained in the rinsing liquid used for the rinsing process after the development process in the solvent developing process, for example, an organic solvent that is difficult to dissolve the resist pattern is selected as appropriate from the organic solvents used as the organic solvent used in the organic developer. Can be used. Usually, at least one solvent selected from hydrocarbon solvents, ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents and ether solvents is used. Among these, at least one selected from hydrocarbon solvents, ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents and amide solvents is preferable, and at least one selected from alcohol solvents and ester solvents is preferable. More preferred are alcohol solvents.
The alcohol solvent used for the rinse liquid is preferably a monohydric alcohol having 6 to 8 carbon atoms, and the monohydric alcohol may be linear, branched or cyclic. Specific examples include 1-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-hexanol, 2-heptanol, 2-octanol, 3-hexanol, 3-heptanol, 3-octanol, 4-octanol, and benzyl alcohol. It is done. Among these, 1-hexanol, 2-heptanol, and 2-hexanol are preferable, and 1-hexanol and 2-hexanol are more preferable.
Any one of these organic solvents may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. Moreover, you may mix and use the organic solvent and water other than the above. However, in consideration of development characteristics, the amount of water in the rinsing liquid is preferably 30% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, further preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass with respect to the total amount of the rinsing liquid. The following are particularly preferred:
A well-known additive can be mix | blended with a rinse liquid as needed. Examples of the additive include a surfactant. Examples of the surfactant are the same as described above, and a nonionic surfactant is preferable, and a nonionic fluorine-based surfactant or a nonionic silicon-based surfactant is more preferable.
When the surfactant is blended, the blending amount is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, and 0.01 to 0.5% by mass with respect to the total amount of the rinse liquid. % Is more preferable.

リンス液を用いたリンス処理(洗浄処理)は、公知のリンス方法により実施できる。該リンス処理の方法としては、たとえば一定速度で回転している支持体上にリンス液を塗出し続ける方法(回転塗布法)、リンス液中に支持体を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、支持体表面にリンス液を噴霧する方法(スプレー法)等が挙げられる。   The rinse treatment (washing treatment) using the rinse liquid can be performed by a known rinse method. Examples of the rinsing method include a method of continuously applying a rinsing liquid onto a support rotating at a constant speed (rotary coating method), a method of immersing the support in a rinsing liquid for a predetermined time (dip method), The method (spray method) etc. which spray the rinse liquid on the support body surface are mentioned.

以上説明した本実施形態のレジストパターン形成方法においては、上述した第1の態様に係るレジスト組成物が用いられているため、レジストパターンを形成する際、高い感度で、より良好なリソグラフィー特性(ラフネス低減等)のレジストパターンを形成することができる。   In the resist pattern forming method of the present embodiment described above, the resist composition according to the first aspect described above is used. Therefore, when forming a resist pattern, a higher sensitivity and better lithography characteristics (roughness) Reduction) and the like can be formed.

(化合物)
本発明の第3の態様に係る化合物は、下記一般式(bd1)で表される、アニオン部とカチオン部とからなるものである。
(Compound)
The compound which concerns on the 3rd aspect of this invention consists of an anion part and a cation part represented by the following general formula (bd1).

Figure 2019207296
[式中、Rx〜Rxは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。Ry〜Ryは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は相互に結合して環構造を形成していてもよい。
Figure 2019207296
は二重結合又は単結合である。Rz〜Rzは、それぞれ独立に、原子価が許容する場合、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。但し、Rx〜Rx、Ry〜Ry及びRz〜Rzのうち少なくとも1個はアニオン基を有し、アニオン部全体でn価のアニオンとなる。nは1以上の整数である。mは1以上の整数であって、Mm+は、電子求引性基を有するm価の有機カチオンを表す。]
Figure 2019207296
[Wherein, Rx 1 to Rx 4 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more of them are bonded to each other to form a ring structure Also good. Ry 1 to Ry 2 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom that may have a substituent, or may be bonded to each other to form a ring structure.
Figure 2019207296
Is a double bond or a single bond. Rz 1 to Rz 4 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more of them may form a ring structure when the valence permits. You may do it. However, at least one of Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2, and Rz 1 to Rz 4 has an anion group, and the entire anion part becomes an n-valent anion. n is an integer of 1 or more. m is an integer of 1 or more, and M m + represents an m-valent organic cation having an electron withdrawing group. ]

上記一般式(bd1)で表される化合物は、上述した実施形態のレジスト組成物についての説明における(BD1)成分と同一の化合物である。   The compound represented by the general formula (bd1) is the same compound as the component (BD1) in the description of the resist composition of the above-described embodiment.

[化合物(BD1)の製造方法]
(BD1)成分は、公知の方法を用いて製造できる。
(BD1)成分の製造方法としては、例えば、下記反応式のように、アルケン又はアルキン(下記反応式中の(出発原料2))が共役ジエン(下記反応式中の(出発原料1))に付加して環構造を生じる(下記反応式中の(中間体))ディールス・アルダー反応を用いた方法が挙げられる。具体的には、ディールス・アルダー反応による生成物(中間体)に、所望のアニオン基を導入して前駆体を得た後、塩交換反応によって所望のカチオンを導入することにより目的の(BD1)成分が得られる。または、所望のアニオン基に由来する置換基(所望のアニオン基を導入可能な置換基)を含む、アルケン、アルキン又は共役ジエンを用いてディールス・アルダー反応を行い、中間体を得た後、所望のアニオン基を導入して前駆体を得、塩交換反応によって所望のカチオンを導入することにより目的の(BD1)成分を得てもよい。
共役ジエンは、目的の化合物((BD1)成分)に応じて適宜選択され、例えば、アントラセン又はその誘導体、トリプチセン又はその誘導体を用いたりすればよい。
アニオン基を導入する方法は、例えば、エステル化反応を用いた方法;トシル基を導入したアニオン基を有するアンモニウム塩と、アニオン部骨格(ディールス・アルダー反応由来)の環構造を有するリチウム化合物との反応を用いた方法、又はハロゲン原子を含む中間体をスルフィン化してスルフィン酸塩を得た後に酸化させてスルホン酸塩を得る方法等が挙げられる。
[Production Method of Compound (BD1)]
(BD1) A component can be manufactured using a well-known method.
As a method for producing the (BD1) component, for example, as in the following reaction formula, an alkene or alkyne ((starting raw material 2) in the following reaction formula) is converted to a conjugated diene ((starting raw material 1) in the following reaction formula) Examples thereof include a method using a Diels-Alder reaction that adds to form a ring structure ((intermediate) in the following reaction formula). Specifically, a desired anion group is introduced into a product (intermediate) by Diels-Alder reaction to obtain a precursor, and then a desired cation is introduced by a salt exchange reaction (BD1). Ingredients are obtained. Alternatively, a Diels-Alder reaction is performed using an alkene, alkyne, or conjugated diene containing a substituent derived from a desired anion group (a substituent capable of introducing a desired anion group), and an intermediate is obtained. The precursor (BD1) component may be obtained by introducing a precursor of the anion group and introducing a desired cation by a salt exchange reaction.
The conjugated diene is appropriately selected according to the target compound (component (BD1)), and for example, anthracene or a derivative thereof, triptycene or a derivative thereof may be used.
The method of introducing an anion group is, for example, a method using an esterification reaction; an ammonium salt having an anion group into which a tosyl group is introduced, and a lithium compound having a ring structure of an anion skeleton (from Diels-Alder reaction) Examples thereof include a method using a reaction, a method of obtaining a sulfonate by oxidizing a halogen atom-containing intermediate to obtain a sulfinate by oxidizing the intermediate.

アニオン基を導入する方法としてエステル化反応を用いる場合、例えば、上記一般式(bd1)で表される化合物[一般式(bd1−r−an1)で表されるアニオン基を有する化合物、Yb01=−C(=O)−O−]を製造する方法としては、以下に示す第1〜2工程を含む実施形態の製造方法が挙げられる。
尚、一般式(bd1−r−an1)で表されるアニオン基であって、Yb01=−C(=O)−O−であるものを「一般式(b1−r−an10)で表されるアニオン基」と表記する。かかる第1〜2工程を含む実施形態の製造方法で製造される目的の化合物を、化合物(B1−0)とする。
各工程で用いられる原料は、市販のものを用いてもよく、合成したものを用いてもよい。
第1〜2工程で用いられる有機溶剤としては、各工程で用いられる化合物が溶解可能で、かつ、それら化合物と反応しないものであればよく、例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、プロピオニトリル等が挙げられる。
When an esterification reaction is used as a method for introducing an anion group, for example, a compound represented by the above general formula (bd1) [a compound having an anion group represented by the general formula (bd1-r-an1), Y b01 = Examples of a method for producing —C (═O) —O—] include a production method according to an embodiment including the following first and second steps.
An anion group represented by the general formula (bd1-r-an1) and Y b01 = —C (═O) —O— is represented by “the general formula (b1-r-an10)”. Anion group ”. Let the compound of interest manufactured with the manufacturing method of embodiment containing this 1st-2nd process be a compound (B1-0).
The raw material used in each step may be a commercially available material or a synthesized material.
The organic solvent used in the first and second steps is not particularly limited as long as the compound used in each step can be dissolved and does not react with these compounds. For example, dichloromethane, dichloroethane, chloroform, tetrahydrofuran, N, N -Dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, propionitrile and the like.

・第1工程
第1工程では、中間体と化合物(I)とを有機溶剤(ジクロロメタン等)に溶解し、塩基の存在下で反応を行う。その後、濾過、濃縮等を行うことにより前駆体(Bpre)を得る。
-1st process In a 1st process, an intermediate body and compound (I) are melt | dissolved in an organic solvent (dichloromethane etc.), and it reacts in presence of a base. Then, a precursor (Bpre) is obtained by performing filtration, concentration, and the like.

Figure 2019207296
[式中、Rb01及びVb01は、上記式(bd1−r−an1)中のRb01及びVb01とそれぞれ同様である。(Mm+1/mは、アンモニウムカチオンである。Rx、Rx、Rz〜Rz、R021、n1、n11、R022、n2及びn21は、上記式(bd1−an3)中のRx、Rx、Rz〜Rz、R021、n1、n11、R022、n2及びn21とそれぞれ同様である。但し、Rx〜Rx及びRz〜Rzのうち少なくとも1個は一般式(b1−r−an10)で表されるアニオン基を有し、アニオン部全体でn価のアニオンとなる。nは1以上の整数である。]
Figure 2019207296
Wherein, R b01 and V b01 are each similar to the above formula (bd1-r-an1) in R b01 and V b01. (M 1m + ) 1 / m is an ammonium cation. Rx 5 , Rx 6 , Rz 1 to Rz 4 , R 021 , n1, n11, R 022 , n2 and n21 are represented by the above formula (bd1-an3) Rx 5 , Rx 6 , Rz 1 to Rz 4 , R 021 , n1, n11, R 022 , n2 and n21 are the same as each other, provided that at least one of Rx 5 to Rx 6 and Rz 1 to Rz 4 Each has an anion group represented by the general formula (b1-r-an10), and the whole anion part becomes an n-valent anion, where n is an integer of 1 or more.]

