JP2020176096A - Onium salt, composition, and device manufacturing method using the same - Google Patents

Onium salt, composition, and device manufacturing method using the same Download PDF

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Abstract

To provide a photoacid generator for a chemically amplified resist simultaneously satisfying characteristics of sensitivity, resolution and pattern performance.SOLUTION: An onium salt is represented by one selected from general formulas (1) and (2). (R11 and R12 are each an alkyl group, alkenyl group, aryl group, or the like; R13 and R14 are each an alkyl group, hydroxy group, alkoxy group, or the like; R15 and R16 are each an alkyl group, alkenyl group, aryl group, or the like; L1 is a direct bond, alkylene group, alkenylene group, arylene group, or the like; L4 and L5 are each a direct bond, alkenylene group, alkynylene group, or carbonyl group; Y is an oxygen or sulfur atom; h and i are each an integer from 1 to 3; j is an integer from 0 to 4 if h is 1, from 0 to 6 if h is 2, and from 0 to 8 if h is 3; k is an integer from 0 to 5 if i is 1, from 0 to 7 if i is 2, and from 0 to 9 if i is 3; X- represents a monovalent counter anion; and R17 is an aryl group or heteroaryl group.)SELECTED DRAWING: None

Description

本発明のひとつの態様はオニウム塩に関する。また、本発明の別の態様は上記オニウム塩を含有する組成物、及び、該組成物を用いたデバイスの製造方法に関する。 One aspect of the present invention relates to onium salts. Another aspect of the present invention relates to a composition containing the onium salt and a method for producing a device using the composition.

近年、フォトレジストを用いるフォトリソグラフィ技術を駆使して、液晶ディスプレイ(LCD)及び有機ELディスプレイ(OLED)等の表示装置の製造並びに半導体素子の形成が盛んに行われている。上記の電子部品や電子製品のパッケージ等には、活性エネルギー線として波長365nmのi線、それより長波長のh線(405nm)及びg線(436nm)等の光が広く用いられている。 In recent years, the manufacture of display devices such as liquid crystal displays (LCDs) and organic EL displays (OLEDs) and the formation of semiconductor elements have been actively carried out by making full use of photolithography technology using photoresists. Light having a wavelength of 365 nm, h-rays (405 nm) and g-lines (436 nm) having a wavelength longer than that is widely used as active energy rays in the above-mentioned electronic parts and packages of electronic products.

デバイスの高集積化が進み、リソグラフィ技術の微細化に対する要求が高まっており、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、極端紫外線(EUV、波長13.5nm)及び電子線(EB)のような非常に波長の短い光や粒子線が露光に使用される傾向にある。これらの波長の短い光、特にEUV又は電子線を用いたリソグラフィ技術はシングルパターニングでの製造が可能であることから、EUV又は電子線等に対し高い感応性を示すレジスト組成物の必要性は、今後更に高まると考えられる。 With the increasing integration of devices, the demand for miniaturization of lithography technology is increasing, such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), extreme ultraviolet (EUV, wavelength 13.5 nm) and electron beam (wavelength 13.5 nm). Light and particle beams with very short wavelengths, such as EB), tend to be used for exposure. Since the lithography technique using light having a short wavelength, particularly EUV or electron beam, can be manufactured by single patterning, there is a need for a resist composition showing high sensitivity to EUV or electron beam or the like. It is expected to increase further in the future.

露光光源の短波長化に伴い、レジスト組成物には、露光光源に対する感度、微細な寸法のパターンを再現できる解像性のリソグラフィ特性の向上が求められている。このような要求を満たすレジスト組成物として化学増幅型レジストが知られている(特許文献1)。
しかしながら、従来の化学増幅型レジストはEUV又は電子線等用の化学増幅型レジスト組成物は、EUV又は電子線の吸収が小さく、感度、解像度及びパターン性能の特性を同時に満たすことは難しい。特に、吸収が小さいことに起因する低感度によるスループット低下と、レジストの解像線幅が微細化するにつれて生じるレジストパターン倒れ及びラインパターンのラインワイズラフネス(LWR)の悪化と、を克服することは難しい。
As the wavelength of the exposure light source is shortened, the resist composition is required to have improved sensitivity to the exposure light source and lithographic characteristics of resolvability capable of reproducing a pattern of fine dimensions. A chemically amplified resist is known as a resist composition satisfying such a requirement (Patent Document 1).
However, the conventional chemically amplified resist composition for EUV or electron beam has a small absorption of EUV or electron beam, and it is difficult to simultaneously satisfy the characteristics of sensitivity, resolution and pattern performance. In particular, it is possible to overcome the decrease in throughput due to low sensitivity due to the small absorption, and the deterioration of resist pattern collapse and line pattern linewise roughness (LWR) that occur as the resolution line width of the resist becomes finer. difficult.

上記の課題に対して、EUV又は電子線リソグラフィのスループット向上を目的としてEUV又は電子線等の第1活性エネルギー線を用いたリソグラフィにより酸と増感剤を生成させた後、可視光又は紫外線等の第2活性エネルギー線を照射するための光増感化学増幅レジスト組成物が提案されている。(特許文献2〜3及び非特許文献1) To solve the above problems, after generating an acid and a sensitizer by lithography using first active energy rays such as EUV or electron beam for the purpose of improving the throughput of EUV or electron beam lithography, visible light or ultraviolet rays, etc. A photosensitizing chemical amplification resist composition for irradiating the second active energy ray of the above has been proposed. (Patent Documents 2 to 3 and Non-Patent Document 1)

特開平9−90637号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-90637 特許第5881093号公報Japanese Patent No. 5881093 特開2015−172741号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-172741

Proc. of SPIE Vol. 9776 977607Proc. of SPIE Vol. 9776 9777607

しかしながら、上記の光増感反応を利用した光増感化学増幅レジスト組成物を用いて上記第2活性エネルギー線によりレジスト反応を促進した場合、増感剤(電子供与体)と光酸発生剤(電子受容体)との間で生じる光誘起電子移動反応を用いるために、場合によっては数nmの電子移動反応によっても酸を発生することがある。これは、レジスト組成物中に酸拡散制御剤が含有された場合でも該酸拡散制御剤と反応することなく、意図しない発生酸の拡散が生じる等の原因となるおそれがある。それにより、LWR悪化等のパターン劣化が起こることがある。それに対し、パターン劣化抑制のために多量に酸拡散制御剤を添加した場合、上記第1活性エネルギー線で生成した酸の作用により光増感剤を生成させるプロセスでは光増感剤の生成量が少ないため、増感反応が起こりにくく、例えば1J/cm2もの多量のエネルギーを照射してもレジスト反応の促進効果が僅かとなってしまう問題がある。 However, when the resist reaction is promoted by the second active energy ray using the photosensitizing chemical amplification resist composition utilizing the photosensitizing reaction, the sensitizer (electron donor) and the photoacid generator ( Since the photo-induced electron transfer reaction that occurs with the electron acceptor) is used, an acid may be generated even by an electron transfer reaction of several nm in some cases. This may cause unintended diffusion of generated acid without reacting with the acid diffusion control agent even when the acid diffusion control agent is contained in the resist composition. As a result, pattern deterioration such as deterioration of LWR may occur. On the other hand, when a large amount of acid diffusion control agent is added to suppress pattern deterioration, the amount of photosensitizer produced is increased in the process of producing a photosensitizer by the action of the acid generated by the first active energy ray. Since the amount is small, the sensitization reaction is unlikely to occur, and there is a problem that the effect of promoting the resist reaction is slight even when a large amount of energy of 1 J / cm 2 is irradiated.

本発明のいくつかの態様は、このような事情に鑑み、感度及びLWR等のパターン特性に優れる光酸発生剤及び組成物を提供することを課題とする。より詳しくは、粒子線又は電磁波等の照射を行う場合に用いる光酸発生剤として最適なオニウム塩を提供することを課題とする。また該オニウム塩と、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する特定の樹脂と、を含有する組成物を提供することを課題とする。
さらに、電子線又は極端紫外線等の第1活性エネルギー線照射後に紫外線又は可視光等の第2活性エネルギー線の露光を行う場合に用いる光酸発生剤として最適なオニウム塩を提供することを課題とする。また、本発明のいくつかの態様は、該オニウム塩を含有する光酸発生剤、該光酸発生剤を含む組成物を提供することを課題とする。また、該組成物を用いたデバイスの製造方法を提供することを課題とする。
In view of such circumstances, it is an object of some aspects of the present invention to provide a photoacid generator and a composition having excellent sensitivity and pattern characteristics such as LWR. More specifically, it is an object of the present invention to provide an optimum onium salt as a photoacid generator used when irradiating particle beams or electromagnetic waves. Another object of the present invention is to provide a composition containing the onium salt and a specific resin whose solubility in a developing solution is changed by the action of an acid.
Another object of the present invention is to provide an optimal onium salt as a photoacid generator used when exposing a second active energy ray such as ultraviolet light or visible light after irradiation with a first active energy ray such as an electron beam or extreme ultraviolet light. To do. Another object of the present invention is to provide a photoacid generator containing the onium salt and a composition containing the photoacid generator. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a device using the composition.