第1工程で加えられる塩基としては、例えば、トリエチルアミン、4−ジメチルアミノピリジン、ピリジン、エチルジイソプロピルアミノカルボジイミド(EDCI)塩酸塩、ジシクロヘキシルカルボキシイミド(DCC)、ジイソプロピルカルボジイミド、カルボジイミダゾール等の有機塩基;水素化ナトリウム、KCO、CsCO等の無機塩基等が挙げられる。
化合物(I)のカチオン部は、脂肪族アミン由来のアンモニウムカチオンであってもよく、芳香族アミン由来のアンモニウムカチオンであってもよい。
Examples of the base added in the first step include organic bases such as triethylamine, 4-dimethylaminopyridine, pyridine, ethyldiisopropylaminocarbodiimide (EDCI) hydrochloride, dicyclohexylcarboimide (DCC), diisopropylcarbodiimide, and carbodiimidazole; Examples thereof include inorganic bases such as sodium hydride, K 2 CO 3 , and Cs 2 CO 3 .
The cation part of compound (I) may be an ammonium cation derived from an aliphatic amine or an ammonium cation derived from an aromatic amine.

化合物(I)の使用量は、中間体に対して、およそ1〜3当量が好ましく、1〜2当量がより好ましい。
反応温度は、0〜50℃が好ましく、5〜40℃がより好ましい。
About 1-3 equivalent is preferable with respect to an intermediate body, and, as for the usage-amount of compound (I), 1-2 equivalent is more preferable.
0-50 degreeC is preferable and, as for reaction temperature, 5-40 degreeC is more preferable.

・第2工程
第2工程では、前駆体(Bpre)と塩交換用の化合物(II)とを、水、ジクロロメタン、アセトニトリル、クロロホルム等の溶媒下で反応させて、前駆体(Bpre)と化合物(II)における有機カチオンとの塩交換により、目的の化合物(B1−0)を得る。
-Second Step In the second step, the precursor (Bpre) and the compound (II) for salt exchange are reacted in a solvent such as water, dichloromethane, acetonitrile, chloroform, etc., and the precursor (Bpre) and the compound ( The target compound (B1-0) is obtained by salt exchange with the organic cation in II).

Figure 2019207296
[式中、Rb01及びVb01は、上記式(b1−r−an10)中のRb01及びVb01とそれぞれ同様である。(Mm+1/mは、アンモニウムカチオンである。Rx、Rx、Rz〜Rz、R021、n1、n11、R022、n2及びn21は、上記式(bd1−an3)中のRx、Rx、Rz〜Rz、R021、n1、n11、R022、n2及びn21とそれぞれ同様である。但し、Rx〜Rx及びRz〜Rzのうち少なくとも1個は一般式(b1−r−an10)で表されるアニオン基を有し、アニオン部全体でn価のアニオンとなる。nは1以上の整数である。Zは、非求核性イオンである。(Mm+1/mは、m価の有機カチオンであり、上記と同様である。]
Figure 2019207296
Wherein, R b01 and V b01 are each similar to the above formula (b1-r-an10) in R b01 and V b01. (M 1m + ) 1 / m is an ammonium cation. Rx 5 , Rx 6 , Rz 1 to Rz 4 , R 021 , n1, n11, R 022 , n2 and n21 are represented by the above formula (bd1-an3) Rx 5 , Rx 6 , Rz 1 to Rz 4 , R 021 , n1, n11, R 022 , n2 and n21 are the same as each other, provided that at least one of Rx 5 to Rx 6 and Rz 1 to Rz 4 Each has an anion group represented by the general formula (b1-r-an10) and becomes an n-valent anion in the whole anion part, where n is an integer of 1 or more, Z is a non-nucleophilic ion. (M m + ) 1 / m is an m-valent organic cation, which is the same as described above.]

としては、例えば臭素イオン、塩素イオン等のハロゲンイオン;前駆体(Bpre)よりも酸性度が低い酸になり得るイオン、BF 、AsF 、SbF 、PF 又はClO 等が挙げられる。
反応温度は、0〜100℃程度が好ましく、0〜50℃程度がより好ましい。
反応時間は、前駆体(Bpre)と塩交換用の化合物(II)との反応性や反応温度等によっても異なるが、通常、10分間以上24時間以下が好ましく、10分間以上12時間以下がより好ましい。
Examples of Z include halogen ions such as bromine ion and chlorine ion; ions that can be acid having lower acidity than the precursor (Bpre), BF 4 , AsF 6 , SbF 6 , PF 6 −, or ClO. 4- and the like.
The reaction temperature is preferably about 0 to 100 ° C, more preferably about 0 to 50 ° C.
The reaction time varies depending on the reactivity between the precursor (Bpre) and the salt exchange compound (II), the reaction temperature, etc., but is usually preferably 10 minutes to 24 hours, more preferably 10 minutes to 12 hours. preferable.

塩交換反応が終了した後、反応液中の化合物を単離、精製してもよい。単離、精製には、従来公知の方法が利用でき、例えば、濃縮、溶媒抽出、蒸留、結晶化、再結晶、クロマトグラフィー等を適宜組み合わせて用いることができる。
上記のようにして得られる化合物の構造は、H−核磁気共鳴(NMR)スペクトル法、13C−NMRスペクトル法、19F−NMRスペクトル法、赤外線吸収(IR)スペクトル法、質量分析(MS)法、元素分析法、X線結晶回折法等の一般的な有機分析法により同定できる。
After completion of the salt exchange reaction, the compound in the reaction solution may be isolated and purified. For isolation and purification, conventionally known methods can be used. For example, concentration, solvent extraction, distillation, crystallization, recrystallization, chromatography and the like can be used in appropriate combination.
The structure of the compound obtained as described above includes 1 H-nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum method, 13 C-NMR spectrum method, 19 F-NMR spectrum method, infrared absorption (IR) spectrum method, mass spectrometry (MS ) Method, elemental analysis method, X-ray crystal diffraction method and other general organic analysis methods.

中間体は、目的の化合物(B1−0)に応じて適宜選択され、例えば、下記反応式で表されるディールス・アルダー反応による生成物が挙げられる。下記反応式における(出発原料1)には、アントラセン又はその誘導体を用いることができる。下記反応式における(出発原料2)には、アクリル酸エステル等のエチレン性二重結合を有する化合物を用いることができる。
また、中間体としては、トリプチセン又はその誘導体なども挙げられる。
The intermediate is appropriately selected according to the target compound (B1-0), and examples thereof include a product by Diels-Alder reaction represented by the following reaction formula. For (starting material 1) in the following reaction formula, anthracene or a derivative thereof can be used. A compound having an ethylenic double bond such as an acrylate can be used as (starting material 2) in the following reaction formula.
Examples of the intermediate include triptycene or a derivative thereof.

Figure 2019207296
[式中、Rx’〜Rx’は、前記Rx〜Rxと同様である。Ry’〜Ry’は、前記Ry〜Ryと同様である。
Figure 2019207296
は三重結合又は二重結合である。
Figure 2019207296
は二重結合又は単結合である。Rz’〜Rz’は、前記Rz〜Rzと同様である。但し、Rx’〜Rx’、Ry’〜Ry’及びRz’〜Rz’のうち少なくとも1個は、前記アニオン基を導入し得る、脱離基を含む基である。]
Figure 2019207296
[Wherein, Rx 1 ′ to Rx 4 ′ are the same as Rx 1 to Rx 4 above. Ry 1 ′ to Ry 2 ′ are the same as Ry 1 to Ry 2 .
Figure 2019207296
Is a triple bond or a double bond.
Figure 2019207296
Is a double bond or a single bond. Rz 1 ′ to Rz 4 ′ are the same as Rz 1 to Rz 4 . However, at least one of Rx 1 ′ to Rx 4 ′, Ry 1 ′ to Ry 2 ′, and Rz 1 ′ to Rz 4 ′ is a group including a leaving group that can introduce the anionic group. ]

アニオン基を導入し得る、脱離基を含む基としては、例えば、ハロゲン原子、ハロゲン原子を含む基、脱水縮合可能な置換基(水酸基、カルボキシ基等)を有する基が挙げられる。   Examples of the group containing a leaving group into which an anion group can be introduced include a halogen atom, a group containing a halogen atom, and a group having a substituent capable of dehydration condensation (hydroxyl group, carboxy group, etc.).

アニオン基を導入する方法として、エステル化反応を用いる場合、前記の脱離基を含む基としては、脱水縮合可能な置換基が挙げられる。例えば、前記第1工程に示す反応式中の中間体は、脱水縮合可能な置換基(水酸基又はカルボキシ基等)を有していることが好ましい。この第1工程でエステル化反応させて、前駆体(Bpre)であるスルホン酸アンモニウム塩を得る。   When an esterification reaction is used as a method for introducing an anionic group, examples of the group containing the leaving group include a substituent capable of dehydration condensation. For example, the intermediate in the reaction formula shown in the first step preferably has a substituent capable of dehydration condensation (such as a hydroxyl group or a carboxy group). In this first step, an esterification reaction is carried out to obtain an ammonium sulfonate salt as a precursor (Bpre).

アニオン基を導入する方法として、トシル基を導入したアニオン基を有するアンモニウム塩と、アニオン部骨格(ディールス・アルダー反応由来)の環構造を有するリチウム化合物との反応を用いる場合、前記の脱離基を含む基としては、ハロゲン原子、又はハロゲン原子を含む基が挙げられ、好ましくは臭素原子である。ハロゲン原子(好ましくは臭素原子)含有の中間体をLi化してLi化合物とした後に、トシル基を導入したアニオン基を有するアンモニウム塩と反応させて、前駆体であるスルホン酸アンモニウム塩を得る。   In the case of using a reaction between an ammonium salt having an anion group into which a tosyl group is introduced and a lithium compound having a ring structure of an anion skeleton (derived from Diels-Alder reaction) as a method for introducing an anion group, the above leaving group Examples of the group containing include a halogen atom or a group containing a halogen atom, preferably a bromine atom. An intermediate containing a halogen atom (preferably a bromine atom) is converted to Li to form a Li compound, and then reacted with an ammonium salt having an anion group into which a tosyl group is introduced to obtain an ammonium sulfonate salt as a precursor.

アニオン基を導入する方法として、ハロゲン原子を含む中間体をスルフィン化して、スルフィン酸塩を得た後に、酸化させてスルホン酸塩を得る方法を用いる場合、前記の脱離基を含む基としては、ハロゲン原子、又はハロゲン原子を含む基が挙げられ、好ましくは臭素原子である。ハロゲン原子(好ましくは臭素原子)含有の中間体を、アミンの存在下でスルフィン化剤を用いることによって、スルフィン酸アンモニウム塩とし、さらに酸化剤と反応させて、前駆体であるスルホン酸アンモニウム塩を得る。   As a method for introducing an anionic group, when a method in which an intermediate containing a halogen atom is sulfinated to obtain a sulfinate and then oxidized to obtain a sulfonate, the above group containing a leaving group is used. , A halogen atom, or a group containing a halogen atom, preferably a bromine atom. An intermediate containing a halogen atom (preferably a bromine atom) is converted to an ammonium sulfinate by using a sulfinating agent in the presence of an amine, and further reacted with an oxidizing agent to change an ammonium sulfonate salt as a precursor. obtain.

それぞれの前駆体であるスルホン酸アンモニウム塩に対し、上述の第2工程の塩交換を行うことにより、目的の化合物((BD1)成分)を得ることができる。   The target compound ((BD1) component) can be obtained by carrying out the salt exchange in the above-mentioned second step on each precursor ammonium sulfonate.