本発明者等は上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、特定の構造を有するオニウム塩は、紫外線又は可視光等の第2活性エネルギー線に顕著な吸収を持たず、上記第2活性エネルギー線よりも波長が短い等第1活性エネルギー線により発生した酸により構造変化することで第2活性エネルギー線に吸収を持つケトン誘導体へ変換されることを見出し、本発明のいくつかの態様を完成するに至った。
より詳しくは本発明者等は、少なくとも1つのアミノ基又はヘテロ環構造をオニウム塩の特定の部位に有することで、第2活性エネルギーに対して高い吸収を持ち且つ酸発生効率に優れることを見出し、本発明のいくつかの態様を完成するに至った。
上記オニウム塩を含有する光酸発生剤をレジスト組成物に用いることで、電子供与体と電子受容体間で生じる光増感反応を用いる特許文献3に記載のレジスト組成物と比較して、第2活性エネルギー線により高効率で酸が発生するため、高感度化及びLWR等のパターン特性に優れることを見出した。
As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have not significantly absorbed the second active energy ray such as ultraviolet rays or visible light, and the onium salt having a specific structure does not have remarkable absorption. It has been found that the structural change due to the acid generated by the first active energy ray, such as having a shorter wavelength than the active energy ray, is converted into a ketone derivative having absorption in the second active energy ray, and some embodiments of the present invention. Has been completed.
More specifically, the present inventors have found that having at least one amino group or heterocyclic structure at a specific site of an onium salt has high absorption for the second active energy and excellent acid generation efficiency. , Have completed some aspects of the present invention.
By using the photoacid generator containing the onium salt in the resist composition, the resist composition described in Patent Document 3 which uses the photosensitization reaction generated between the electron donor and the electron acceptor is compared with the resist composition. It has been found that since the acid is generated with high efficiency by the two active energy rays, it is excellent in high sensitivity and pattern characteristics such as LWR.

上記課題を解決するための本発明のひとつの態様は、下記一般式(1)及び下記一般式(2)から選択されるいずれかで表されるオニウム塩である。
One aspect of the present invention for solving the above problems is an onium salt represented by any of the following general formula (1) and the following general formula (2).

上記式(1)中、R11及びR12は独立して各々に、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキル基;置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルケニル基;置換基を有していてもよい炭素原子数6〜14のアリール基;及び、置換基を有していてもよい炭素原子数4〜12のヘテロアリール基;からなる群より選択されるいずれかである。
上記R11、R12及びスルホニウム基が結合したアリール基のうちいずれか2つ以上は、単結合で直接に、又は、酸素原子、硫黄原子、窒素原子含有基及びメチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、これらが結合する硫黄原子と共に環構造を形成してもよい。
上記R11及びR12中の少なくとも1つのメチレン基が2価のヘテロ原子含有基で置換されていてもよい。
In the above formula (1), R 11 and R 12 each have a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms; which may independently have a substituent; It may have a linear, branched or cyclic alkenyl group having 1 to 12 carbon atoms; an aryl group having 6 to 14 carbon atoms which may have a substituent; and may have a substituent. It is one selected from the group consisting of good heteroaryl groups having 4 to 12 carbon atoms;
Any two or more of the above R 11 , R 12 and the aryl group to which the sulfonium group is bonded are selected directly by a single bond or from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom-containing group and a methylene group. A ring structure may be formed together with the sulfur atom to which they are bonded via any of the above.
At least one methylene group in R 11 and R 12 may be substituted with a divalent heteroatom-containing group.