(酸発生剤)
本発明の第4の態様に係る酸発生剤は、上述した第3の態様に係る化合物からなるものである。
かかる酸発生剤は、化学増幅型レジスト組成物用の酸発生剤成分として有用である。かかる酸発生剤成分を化学増幅型レジスト組成物に用いることで、レジストパターン形成において、ラフネス低減等のリソグラフィー特性が向上し、パターン形状が良好に保たれ、かつ、高感度化が図れる。かかる酸発生剤成分を用いることで、特に、EB又はEUV光源に対して高い感度が得られやすくなる。加えて、かかる酸発生剤成分を含有する化学増幅型レジスト組成物によれば、解像性能がより向上する。
(Acid generator)
The acid generator according to the fourth aspect of the present invention is composed of the compound according to the third aspect described above.
Such an acid generator is useful as an acid generator component for a chemically amplified resist composition. By using such an acid generator component in a chemically amplified resist composition, lithography characteristics such as roughness reduction can be improved in resist pattern formation, the pattern shape can be kept good, and high sensitivity can be achieved. By using such an acid generator component, particularly high sensitivity to an EB or EUV light source can be easily obtained. In addition, according to the chemically amplified resist composition containing such an acid generator component, the resolution performance is further improved.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
本実施例では、化学式(1)で表される化合物を「化合物(1)」と表記し、他の化学式で表される化合物についても同様に表記する。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these examples.
In this example, the compound represented by the chemical formula (1) is represented as “compound (1)”, and the compounds represented by other chemical formulas are represented in the same manner.

<化合物の製造>
(製造例1)
300mLの耐圧反応容器に、4−ブロモ−3,3,4,4−テトラフルオロ−1−ブテン(8.7g、42mmol)と、アントラセン(5.0g、28mmol)と、トルエン(100g)とを投入し、150℃で24時間反応させた。次に、室温まで冷却後、ロータリーエバポレーターを用いて濃縮した。この濃縮物に、メタノール(50g)を加えて撹拌し、析出した固体をろ過した。その後、減圧下で乾燥させることにより、中間体1を得た(6.0g、収率=55.6%)。
<Production of compound>
(Production Example 1)
In a 300 mL pressure-resistant reaction vessel, 4-bromo-3,3,4,4-tetrafluoro-1-butene (8.7 g, 42 mmol), anthracene (5.0 g, 28 mmol), and toluene (100 g) were added. The reaction was carried out at 150 ° C. for 24 hours. Next, after cooling to room temperature, it concentrated using the rotary evaporator. Methanol (50 g) was added to this concentrate and stirred, and the precipitated solid was filtered. Then, the intermediate body 1 was obtained by making it dry under reduced pressure (6.0g, a yield = 55.6%).

Figure 2019207296
Figure 2019207296

200mL三口フラスコに、中間体1(5.8g、15mmol)と、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド(2.9g、16mmol)と、亜ジチオン酸ナトリウム(6.7、38mmol)と 、炭酸水素ナトリウム(3.8g、45mmol)と、アセトニトリル(16g)と、HO(16g)とを投入し、撹拌下、65℃で4時間反応させた。次に、室温まで冷却後、反応液をろ過し、ろ液にHO(16g)と、ジクロロメタン(25g)とを加え、30分撹拌した後、水層を除去した。次に、超純水(160g)で2回洗浄し、有機層を、ロータリーエバポレーターを用いて濃縮した。濃縮物にアセトニトリル(77g)を加えて溶解させ、30%過酸化水素水(2.7g、24mmol)を加え、45℃で7時間反応させた。室温まで冷却した後、ジクロロメタン(78g)と、飽和亜硫酸ナトリウム水溶液(78g)とを加え、超純水で30分撹拌した後、水層を除去した。超純水(78g)で2回洗浄した後、メチルtert−ブチルエーテル(MTBE)(156g)を加えて30分撹拌した。析出物をろ過し、減圧下で乾燥させることにより、前駆体(Bpre−1)を得た(5.8g、収率=66.8%)。 In a 200 mL three-necked flask, Intermediate 1 (5.8 g, 15 mmol), benzyltrimethylammonium chloride (2.9 g, 16 mmol), sodium dithionite (6.7, 38 mmol), and sodium bicarbonate (3.8 g). , 45 mmol), acetonitrile (16 g), and H 2 O (16 g) were added and reacted at 65 ° C. for 4 hours with stirring. Next, after cooling to room temperature, the reaction solution was filtered, H 2 O (16 g) and dichloromethane (25 g) were added to the filtrate, and the mixture was stirred for 30 minutes, and then the aqueous layer was removed. Next, it was washed twice with ultrapure water (160 g), and the organic layer was concentrated using a rotary evaporator. Acetonitrile (77 g) was added to the concentrate for dissolution, 30% aqueous hydrogen peroxide (2.7 g, 24 mmol) was added, and the mixture was reacted at 45 ° C. for 7 hours. After cooling to room temperature, dichloromethane (78 g) and saturated aqueous sodium sulfite solution (78 g) were added, and the mixture was stirred with ultrapure water for 30 minutes, and then the aqueous layer was removed. After washing twice with ultrapure water (78 g), methyl tert-butyl ether (MTBE) (156 g) was added and stirred for 30 minutes. The precipitate was filtered and dried under reduced pressure to obtain a precursor (Bpre-1) (5.8 g, yield = 66.8%).

Figure 2019207296
Figure 2019207296

(製造例2)
100mL三口フラスコに、アントラセン(5.0g、28mmol)と、アクリル酸メチル(3.6g、42mmol)と、塩化アルミニウム(0.37g、2.8mmol)と、トルエン(50g)とを投入し、撹拌下、80℃で4時間反応させた。冷却後、超純水(50g)と、MTBE(74g)とを加え、30分撹拌後、水層を除去した。有機層を超純水(50g)で3回洗浄し、その有機層を、ロータリーエバポレーターを用いて濃縮した。濃縮物を2−イソプロパノールで再結晶して、中間体2を得た(5.9g、収率=79.6%)。
(Production Example 2)
Anthracene (5.0 g, 28 mmol), methyl acrylate (3.6 g, 42 mmol), aluminum chloride (0.37 g, 2.8 mmol), and toluene (50 g) were added to a 100 mL three-necked flask and stirred. The reaction was carried out at 80 ° C. for 4 hours. After cooling, ultrapure water (50 g) and MTBE (74 g) were added, and after stirring for 30 minutes, the aqueous layer was removed. The organic layer was washed 3 times with ultrapure water (50 g), and the organic layer was concentrated using a rotary evaporator. The concentrate was recrystallized from 2-isopropanol to obtain Intermediate 2 (5.9 g, yield = 79.6%).

100mL三口フラスコに、水酸化ナトリウム(3.8g、95mmol)と、超純水(38g)とを投入し、撹拌溶解後、中間体2(5.0g、19mmol)を分散させ、90℃で4時間反応させた。室温まで冷却後、溶液が酸性になるまで塩酸を加えて中和し、その後、MTBE(50g)を加え、30分撹拌後、水層を除去した。有機層を超純水(50g)で3回洗浄し、有機層を、ロータリーエバポレーターを用いて濃縮して、中間体3を得た(4.6g、収率=97.2%)。   Sodium hydroxide (3.8 g, 95 mmol) and ultrapure water (38 g) were added to a 100 mL three-necked flask, and after stirring and dissolving, Intermediate 2 (5.0 g, 19 mmol) was dispersed, Reacted for hours. After cooling to room temperature, the solution was neutralized by adding hydrochloric acid until neutral, and then MTBE (50 g) was added and stirred for 30 minutes, and then the aqueous layer was removed. The organic layer was washed three times with ultrapure water (50 g), and the organic layer was concentrated using a rotary evaporator to obtain Intermediate 3 (4.6 g, yield = 97.2%).

Figure 2019207296
Figure 2019207296

100mL三口フラスコに、中間体3(4.0g、16mmol)と、化合物(I−1)(6.0g、16mmol)と、ジクロロメタン(87g)とを投入し、室温下で撹拌して溶解させた。
次に、ジイソプロピルカルボジイミド(2.2g、18mmol)とジメチルアミノピリジン(0.098g、0.8mmol)とを投入し、室温下で5時間反応させた。反応液をろ過し、ろ液を、ロータリーエバポレーターを用いて濃縮した。濃縮物をアセトニトリル(17g)で溶解した後、MTBE(170g)に滴下し、析出した固体をろ過した。ろ物を再度アセトニトリル(17g)で溶解し、MTBE(170g)に滴下し、析出した固体をろ過した。この操作を2回繰り返した後、ろ物を、減圧乾燥することにより前駆体(Bpre−2)を得た(7.6g、収率=78.2%)。
Intermediate 3 (4.0 g, 16 mmol), compound (I-1) (6.0 g, 16 mmol), and dichloromethane (87 g) were added to a 100 mL three-necked flask and dissolved by stirring at room temperature. .
Next, diisopropylcarbodiimide (2.2 g, 18 mmol) and dimethylaminopyridine (0.098 g, 0.8 mmol) were added and reacted at room temperature for 5 hours. The reaction solution was filtered, and the filtrate was concentrated using a rotary evaporator. The concentrate was dissolved in acetonitrile (17 g) and then added dropwise to MTBE (170 g), and the precipitated solid was filtered. The filtrate was dissolved again with acetonitrile (17 g), added dropwise to MTBE (170 g), and the precipitated solid was filtered. After repeating this operation twice, the residue was dried under reduced pressure to obtain a precursor (Bpre-2) (7.6 g, yield = 78.2%).

Figure 2019207296
Figure 2019207296

(製造例3)
アクリル酸メチル(3.6g、42mmol)を無水マレイン酸(4.0g、42mmol)に変更したこと以外は、中間体2の製造例と同様にして、中間体4を得た(6.4g、収率=82.3%)。
(Production Example 3)
Intermediate 4 was obtained in the same manner as in Production Example of Intermediate 2 except that methyl acrylate (3.6 g, 42 mmol) was changed to maleic anhydride (4.0 g, 42 mmol) (6.4 g, Yield = 82.3%).

Figure 2019207296
Figure 2019207296

100mL三口フラスコに、中間体4(6.0g、22mmol)と、5−ヒドロキシノルボルナン2,6−ラクトン(4.0g、26mmol)と、ジクロロメタン(120g)とを投入し、室温下で撹拌して溶解させた。次に、ジメチルアミノピリジン(0.13g、1mmol)と、トリエチルアミン(5.5g、54mmol)とを投入し、室温下で24時間反応させた。超純水(120g)を投入して撹拌後、水層が酸性になるまで塩酸を加えて中和し、さらに30分撹拌後、水層を除去した。有機層を超純水(120g)で3回洗浄し、有機層を、ロータリーエバポレーターを用いて濃縮して、中間体5を得た(7.2g、収率=77.1%)。   Into a 100 mL three-necked flask was charged Intermediate 4 (6.0 g, 22 mmol), 5-hydroxynorbornane 2,6-lactone (4.0 g, 26 mmol), and dichloromethane (120 g), and the mixture was stirred at room temperature. Dissolved. Next, dimethylaminopyridine (0.13 g, 1 mmol) and triethylamine (5.5 g, 54 mmol) were added and reacted at room temperature for 24 hours. Ultrapure water (120 g) was added and stirred, and then neutralized by adding hydrochloric acid until the aqueous layer became acidic. After further stirring for 30 minutes, the aqueous layer was removed. The organic layer was washed 3 times with ultrapure water (120 g), and the organic layer was concentrated using a rotary evaporator to obtain Intermediate 5 (7.2 g, yield = 77.1%).

Figure 2019207296
Figure 2019207296

中間体3(4.0g、16mmol)を中間体5(6.8g、16mmol)に変更したこと以外は、前駆体(Bpre−2)の製造例と同様にして、前駆体(Bpre−3)を得た(6.6g、収率=53.1%)。   A precursor (Bpre-3) was prepared in the same manner as in the preparation of the precursor (Bpre-2) except that the intermediate 3 (4.0 g, 16 mmol) was changed to the intermediate 5 (6.8 g, 16 mmol). (6.6 g, yield = 53.1%) was obtained.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

(製造例4)
化合物(I−1)(6.0g、16mmol)を化合物(I−2)(5.7g、16mmol)に変更したこと以外は、前駆体(Bpre−2)の製造例と同様にして、前駆体(Bpre−4)を得た(6.2g、収率=65.4%)。
(Production Example 4)
The precursor (Bpre-2) was prepared in the same manner as in the preparation example of the precursor (Bpre-2) except that the compound (I-1) (6.0 g, 16 mmol) was changed to the compound (I-2) (5.7 g, 16 mmol). Body (Bpre-4) was obtained (6.2 g, yield = 65.4%).

Figure 2019207296
Figure 2019207296

(製造例5)
100mL三口フラスコに、中間体3(4.8g、19mmol)とテトラヒドロフラン(THF)(50g)とを投入し、室温下で撹拌して溶解させた。次に、LiAlH(0.86g、23mmol)を投入し、室温下で3時間反応させた。次に、超純水(50g)と、MTBE(50g)とを加え、30分撹拌後、水層を除去した。その後、有機層を超純水(50g)で3回洗浄し、有機層を、ロータリーエバポレーターを用いて濃縮して、中間体6を得た(4.1g、収率=91.0%)。
(Production Example 5)
Intermediate 3 (4.8 g, 19 mmol) and tetrahydrofuran (THF) (50 g) were added to a 100 mL three-necked flask and dissolved by stirring at room temperature. Next, LiAlH 4 (0.86 g, 23 mmol) was added and reacted at room temperature for 3 hours. Next, ultrapure water (50 g) and MTBE (50 g) were added, and after stirring for 30 minutes, the aqueous layer was removed. Thereafter, the organic layer was washed three times with ultrapure water (50 g), and the organic layer was concentrated using a rotary evaporator to obtain Intermediate 6 (4.1 g, yield = 91.0%).

100mL三口フラスコに、中間体6(4.0g、19mmol)と、化合物(I−3)(3.6g、18mmol)と、p−トルエンスルホン酸一水和物(0.18g、0.9mmol)と、トルエン(40g)とを投入し、110℃で24時間還流した。冷却後、ろ過し、残渣にアセトニトリル(160g)を加え、室温で30分撹拌し、ろ過した。ろ液を濃縮し、残渣にメチルエチルケトン(78g)を加えて撹拌した。その後、ろ過し、ろ物を乾燥させることにより前駆体(Bpre−5)を得た(4.9g、収率=62.4%)。   In a 100 mL three-necked flask, intermediate 6 (4.0 g, 19 mmol), compound (I-3) (3.6 g, 18 mmol), and p-toluenesulfonic acid monohydrate (0.18 g, 0.9 mmol) And toluene (40 g) were added and refluxed at 110 ° C. for 24 hours. After cooling, the mixture was filtered, acetonitrile (160 g) was added to the residue, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and filtered. The filtrate was concentrated and methyl ethyl ketone (78 g) was added to the residue and stirred. Thereafter, the mixture was filtered and the filtrate was dried to obtain a precursor (Bpre-5) (4.9 g, yield = 62.4%).

Figure 2019207296
Figure 2019207296

(製造例6)
100mL三口フラスコに、化合物(I−4)(10.0g、32mmol)と、パラトルエンスルホニルクロリド(6.7g、35mmol)と、ジクロロメタン(100g)とを投入し、室温下で撹拌して分散させた。次に、ピリジン(3.0g、39mmol)を30分かけて投入し、室温下で6時間反応させた。反応液を超純水(100g)で4回洗浄し、有機層にMTBE(150g)を投入し、30分撹拌した。析出物をろ過し、減圧下乾燥させることにより中間体7を得た(5.8g、収率=66.8%)。
(Production Example 6)
Compound (I-4) (10.0 g, 32 mmol), paratoluenesulfonyl chloride (6.7 g, 35 mmol), and dichloromethane (100 g) are added to a 100 mL three-necked flask, and the mixture is stirred and dispersed at room temperature. It was. Next, pyridine (3.0 g, 39 mmol) was added over 30 minutes and reacted at room temperature for 6 hours. The reaction solution was washed 4 times with ultrapure water (100 g), MTBE (150 g) was added to the organic layer, and the mixture was stirred for 30 minutes. The precipitate was filtered and dried under reduced pressure to obtain Intermediate 7 (5.8 g, yield = 66.8%).

Figure 2019207296
Figure 2019207296

200mL三口フラスコに、9−ブロモトリプチセン(10.0g、30mmol)と、THF(100g)とを投入し、撹拌して溶解させた。−78℃まで冷却した後、1.6Mのn−ブチルリチウムのヘキサン溶液(20.6ml、33mmol)を投入し、−78℃で1時間撹拌した。次に、中間体7(12.6g、27mmol)をTHF(126g)に溶解させたものを投入し、−50℃で3時間反応させた。反応液を超純水(250g)に1時間かけて投入し、その後、ジクロロメタン(160g)を加え、30分撹拌後、水層を除去した。有機層を超純水(150g)で3回洗浄した後、有機層をMTBE(160g)に滴下し、析出した固体をろ過した。このろ物をアセトニトリル(70g)で溶解し、MTBE(140g)に滴下し、析出した固体をろ過した。この操作を2回繰り返した後、ろ物を減圧乾燥することにより前駆体(Bpre−6)を得た(6.0g、収率=36.7%)。   9-Bromotriptycene (10.0 g, 30 mmol) and THF (100 g) were added to a 200 mL three-necked flask and dissolved by stirring. After cooling to −78 ° C., 1.6M n-butyllithium hexane solution (20.6 ml, 33 mmol) was added, and the mixture was stirred at −78 ° C. for 1 hour. Next, what melt | dissolved the intermediate body 7 (12.6g, 27mmol) in THF (126g) was thrown in, and it was made to react at -50 degreeC for 3 hours. The reaction solution was poured into ultrapure water (250 g) over 1 hour, and then dichloromethane (160 g) was added and stirred for 30 minutes, and then the aqueous layer was removed. The organic layer was washed 3 times with ultrapure water (150 g), and then the organic layer was added dropwise to MTBE (160 g), and the precipitated solid was filtered. This filtrate was dissolved in acetonitrile (70 g), added dropwise to MTBE (140 g), and the precipitated solid was filtered. After this operation was repeated twice, the filtrate was dried under reduced pressure to obtain a precursor (Bpre-6) (6.0 g, yield = 36.7%).

Figure 2019207296
Figure 2019207296

(製造例7)
100mL三口フラスコに、中間体3(4.0g、16mmol)と、化合物(I−5)(5.0g、16mmol)と、ジクロロメタン(87g)とを投入し、室温下で撹拌して溶解させた。次に、ジイソプロピルカルボジイミド(2.2g、18mmol)とジメチルアミノピリジン(0.098g、0.8mmol)とを投入し、室温下で5時間反応させた。反応液をろ過し、ろ液を、ロータリーエバポレーターを用いて濃縮した。濃縮物をアセトニトリル(17g)で溶解した後、MTBE(170g)に滴下し、析出した固体をろ過した。ろ物を再度アセトニトリル(17g)で溶解し、MTBE(170g)に滴下し、析出した固体をろ過した。この操作を2回繰り返した後、ろ物を、減圧乾燥することにより前駆体(Bpre−7)を得た(5.8g、収率=66.8%)。
(Production Example 7)
Intermediate 3 (4.0 g, 16 mmol), compound (I-5) (5.0 g, 16 mmol), and dichloromethane (87 g) were charged into a 100 mL three-necked flask and dissolved by stirring at room temperature. . Next, diisopropylcarbodiimide (2.2 g, 18 mmol) and dimethylaminopyridine (0.098 g, 0.8 mmol) were added and reacted at room temperature for 5 hours. The reaction solution was filtered, and the filtrate was concentrated using a rotary evaporator. The concentrate was dissolved in acetonitrile (17 g) and then added dropwise to MTBE (170 g), and the precipitated solid was filtered. The filtrate was dissolved again with acetonitrile (17 g), added dropwise to MTBE (170 g), and the precipitated solid was filtered. After this operation was repeated twice, the filtrate was dried under reduced pressure to obtain a precursor (Bpre-7) (5.8 g, yield = 66.8%).

Figure 2019207296
Figure 2019207296

(製造例8)
100mL三口フラスコに、水酸化ナトリウム(3.6g、90mmol)と、超純水(36g)とを投入し、撹拌溶解後、中間体4(5.0g、18mmol)を分散させ、90℃で4時間反応させた。室温まで冷却後、20%塩酸(13.2g、72.4mmol)とベンジルトリメチルアンモニウムクロリド(5.0g、27mmol)を加え、その後、MTBE(50g)を加えて30分撹拌後、水層を除去した。有機層を超純水(50g)で3回洗浄し、有機層を、ロータリーエバポレーターを用いて濃縮して、前駆体(Bpre−8)を得た(5.7g、収率=71.0%)。
(Production Example 8)
Sodium hydroxide (3.6 g, 90 mmol) and ultrapure water (36 g) were added to a 100 mL three-necked flask, and after stirring and dissolving, intermediate 4 (5.0 g, 18 mmol) was dispersed, Reacted for hours. After cooling to room temperature, 20% hydrochloric acid (13.2 g, 72.4 mmol) and benzyltrimethylammonium chloride (5.0 g, 27 mmol) were added, and then MTBE (50 g) was added and stirred for 30 minutes, and then the aqueous layer was removed. did. The organic layer was washed three times with ultrapure water (50 g), and the organic layer was concentrated using a rotary evaporator to obtain a precursor (Bpre-8) (5.7 g, yield = 71.0%). ).

Figure 2019207296
Figure 2019207296

(化合物(B1−3)の製造例)
前駆体(Bpre−1)(5.0g、9.3mmol)と塩交換用化合物C(3.5g、9.3mmol)とをジクロロメタン(50g)に溶解し、超純水(50g)を加え、室温下で30分間反応させた。反応終了後、水相を除去した後、有機相を超純水(50g)で4回洗浄した。有機相を、ロータリーエバポレーターを用いて濃縮乾固することにより、化合物(B1−3)を得た(6.0g、収率=88.9%)。
(Production Example of Compound (B1-3))
The precursor (Bpre-1) (5.0 g, 9.3 mmol) and the salt exchange compound C (3.5 g, 9.3 mmol) were dissolved in dichloromethane (50 g), ultrapure water (50 g) was added, The reaction was allowed to proceed for 30 minutes at room temperature. After completion of the reaction, the aqueous phase was removed, and the organic phase was washed 4 times with ultrapure water (50 g). The organic phase was concentrated to dryness using a rotary evaporator to obtain compound (B1-3) (6.0 g, yield = 88.9%).

Figure 2019207296
Figure 2019207296

(その他化合物の製造例)
上記の前駆体(Bpre−1)〜前駆体(Bpre−8)と、下記の塩交換用化合物A〜塩交換用化合物Pとの組合せを変更したこと以外は、上記の「化合物(B1−3)の製造例」と同様にして、以下に示す化合物(B1−1)〜化合物(B1−12)、化合物(B2−1)、化合物(B2−4)〜化合物(B2−7)、化合物(D2−4)、化合物(D1−1)をそれぞれ得た。
(Examples of other compound production)
Except having changed the combination of said precursor (Bpre-1)-precursor (Bpre-8) and the following compound A for salt exchange-compound P for salt exchange, said "compound (B1-3 In the same manner as in “Production example of”), the following compounds (B1-1) to (B1-12), (B2-1), (B2-4) to (B2-7), ( D2-4) and compound (D1-1) were obtained.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
Figure 2019207296

得られた各化合物についてNMR測定を行い、以下の分析結果からその構造を同定した。   Each of the obtained compounds was subjected to NMR measurement, and the structure was identified from the following analysis results.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
Figure 2019207296

化合物(B1−1):前駆体(Bpre−1)と塩交換用化合物Aとの組合せ
H−NMR(DMSO,400MHz):δ(ppm)=8.44(s, Ph, 1H), 8.26(d, Ph, 1H), 7.78-8.03(m, Ph, 12H), 7.00-7.48(m, ArH, 8H), 4.70 (s, CH, 1H), 4.40(s, CH, 1H), 3.15-3.22 (m, CF2CH, 1H), 1.95-2.15 (m, CH2, 2H)
19F−NMR(DMSO,376MHz):δ(ppm)=-62.9, -111.3, -117.4
Compound (B1-1): Combination of precursor (Bpre-1) and salt exchange compound A
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 8.44 (s, Ph, 1H), 8.26 (d, Ph, 1H), 7.78-8.03 (m, Ph, 12H), 7.00-7.48 (m, ArH, 8H), 4.70 (s, CH, 1H), 4.40 (s, CH, 1H), 3.15-3.22 (m, CF2CH, 1H), 1.95-2.15 (m, CH2, 2H)
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) =-62.9, -111.3, -117.4

化合物(B1−2):前駆体(Bpre−1)と塩交換用化合物Bとの組合せ
H−NMR(DMSO,400MHz):δ(ppm)=8.60-8.80 (m, ArH, 5H), 8.41 (d, ArH, 2H), 8.28 (d, ArH, 2H), 8.06 (t, ArH, 2H), 7.00-7.48(m, ArH, 8H), 4.70 (s, CH, 1H), 4.40(s, CH, 1H), 3.32 (s, CH3, 6H),3.15-3.22 (m, CF2CH, 1H), 1.95-2.15 (m, CH2, 2H)
19F−NMR(DMSO,376MHz):δ(ppm)=-61.2, -111.3, -117.4
Compound (B1-2): Combination of precursor (Bpre-1) and salt exchange compound B
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 8.60-8.80 (m, ArH, 5H), 8.41 (d, ArH, 2H), 8.28 (d, ArH, 2H), 8.06 (t, ArH, 2H), 7.00-7.48 (m, ArH, 8H), 4.70 (s, CH, 1H), 4.40 (s, CH, 1H), 3.32 (s, CH3, 6H), 3.15-3.22 (m, CF2CH, 1H ), 1.95-2.15 (m, CH2, 2H)
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) =-61.2, -111.3, -117.4

化合物(B1−3):前駆体(Bpre−1)と塩交換用化合物Cとの組合せ
H−NMR(DMSO,400MHz):δ(ppm)=7.77-7.98(m,ArH,11H), 7.00-7.48(m,ArH,8H), 4.70(s,CH,1H), 4.40(s,CH,1H), 3.15-3.22(m,CF2CH,1H), 1.95-2.15(m,CH2,2H)
19F−NMR(DMSO,376MHz):δ(ppm)=-103.9,-111.3,-117.4
Compound (B1-3): Combination of precursor (Bpre-1) and compound C for salt exchange
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 7.77-7.98 (m, ArH, 11H), 7.00-7.48 (m, ArH, 8H), 4.70 (s, CH, 1H), 4.40 (s, CH, 1H), 3.15-3.22 (m, CF2CH, 1H), 1.95-2.15 (m, CH2,2H)
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) = − 103.9, −111.3, −117.4

化合物(B1−4):前駆体(Bpre−2)と塩交換用化合物Dとの組合せ
H−NMR(DMSO,400MHz):δ(ppm)=8.49 (dd, ArH, 4H), 7.99 (t, ArH, 2H), 7.66-7.87 (m, ArH, 3H), 7.42-7.58 (m, ArH, 2H), 7.01-7.47(m, ArH, 8H) , 4.72(s, CH, 1H) , 4.43(s, CH, 1H), 4.23, (t, CH2, 2H), 2.95-3.02(m, CH, 1H), 2.63-2.73, (m, CF2CH2, 2H), 1.86-2.07 (m, CH2, 2H)
19F−NMR(DMSO,376MHz):δ(ppm)=-104.1, -111.3, -117.4
Compound (B1-4): Combination of precursor (Bpre-2) and salt exchange compound D
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 8.49 (dd, ArH, 4H), 7.99 (t, ArH, 2H), 7.66-7.87 (m, ArH, 3H), 7.42-7.58 (m, ArH, 2H), 7.01-7.47 (m, ArH, 8H), 4.72 (s, CH, 1H), 4.43 (s, CH, 1H), 4.23, (t, CH2, 2H), 2.95-3.02 (m, CH, 1H), 2.63-2.73, (m, CF2CH2, 2H), 1.86-2.07 (m, CH2, 2H)
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) = − 104.1, −111.3, −117.4

化合物(B1−5):前駆体(Bpre−3)と塩交換用化合物Dとの組合せ
H−NMR(DMSO,400MHz):δ(ppm)=8.49 (dd, ArH, 4H), 7.99 (t, ArH, 2H), 7.66-7.87 (m, ArH, 3H), 7.42-7.58 (m, ArH, 2H), 7.01-7.47(m, ArH, 8H), 4.70(d, OCH(lactone), 1H), 4.58(t, COOCH(lactone), 1H), 4.50(d, CH, 2H), 4.22, (t, COOCH2, 2H), 3.32(m, CH(lactone),1H), 3.20(t, COCH,2H), 2.63-2.73, (m, CF2CH2,CH(lactone) 4H), 1.60-2.20(m,CH2(lactone),4H)
19F−NMR(DMSO,376MHz):δ(ppm)=-104.1, -111.3, -117.4
Compound (B1-5): Combination of precursor (Bpre-3) and salt exchange compound D
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 8.49 (dd, ArH, 4H), 7.99 (t, ArH, 2H), 7.66-7.87 (m, ArH, 3H), 7.42-7.58 (m, ArH, 2H), 7.01-7.47 (m, ArH, 8H), 4.70 (d, OCH (lactone), 1H), 4.58 (t, COOCH (lactone), 1H), 4.50 (d, CH, 2H), 4.22 , (t, COOCH2, 2H), 3.32 (m, CH (lactone), 1H), 3.20 (t, COCH, 2H), 2.63-2.73, (m, CF2CH2, CH (lactone) 4H), 1.60-2.20 ( m, CH2 (lactone), 4H)
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) = − 104.1, −111.3, −117.4

化合物(B1−6):前駆体(Bpre−4)と塩交換用化合物Eとの組合せ
H−NMR(DMSO,400MHz):δ(ppm)=8.60(s,ArH,1H),8.55(d,ArH,2H),8.41(d,ArH,2H),8.08(d,ArH,1H),7.98(t,ArH,2H),7.78(t,ArH,2H),7.70(t,ArH,1H),7.34(d,ArH,1H), 7.01-7.47(m, ArH, 8H) , 5.08(m, CFCH, 1H) , 4.71(s, CH, 1H) , 4.42(s, CH, 1H), 4.23(m, CH2, 2H), 2.90(m, CH, 1H), 2.45(m, CFCH, 1H), 1.82-2.07 (m, CH2, CFCH, 3H)
19F−NMR(DMSO,376MHz):δ(ppm)=-61.4, -112.5, -121.2
Compound (B1-6): Combination of precursor (Bpre-4) and salt exchange compound E
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 8.60 (s, ArH, 1H), 8.55 (d, ArH, 2H), 8.41 (d, ArH, 2H), 8.08 (d, ArH, 1H) 7.98 (t, ArH, 2H), 7.78 (t, ArH, 2H), 7.70 (t, ArH, 1H), 7.34 (d, ArH, 1H), 7.01-7.47 (m, ArH, 8H), 5.08 ( m, CFCH, 1H), 4.71 (s, CH, 1H), 4.42 (s, CH, 1H), 4.23 (m, CH2, 2H), 2.90 (m, CH, 1H), 2.45 (m, CFCH, 1H ), 1.82-2.07 (m, CH2, CFCH, 3H)
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) =-61.4, -112.5, -121.2

化合物(B1−7):前駆体(Bpre−5)と塩交換用化合物Fとの組合せ
H−NMR(DMSO,400MHz):δ(ppm)=8.02-8.05(m, ArH, 2H), 7.61-7.73(m, ArH, 3H), 7.01-7.45(m, ArH, 8H), 4.71(s, CH, 1H), 4.44(S, CH, 1H) , 4.31(s, CH2, 2H) , 3.86-3.96(m, SCH2, 4H), 3.75 (t, OCH2, 4H), 2.93-3.00 (m, CH, 1H) , 1.87-2.07 (m, CH2, 1H) , 0.98-1.03 (m, CH, 1H)
19F−NMR(DMSO,376MHz):δ(ppm)=-107.9
Compound (B1-7): Combination of precursor (Bpre-5) and salt exchange compound F
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 8.02-8.05 (m, ArH, 2H), 7.61-7.73 (m, ArH, 3H), 7.01-7.45 (m, ArH, 8H), 4.71 ( s, CH, 1H), 4.44 (S, CH, 1H), 4.31 (s, CH2, 2H), 3.86-3.96 (m, SCH2, 4H), 3.75 (t, OCH2, 4H), 2.93-3.00 (m , CH, 1H), 1.87-2.07 (m, CH2, 1H), 0.98-1.03 (m, CH, 1H)
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) = − 107.9

化合物(B1−8):前駆体(Bpre−5)と塩交換用化合物Gとの組合せ
H−NMR(DMSO,400MHz):δ(ppm)=8.15 (d, ArH, 2H), 7.84 (d, ArH, 2H), 7.01-7.45(m, ArH, 8H), 4.71(s, CH, 1H), 4.44(s, CH, 1H) , 4.31(s, CH2, 2H) , 3.86-3.96(m, SCH2, 4H), 3.75 (t, OCH2, 4H), 2.93-3.00 (m, CH, 1H) , 1.87-2.07 (m, CH2, 1H) , 0.98-1.03 (m, CH, 1H)
19F−NMR(DMSO,376MHz):δ(ppm)=-104.0, -107.9
Compound (B1-8): Combination of precursor (Bpre-5) and salt exchange compound G
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 8.15 (d, ArH, 2H), 7.84 (d, ArH, 2H), 7.01-7.45 (m, ArH, 8H), 4.71 (s, CH, 1H), 4.44 (s, CH, 1H), 4.31 (s, CH2, 2H), 3.86-3.96 (m, SCH2, 4H), 3.75 (t, OCH2, 4H), 2.93-3.00 (m, CH, 1H ), 1.87-2.07 (m, CH2, 1H), 0.98-1.03 (m, CH, 1H)
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) = − 104.0, −107.9

化合物(B1−9):前駆体(Bpre−7)と塩交換用化合物Hとの組合せ
H−NMR(DMSO,400MHz):δ(ppm)=8.58 (d, ArH, 2H), 8.17 (d, ArH, 2H), 7.95-8.11 (m, ArH, 6H), 7.76 (t, ArH, 1H), 7.65 (t, ArH, 2H), 7.00-7.48(m, ArH, 8H), 4.70(s, CH, 1H), 4.31-4.58(m, CH, CF2CH2, 3H), 2.95-3.02 (m, CH, 1H), 1.85-2.05 (m, CH2, 2H)
19F−NMR(DMSO,376MHz):δ(ppm)=-111.4
Compound (B1-9): Combination of precursor (Bpre-7) and salt exchange compound H
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 8.58 (d, ArH, 2H), 8.17 (d, ArH, 2H), 7.95-8.11 (m, ArH, 6H), 7.76 (t, ArH, 1H), 7.65 (t, ArH, 2H), 7.00-7.48 (m, ArH, 8H), 4.70 (s, CH, 1H), 4.31-4.58 (m, CH, CF2CH2, 3H), 2.95-3.02 (m , CH, 1H), 1.85-2.05 (m, CH2, 2H)
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) = − 111.4

化合物(B1−10):前駆体(Bpre−6)と塩交換用化合物Iとの組合せ
H−NMR(DMSO,400MHz):δ(ppm)=7.98-8.07 (m, ArH, 6H), 7.94 (t, ArH, 1H), 7.83 (t, ArH, 2H), 7.68-7.82(m,ArH,6H),6.60-6.80(m,ArH,6H),5.54(s,CH,1H),2.42-2.47(t,CF2CH2,2H)
19F−NMR(DMSO,376MHz):δ(ppm)=-102.3, -105.6
Compound (B1-10): Combination of precursor (Bpre-6) and compound I for salt exchange
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 7.98-8.07 (m, ArH, 6H), 7.94 (t, ArH, 1H), 7.83 (t, ArH, 2H), 7.68-7.82 (m, ArH, 6H), 6.60-6.80 (m, ArH, 6H), 5.54 (s, CH, 1H), 2.42-2.47 (t, CF2CH2, 2H)
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) = − 102.3, −105.6

化合物(B1−11):前駆体(Bpre−6)と塩交換用化合物Jとの組合せ
H−NMR(DMSO,400MHz):δ(ppm)=8.29 ( d, ArH、4H), 7.93-8.09 (m, ArH, 6H), 7.68-7.82(m,ArH,6H),6.60-6.80(m,ArH,6H),5.54(s,CH,1H),2.42-2.47(t,CF2CH2,2H)
19F−NMR(DMSO,376MHz):δ(ppm)=-47.9, -105.6
Compound (B1-11): Combination of precursor (Bpre-6) and salt exchange compound J
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 8.29 (d, ArH, 4H), 7.93-8.09 (m, ArH, 6H), 7.68-7.82 (m, ArH, 6H), 6.60-6.80 ( m, ArH, 6H), 5.54 (s, CH, 1H), 2.42-2.47 (t, CF2CH2,2H)
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) = − 47.9, −105.6

化合物(B1−12):前駆体(Bpre−7)と塩交換用化合物Kとの組合せ
H−NMR(DMSO,400MHz):δ(ppm)=8.76 (s, ArH, 1H), 8.59-8.64 (m, ArH, 1H), 8.42 (t, ArH, 2H), 8.03-8.19 (m, ArH, 5H), 7.81 (t, ArH, 1H), 7.69 (t, ArH, 2H), 7.00-7.48 (m, ArH, 8H), 4.70 (s, CH, 1H), 4.31-4.58 (m, CH, CF2CH2, 3H), 2.95-3.02 (m, CH, 1H), 1.85-2.05 (m, CH2, 2H)
19F−NMR(DMSO,376MHz):δ(ppm)=-62.1, -111.4
Compound (B1-12): Combination of precursor (Bpre-7) and salt exchange compound K
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 8.76 (s, ArH, 1H), 8.59-8.64 (m, ArH, 1H), 8.42 (t, ArH, 2H), 8.03-8.19 (m, ArH, 5H), 7.81 (t, ArH, 1H), 7.69 (t, ArH, 2H), 7.00-7.48 (m, ArH, 8H), 4.70 (s, CH, 1H), 4.31-4.58 (m, CH , CF2CH2, 3H), 2.95-3.02 (m, CH, 1H), 1.85-2.05 (m, CH2, 2H)
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) =-62.1, -111.4

Figure 2019207296
Figure 2019207296

化合物(B2−1):前駆体(Bpre−2)と塩交換用化合物Lとの組合せ
H−NMR(DMSO,400MHz):δ(ppm)=8.50(d, ArH, 2H), 8.37(d, ArH, 2H), 7.93(t, ArH, 2H,), 7.55-7.75(m, ArH, 7H), 7.01-7.47(m, ArH, 8H) , 4.72(s, CH, 1H) , 4.43(s, CH, 1H), 4.23, (t, CH2, 2H), 2.95-3.02(m, CH, 1H), 2.63-2.73, (m, CF2CH2, 2H), 1.86-2.07 (m, CH2, 2H)
19F−NMR(DMSO,376MHz):δ(ppm)=-111.3, -117.4
Compound (B2-1): Combination of precursor (Bpre-2) and salt exchange compound L
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 8.50 (d, ArH, 2H), 8.37 (d, ArH, 2H), 7.93 (t, ArH, 2H,), 7.55-7.75 (m, ArH , 7H), 7.01-7.47 (m, ArH, 8H), 4.72 (s, CH, 1H), 4.43 (s, CH, 1H), 4.23, (t, CH2, 2H), 2.95-3.02 (m, CH , 1H), 2.63-2.73, (m, CF2CH2, 2H), 1.86-2.07 (m, CH2, 2H)
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) = − 111.3, −117.4

化合物(B2−4):前駆体(Bpre−6)と塩交換用化合物Mとの組合せ
H−NMR(DMSO,400MHz):δ(ppm)=7.74-7.90 (m, 15H, ArH), 7.68-7.82(m,ArH,6H),6.60-6.80(m,ArH,6H),5.54(s,CH,1H),2.42-2.47(t,CF2CH2,2H)
19F−NMR(DMSO,376MHz):δ(ppm)=-105.6
Compound (B2-4): Combination of precursor (Bpre-6) and salt exchange compound M
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 7.74-7.90 (m, 15H, ArH), 7.68-7.82 (m, ArH, 6H), 6.60-6.80 (m, ArH, 6H), 5.54 ( s, CH, 1H), 2.42-2.47 (t, CF2CH2, 2H)
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) = − 105.6

Figure 2019207296
Figure 2019207296

化合物(B2−5):前駆体(Bpre−5)と塩交換用化合物Oとの組合せ
H−NMR(DMSO,400MHz):δ(ppm)= 8.07 (d, ArH, 2H), 7.59-7.75 (m, ArH, 3H), 7.01-7.45(m, ArH, 8H), 4.71(s, CH, 1H), 4.44(s, CH, 1H) , 4.31(s, CH2, 2H) , 3.94 (t, SCH2, 2H), 3.71 (d, SCH2, 2H), 2.93-3.00 (m, CH, 1H) , 2.34-2.42 (m, CH2, 2H), 1.80-2.08 (m, CH2, 5H), 0.98-1.03 (m, CH, 1H)
19F−NMR(DMSO,376MHz):δ(ppm)=-107.9
Compound (B2-5): Combination of precursor (Bpre-5) and salt exchange compound O
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 8.07 (d, ArH, 2H), 7.59-7.75 (m, ArH, 3H), 7.01-7.45 (m, ArH, 8H), 4.71 (s, CH, 1H), 4.44 (s, CH, 1H), 4.31 (s, CH2, 2H), 3.94 (t, SCH2, 2H), 3.71 (d, SCH2, 2H), 2.93-3.00 (m, CH, 1H ), 2.34-2.42 (m, CH2, 2H), 1.80-2.08 (m, CH2, 5H), 0.98-1.03 (m, CH, 1H)
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) = − 107.9

化合物(B2−6):前駆体(Bpre−5)と塩交換用化合物Pとの組合せ
H−NMR(DMSO,400MHz):δ(ppm)=8.47 (d, ArH, 2H), 7.82-7.90(m, ArH, 4H), 7.70-7.80 (m, ArH, 2H), 7.58-7.69 (m, ArH, 3H), 7.00-7.51(m, ArH, 10H), 4.70(s, CH, 1H), 4.31-4.58(m, CH, CF2CH2, ArCH2, 4H), 4.01 (d, ArCH2, 1H), 2.95-3.02 (m, CH, 1H), 1.85-2.05 (m, CH2, 2H)
19F−NMR(DMSO,376MHz):δ(ppm)=-111.4
Compound (B2-6): Combination of precursor (Bpre-5) and salt exchange compound P
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 8.47 (d, ArH, 2H), 7.82-7.90 (m, ArH, 4H), 7.70-7.80 (m, ArH, 2H), 7.58-7.69 ( m, ArH, 3H), 7.00-7.51 (m, ArH, 10H), 4.70 (s, CH, 1H), 4.31-4.58 (m, CH, CF2CH2, ArCH2, 4H), 4.01 (d, ArCH2, 1H) , 2.95-3.02 (m, CH, 1H), 1.85-2.05 (m, CH2, 2H)
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) = − 111.4

Figure 2019207296
Figure 2019207296

化合物(B2−7):前駆体(Bpre−1)と塩交換用化合物Mとの組合せ
H−NMR(DMSO,400MHz):δ(ppm)=7.74-7.90 (m, 15H, ArH),7.00-7.48(m, ArH, 8H), 4.70 (s, CH, 1H), 4.40(s, CH, 1H), 3.15-3.22 (m, CF2CH, 1H), 1.95-2.15 (m, CH2, 2H)
19F−NMR(DMSO,376MHz):δ(ppm)=-111.3, -117.4
Compound (B2-7): Combination of precursor (Bpre-1) and salt exchange compound M
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 7.74-7.90 (m, 15H, ArH), 7.00-7.48 (m, ArH, 8H), 4.70 (s, CH, 1H), 4.40 (s, CH, 1H), 3.15-3.22 (m, CF2CH, 1H), 1.95-2.15 (m, CH2, 2H)
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) = − 111.3, −117.4

Figure 2019207296
Figure 2019207296

化合物(D2−4):前駆体(Bpre−8)と塩交換用化合物Mとの組合せ
H−NMR(DMSO,400MHz):δ(ppm)=7.74-7.90 (m, 15H, ArH),7.00-7.48(m, ArH, 8H), 4.85 (s, ArCH, 2H), 3.16 (s, CH, 2H)
Compound (D2-4): Combination of precursor (Bpre-8) and salt exchange compound M
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 7.74-7.90 (m, 15H, ArH), 7.00-7.48 (m, ArH, 8H), 4.85 (s, ArCH, 2H), 3.16 (s, (CH, 2H)

化合物(D1−1):前駆体(Bpre−8)と塩交換用化合物Nとの組合せ
H−NMR(DMSO,400MHz):δ(ppm)=7.77-7.98(m,ArH,11H),7.00-7.48(m, ArH, 8H), 4.85 (s, ArCH, 2H), 3.16 (s, CH, 2H)
19F−NMR(DMSO,376MHz):δ(ppm)=-103.9
Compound (D1-1): Combination of precursor (Bpre-8) and salt exchange compound N
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 7.77-7.98 (m, ArH, 11H), 7.00-7.48 (m, ArH, 8H), 4.85 (s, ArCH, 2H), 3.16 (s, (CH, 2H)
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) = − 103.9

<レジスト組成物の調製>
(実施例1〜14、比較例1〜8)
表1〜3に示す各成分を混合して溶解し、各例のレジスト組成物をそれぞれ調製した。
<Preparation of resist composition>
(Examples 1-14, Comparative Examples 1-8)
The components shown in Tables 1 to 3 were mixed and dissolved to prepare resist compositions of respective examples.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
Figure 2019207296

表1〜3中、各略号はそれぞれ以下の意味を有する。[ ]内の数値は配合量(質量部)である。
(A)−1:下記の化学式(A1)−1で表される高分子化合物。この高分子化合物(A1)−1は、該高分子化合物を構成する構成単位を誘導するモノマーを、所定のモル比で用いてラジカル重合させることによって得た。この高分子化合物(A1)−1について、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は7700、分子量分散度(Mw/Mn)は1.72。13C−NMRにより求められた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))はl/m/n=30/60/10。
In Tables 1 to 3, each abbreviation has the following meaning. The numerical value in [] is a compounding amount (part by mass).
(A) -1: a polymer compound represented by the following chemical formula (A1) -1. This polymer compound (A1) -1 was obtained by radical polymerization using monomers that induce structural units constituting the polymer compound at a predetermined molar ratio. About this high molecular compound (A1) -1, the weight average molecular weight (Mw) of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement is 7700, and molecular weight dispersion degree (Mw / Mn) is 1.72. The copolymer composition ratio (ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) determined by 13 C-NMR is 1 / m / n = 30/60/10.

(A)−2:下記の化学式(A1)−2で表される高分子化合物。この高分子化合物(A1)−2は、該高分子化合物を構成する構成単位を誘導するモノマーを、所定のモル比で用いてラジカル重合させることによって得た。この高分子化合物(A1)−2について、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は6400、分子量分散度(Mw/Mn)は1.66。13C−NMRにより求められた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))はl/m=60/40。 (A) -2: a polymer compound represented by the following chemical formula (A1) -2. This polymer compound (A1) -2 was obtained by radical polymerization using a monomer that induces a structural unit constituting the polymer compound at a predetermined molar ratio. About this high molecular compound (A1) -2, the weight average molecular weight (Mw) of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement is 6400, and molecular weight dispersion degree (Mw / Mn) is 1.66. The copolymer composition ratio (ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) determined by 13 C-NMR is 1 / m = 60/40.

(A)−3:下記の化学式(A1)−3で表される高分子化合物。この高分子化合物(A1)−3は、該高分子化合物を構成する構成単位を誘導するモノマーを、所定のモル比で用いてラジカル重合させることによって得た。この高分子化合物(A1)−3について、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は6900、分子量分散度(Mw/Mn)は1.72。13C−NMRにより求められた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))はl/m/n=30/60/10。 (A) -3: a polymer compound represented by the following chemical formula (A1) -3. This polymer compound (A1) -3 was obtained by radical polymerization using a monomer that induces a structural unit constituting the polymer compound at a predetermined molar ratio. About this high molecular compound (A1) -3, the weight average molecular weight (Mw) of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement is 6900, and molecular weight dispersion degree (Mw / Mn) is 1.72. The copolymer composition ratio (ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) determined by 13 C-NMR is 1 / m / n = 30/60/10.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

(A)−4:下記の化学式(A1)−4で表される高分子化合物。この高分子化合物(A1)−4は、該高分子化合物を構成する構成単位を誘導するモノマーを、所定のモル比で用いてラジカル重合させることによって得た。この高分子化合物(A1)−4について、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は7200、分子量分散度(Mw/Mn)は1.69。13C−NMRにより求められた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))はl/m=50/50。 (A) -4: a polymer compound represented by the following chemical formula (A1) -4. The polymer compound (A1) -4 was obtained by radical polymerization using a monomer that induces a structural unit constituting the polymer compound at a predetermined molar ratio. With respect to this polymer compound (A1) -4, the standard polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) determined by GPC measurement was 7200, and the molecular weight dispersity (Mw / Mn) was 1.69. The copolymer composition ratio (ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) determined by 13 C-NMR is 1 / m = 50/50.

(A)−5:下記の化学式(A1)−5で表される高分子化合物。この高分子化合物(A1)−5は、該高分子化合物を構成する構成単位を誘導するモノマーを、所定のモル比で用いてラジカル重合させることによって得た。この高分子化合物(A1)−5について、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は7300、分子量分散度(Mw/Mn)は1.75。13C−NMRにより求められた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))はl/m=30/70。 (A) -5: a polymer compound represented by the following chemical formula (A1) -5. The polymer compound (A1) -5 was obtained by radical polymerization using monomers that induce structural units constituting the polymer compound at a predetermined molar ratio. About this high molecular compound (A1) -5, the weight average molecular weight (Mw) of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement is 7300, and molecular weight dispersion degree (Mw / Mn) is 1.75. The copolymer composition ratio (ratio of each structural unit in the structural formula (molar ratio)) determined by 13 C-NMR is 1 / m = 30/70.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

(B1)−1〜(B1)−12:上記の化合物(B1−1)〜化合物(B1−12)からなるそれぞれの酸発生剤。   (B1) -1 to (B1) -12: Respective acid generators comprising the above compound (B1-1) to compound (B1-12).

(B2)−1:下記の化合物(B2−1)からなる酸発生剤。
(B2)−2:下記の化合物(B2−2)からなる酸発生剤。
(B2)−3:下記の化合物(B2−3)からなる酸発生剤。
(B2)−4:下記の化合物(B2−4)からなる酸発生剤。
(B2)−5:下記の化合物(B2−5)からなる酸発生剤。
(B2)−6:下記の化合物(B2−6)からなる酸発生剤。
(B2)−7:下記の化合物(B2−7)からなる酸発生剤。
(B2) -1: An acid generator composed of the following compound (B2-1).
(B2) -2: An acid generator composed of the following compound (B2-2).
(B2) -3: An acid generator composed of the following compound (B2-3).
(B2) -4: An acid generator composed of the following compound (B2-4).
(B2) -5: An acid generator comprising the following compound (B2-5).
(B2) -6: An acid generator comprising the following compound (B2-6).
(B2) -7: An acid generator comprising the following compound (B2-7).

Figure 2019207296
Figure 2019207296

(D2)−1:下記の化学式(D2−1)で表される化合物からなる酸拡散制御剤。
(D2)−2:下記の化学式(D2−2)で表される化合物からなる酸拡散制御剤。
(D2)−3:下記の化学式(D2−3)で表される化合物からなる酸拡散制御剤。
(D2)−4:下記の化学式(D2−4)で表される化合物からなる酸拡散制御剤。
(D1)−1:下記の化学式(D1−1)で表される化合物からなる酸拡散制御剤。
(S)−1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート/プロピレングリコールモノメチルエーテル=60/40(質量比)の混合溶剤。
(D2) -1: An acid diffusion controller comprising a compound represented by the following chemical formula (D2-1).
(D2) -2: An acid diffusion controller comprising a compound represented by the following chemical formula (D2-2).
(D2) -3: An acid diffusion controller comprising a compound represented by the following chemical formula (D2-3).
(D2) -4: An acid diffusion controller comprising a compound represented by the following chemical formula (D2-4).
(D1) -1: An acid diffusion controller comprising a compound represented by the following chemical formula (D1-1).
(S) -1: Propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60/40 (mass ratio) mixed solvent.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

<レジストパターンの形成>
ヘキサメチルジシラザン(HMDS)処理を施した8インチシリコン基板上に、各例のレジスト組成物をそれぞれ、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で、温度110℃で60秒間のプレベーク(PAB)処理を行い、乾燥することにより、膜厚50nmのレジスト膜を形成した。
次に、前記レジスト膜に対し、電子線描画装置JEOL−JBX−9300FS(日本電子株式会社製)を用い、加速電圧100kVにて、ターゲットサイズをライン幅50nmの1:1ラインアンドスペースパターン(以下「LSパターン」)とする描画(露光)を行った。その後、100℃で60秒間の露光後加熱(PEB)処理を行った。
次いで、23℃にて、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液「NMD−3」(商品名、東京応化工業株式会社製)を用いて、60秒間のアルカリ現像を行った。
その後、純水を用いて15秒間水リンスを行った。
その結果、ライン幅50nmの1:1のLSパターンが形成された。
<Formation of resist pattern>
The resist composition of each example was applied onto an 8-inch silicon substrate subjected to hexamethyldisilazane (HMDS) treatment using a spinner, and prebaked (PAB) at a temperature of 110 ° C. for 60 seconds on a hot plate. By performing the treatment and drying, a resist film having a thickness of 50 nm was formed.
Next, a 1: 1 line and space pattern (hereinafter referred to as a target size) with a line width of 50 nm is applied to the resist film at an acceleration voltage of 100 kV using an electron beam lithography apparatus JEOL-JBX-9300FS (manufactured by JEOL Ltd.). Drawing (exposure) as “LS pattern”) was performed. Thereafter, a post-exposure heating (PEB) treatment was performed at 100 ° C. for 60 seconds.
Next, alkali development was performed for 60 seconds at 23 ° C. using a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution “NMD-3” (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.).
Thereafter, water rinsing was performed for 15 seconds using pure water.
As a result, a 1: 1 LS pattern with a line width of 50 nm was formed.

[最適露光量(Eop)の評価]
前記のレジストパターンの形成方法によってターゲットサイズのLSパターンが形成される最適露光量Eop(μC/cm)を求めた。これを「Eop(μC/cm)」として表4〜6に示した。
[Evaluation of optimum exposure (Eop)]
The optimum exposure dose Eop (μC / cm 2 ) at which a target-sized LS pattern was formed by the resist pattern forming method was determined. This is shown in Tables 4 to 6 as “Eop (μC / cm 2 )”.

[LWR(ラインワイズラフネス)の評価]
上記<レジストパターンの形成>で形成したLSパターンについて、LWRを示す尺度である3σを求めた。これを「LWR(nm)」として表4〜6に示した。
「3σ」は、走査型電子顕微鏡(加速電圧800V、商品名:S−9380、日立ハイテクノロジーズ社製)により、ラインの長手方向にラインポジションを400箇所測定し、その測定結果から求めた標準偏差(σ)の3倍値(3σ)(単位:nm)を示す。
該3σの値が小さいほど、ライン側壁のラフネスが小さく、より均一な幅のLSパターンが得られたことを意味する。
[Evaluation of LWR (Line Width Roughness)]
With respect to the LS pattern formed in the above <Resist pattern formation>, 3σ, which is a measure indicating LWR, was obtained. This is shown in Tables 4 to 6 as “LWR (nm)”.
“3σ” is a standard deviation obtained by measuring 400 line positions in the longitudinal direction of the line with a scanning electron microscope (acceleration voltage: 800 V, trade name: S-9380, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). A triple value (3σ) (unit: nm) of (σ) is shown.
The smaller the value of 3σ, the smaller the roughness of the line side wall, which means that an LS pattern with a more uniform width was obtained.

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
Figure 2019207296

Figure 2019207296
Figure 2019207296

表4〜6に示す結果から、本発明を適用した実施例のレジスト組成物によれば、レジストパターンの形成において高感度化が図れ、かつ、ラフネスが低減された良好な形状のレジストパターンを形成できること、が確認できる。   From the results shown in Tables 4 to 6, according to the resist composition of the example to which the present invention is applied, a resist pattern having a good shape with improved sensitivity and reduced roughness can be formed in the formation of the resist pattern. I can confirm that I can do it.

Claims (15)

露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物であって、
酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分(A)と、
下記一般式(bd1)で表される、アニオン部とカチオン部とからなる化合物(BD1)と、
を含有する、レジスト組成物。
Figure 2019207296
[式中、Rx〜Rxは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。Ry〜Ryは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は相互に結合して環構造を形成していてもよい。
Figure 2019207296
は二重結合又は単結合である。Rz〜Rzは、それぞれ独立に、原子価が許容する場合、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。但し、Rx〜Rx、Ry〜Ry及びRz〜Rzのうち少なくとも1個はアニオン基を有し、アニオン部全体でn価のアニオンとなる。nは1以上の整数である。mは1以上の整数であって、Mm+は、電子求引性基を有するm価の有機カチオンを表す。]
A resist composition that generates an acid upon exposure and changes its solubility in a developer due to the action of the acid,
A base component (A) whose solubility in a developer is changed by the action of an acid;
A compound (BD1) composed of an anion portion and a cation portion, represented by the following general formula (bd1);
A resist composition containing:
Figure 2019207296
[Wherein, Rx 1 to Rx 4 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more of them are bonded to each other to form a ring structure Also good. Ry 1 to Ry 2 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom that may have a substituent, or may be bonded to each other to form a ring structure.
Figure 2019207296
Is a double bond or a single bond. Rz 1 to Rz 4 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more of them may form a ring structure when the valence permits. You may do it. However, at least one of Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2, and Rz 1 to Rz 4 has an anion group, and the entire anion part becomes an n-valent anion. n is an integer of 1 or more. m is an integer of 1 or more, and M m + represents an m-valent organic cation having an electron withdrawing group. ]
前記化合物(BD1)におけるカチオン部は、下記一般式(ca−1)〜(ca−4)のいずれかで表されるカチオンである、請求項1に記載のレジスト組成物。
Figure 2019207296
[式中、R201〜R207及びR211〜R212はそれぞれ独立に、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルキル基、又は置換基を有してもよいアルケニル基を表す。R201〜R203、R206〜R207、R211〜R212はそれぞれ、相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成していてもよい。R208〜R209は、それぞれ独立に、水素原子もしくは炭素数1〜5のアルキル基を表すか、又は相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成していてもよい。R210は、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、又は置換基を有してもよい−SO−含有環式基である。但し、R201〜R203のうち少なくとも1個、R204及びR205のうち少なくとも1個、R206及びR207のうち少なくとも1個、並びにR211及びR212のうち少なくとも1個は、置換基として電子求引性基を有する。L201は、−C(=O)−又は−C(=O)−O−を表す。複数のY201はそれぞれ独立に、アリーレン基、アルキレン基又はアルケニレン基を表す。xは、1又は2である。W201は、(x+1)価の連結基を表す。]
2. The resist composition according to claim 1, wherein the cation moiety in the compound (BD1) is a cation represented by any one of the following general formulas (ca-1) to (ca-4).
Figure 2019207296
[Wherein, R 201 to R 207 and R 211 to R 212 each independently have an aryl group which may have a substituent, an alkyl group which may have a substituent, or a substituent. Represents a good alkenyl group. R 201 to R 203 , R 206 to R 207 , and R 211 to R 212 may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula. R 208 to R 209 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula. R 210 may have an aryl group that may have a substituent, an alkyl group that may have a substituent, an alkenyl group that may have a substituent, or —SO 2 — that may have a substituent. It is a containing cyclic group. Provided that at least one of R 201 to R 203, at least one of R 204 and R 205, at least one of R 206 and R 207, as well as at least one of R 211 and R 212 are substituents As an electron withdrawing group. L 201 represents —C (═O) — or —C (═O) —O—. A plurality of Y 201 each independently represents an arylene group, an alkylene group or an alkenylene group. x is 1 or 2. W 201 represents a (x + 1) -valent linking group. ]
前記電子求引性基は、ハロゲン原子又はハロゲン化アルキル基である、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 the electron withdrawing group is a halogen atom or a halogenated alkyl group. 前記Rx〜Rxのうち少なくとも1個と、前記Rx〜Rxのうち少なくとも1個とが、相互に結合して環構造を形成している、請求項1〜3のいずれか一項に記載のレジスト組成物。 4. The structure according to claim 1, wherein at least one of Rx 1 to Rx 2 and at least one of Rx 3 to Rx 4 are bonded to each other to form a ring structure. The resist composition described in 1. 前記化合物(BD1)におけるアニオン部が、下記一般式(bd1−an1)で表されるアニオンである、請求項1〜4のいずれか一項に記載のレジスト組成物。
Figure 2019207296
[式中、Rx〜Rxはそれぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基又は水素原子を表す。Rx〜Rxは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は相互に結合して環構造を形成していてもよい。pは、1又は2であり、p=2の場合、複数のRx〜Rxは相互に異なっていてもよい。Ry〜Ryは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は相互に結合して環構造を形成していてもよい。
Figure 2019207296
は二重結合又は単結合である。Rz〜Rzは、それぞれ独立に、原子価が許容する場合、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。但し、Rx〜Rx、Ry〜Ry及びRz〜Rzのうち少なくとも1個はアニオン基を有し、アニオン部全体でn価のアニオンとなる。nは1以上の整数である。]
The resist composition as described in any one of Claims 1-4 whose anion part in the said compound (BD1) is an anion represented by the following general formula (bd1-an1).
Figure 2019207296
[Wherein, Rx 5 to Rx 6 each independently represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent. Rx 7 to Rx 8 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom that may have a substituent, or may be bonded to each other to form a ring structure. p is 1 or 2, and when p = 2, the plurality of Rx 7 to Rx 8 may be different from each other. Ry 1 to Ry 2 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom that may have a substituent, or may be bonded to each other to form a ring structure.
Figure 2019207296
Is a double bond or a single bond. Rz 1 to Rz 4 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more of them may form a ring structure when the valence permits. You may do it. However, at least one of Rx 5 to Rx 8 , Ry 1 to Ry 2, and Rz 1 to Rz 4 has an anion group, and the entire anion portion becomes an n-valent anion. n is an integer of 1 or more. ]
前記化合物(BD1)におけるアニオン部が、下記一般式(bd1−an2)で表されるアニオンである、請求項5に記載のレジスト組成物。
Figure 2019207296
[式中、Rx〜Rxはそれぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基又は水素原子を表す。複数のRx〜Rxは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。Ry〜Ryは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は相互に結合して環構造を形成していてもよい。
Figure 2019207296
は二重結合又は単結合である。Rz〜Rzは、それぞれ独立に、原子価が許容する場合、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。但し、Rx〜Rx、Ry〜Ry及びRz〜Rzのうち少なくとも1個はアニオン基を有し、アニオン部全体でn価のアニオンとなる。nは1以上の整数である。]
The resist composition according to claim 5, wherein the anion moiety in the compound (BD1) is an anion represented by the following general formula (bd1-an2).
Figure 2019207296
[Wherein, Rx 5 to Rx 6 each independently represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent. A plurality of Rx 7 to Rx 8 each independently represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more may be bonded to each other to form a ring structure. . Ry 1 to Ry 2 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom that may have a substituent, or may be bonded to each other to form a ring structure.
Figure 2019207296
Is a double bond or a single bond. Rz 1 to Rz 4 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more of them may form a ring structure when the valence permits. You may do it. However, at least one of Rx 5 to Rx 8 , Ry 1 to Ry 2, and Rz 1 to Rz 4 has an anion group, and the entire anion portion becomes an n-valent anion. n is an integer of 1 or more. ]
前記Ry〜Ryは、相互に結合して環構造を形成している、請求項1〜6のいずれか一項に記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 1, wherein Ry 1 to Ry 2 are bonded to each other to form a ring structure. 前記Rx〜Rxは、相互に結合して環構造を形成している、請求項5〜7のいずれか一項に記載のレジスト組成物。 Wherein Rx 7 to Rx 8 forms a ring structure with each other, the resist composition according to any one of claims 5-7. 前記Rz〜Rzのうち2個以上は、相互に結合して環構造を形成している、請求項1〜8のいずれか一項に記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 1, wherein two or more of Rz 1 to Rz 4 are bonded to each other to form a ring structure. 前記Rz〜Rzのうち少なくとも1個は、アニオン基を有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 1, wherein at least one of Rz 1 to Rz 4 has an anion group. 前記Rx〜Rxのうち少なくとも1個は、アニオン基を有する、請求項5〜10のいずれか一項に記載のレジスト組成物。 At least one of the Rx 5 to Rx 6 has an anionic group, the resist composition according to any one of claims 5-10. 支持体上に、請求項1〜11のいずれか一項に記載のレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、及び前記露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を有する、レジストパターン形成方法。   A step of forming a resist film on the support using the resist composition according to any one of claims 1 to 11, a step of exposing the resist film, and a developing of the resist film after the exposure A resist pattern forming method comprising a step of forming a resist pattern. 前記のレジスト膜を露光する工程において、前記レジスト膜に、EUV(極端紫外線)又はEB(電子線)を露光する、請求項12に記載のレジストパターン形成方法。   The resist pattern forming method according to claim 12, wherein in the step of exposing the resist film, the resist film is exposed to EUV (extreme ultraviolet) or EB (electron beam). 下記一般式(bd1)で表される、アニオン部とカチオン部とからなる化合物。
Figure 2019207296
[式中、Rx〜Rxは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。Ry〜Ryは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は相互に結合して環構造を形成していてもよい。
Figure 2019207296
は二重結合又は単結合である。Rz〜Rzは、それぞれ独立に、原子価が許容する場合、置換基を有してもよい炭化水素基もしくは水素原子を表すか、又は2個以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。但し、Rx〜Rx、Ry〜Ry及びRz〜Rzのうち少なくとも1個はアニオン基を有し、アニオン部全体でn価のアニオンとなる。nは1以上の整数である。mは1以上の整数であって、Mm+は、電子求引性基を有するm価の有機カチオンを表す。]
The compound which consists of an anion part and a cation part represented by the following general formula (bd1).
Figure 2019207296
[Wherein, Rx 1 to Rx 4 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more of them are bonded to each other to form a ring structure Also good. Ry 1 to Ry 2 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom that may have a substituent, or may be bonded to each other to form a ring structure.
Figure 2019207296
Is a double bond or a single bond. Rz 1 to Rz 4 each independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom which may have a substituent, or two or more of them may form a ring structure when the valence permits. You may do it. However, at least one of Rx 1 to Rx 4 , Ry 1 to Ry 2, and Rz 1 to Rz 4 has an anion group, and the entire anion part becomes an n-valent anion. n is an integer of 1 or more. m is an integer of 1 or more, and M m + represents an m-valent organic cation having an electron withdrawing group. ]
請求項14に記載の化合物からなる酸発生剤。   The acid generator which consists of a compound of Claim 14.
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