13及びR14は独立して各々に、アルキル基、ヒドロキシ基、メルカプト基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールスルファニルカルボニル基、アリールスルファニル基、アルキルスルファニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、ヒドロキシ(ポリ)アルキレンオキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基及びハロゲン原子からなる群より選択されるいずれかであり、炭素を有する場合の炭素原子数が1〜12であり、かつ、これらは置換基を有していても良い。
上記R14の少なくとも1つがアミノ基であるか、又は、R14が、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子含有基からなる群より選択されるいずれかを介して該R14が結合するアリール基と共に互いにヘテロ環構造を形成している。
R 13 and R 14 independently have an alkyl group, a hydroxy group, a mercapto group, an alkoxy group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an arylsulfanylcarbonyl group, an arylsulfanyl group, respectively. Alkyl sulfanyl group, aryl group, heteroaryl group, aryloxy group, alkylsulfinyl group, arylsulfinyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, (meth) acryloyloxy group, hydroxy (poly) alkyleneoxy group, amino group, cyano It is one selected from the group consisting of a group, a nitro group, and a halogen atom, and when it has carbon, the number of carbon atoms is 1 to 12, and these may have a substituent.
At least one of the above R 14s is an amino group, or R 14 is selected from the group consisting of oxygen atom, sulfur atom and nitrogen atom-containing group together with an aryl group to which the R 14 is attached. They form heterocyclic structures with each other.

15及びR16は独立して各々に、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキル基;置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルケニル基;置換基を有してもよい炭素原子数6〜14のアリール基;及び、置換基を有していてもよい炭素原子数4〜12のヘテロアリール基;からなる群より選択されるいずれかである。
上記R15及びR16は、単結合で直接に、又は、酸素原子、硫黄原子及びアルキレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、互いに結合して環構造を形成してもよい。
上記R15及びR16中の少なくとも1つのメチレン基が2価のヘテロ原子含有基で置換されていてもよい。
R 15 and R 16 are linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, each of which may independently have a substituent; and may have a substituent. A branched or cyclic alkenyl group having 1 to 12 carbon atoms; an aryl group having 6 to 14 carbon atoms which may have a substituent; and an aryl group having 4 to 12 carbon atoms which may have a substituent. Heteroaryl group; any one selected from the group consisting of.
The R 15 and R 16 may be bonded to each other directly by a single bond or via any one selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom and an alkylene group to form a ring structure.
At least one methylene group in R 15 and R 16 may be substituted with a divalent heteroatom-containing group.

1は、直接結合;直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキレン基;炭素原子数1〜12のアルケニレン基;炭素原子数6〜14アリーレン基;炭素原子数4〜12のヘテロアリーレン基;及びこれらの基が酸素原子、硫黄原子又は窒素原子含有基を介して結合した基;からなる群より選択されるいずれかである。
及びLは独立して各々に、直接結合、炭素原子数が2のアルケニレン基、炭素原子数が2のアルキニレン基及び、カルボニル基からなる群より選択されるいずれかである。
L 1 is a direct bond; a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 12 carbon atoms; an alkenylene group having 1 to 12 carbon atoms; an arylene group having 6 to 14 carbon atoms; a carbon atom number of 4 to 12 It is any one selected from the group consisting of heteroarylene groups; and groups in which these groups are bonded via an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom-containing group;
L 4 and L 5 are each independently selected from the group consisting of a direct bond, an alkenylene group having 2 carbon atoms, an alkynylene group having 2 carbon atoms, and a carbonyl group.

Yは酸素原子又は硫黄原子である。
h及びiは独立して各々に1〜3の整数である。
jは、hが1のとき0〜4、hが2のとき0〜6、hが3のとき0〜8の整数である。
kは、iが1のとき0〜5、iが2のとき0〜7、iが3のとき0〜9の整数である。
は1価の対アニオンを表す。
Y is an oxygen atom or a sulfur atom.
h and i are independently integers 1 to 3 respectively.
j is an integer of 0 to 4 when h is 1, 0 to 6 when h is 2, and 0 to 8 when h is 3.
k is an integer of 0 to 5 when i is 1, 0 to 7 when i is 2, and 0 to 9 when i is 3.
X represents a monovalent counter anion.

上記式(2)中、R11〜R16、L、L〜L、Y、h〜k及びXは独立して各々に、上記式(1)のR11〜R16、L、L〜L、Y、h〜k及びX各々と同じ選択肢から選択される。
17は、置換基を有していてもよいアリール基;及び、置換基を有していてもよいヘテロアリール基からなる群より選択されるいずれかであり、R17とヨードニウム基が結合したアリール基と互いに結合してこれらが結合するヨウ素原子と共に環構造を形成してもよい。
In the above formula (2), R 11 to R 16 , L 1 , L 4 to L 5 , Y, h to k, and X are independently each of R 11 to R 16 , L in the above formula (1). 1, L 4 ~L 5, Y , h~k and X - is selected from the same options with each.
R 17 is one selected from the group consisting of an aryl group which may have a substituent; and a heteroaryl group which may have a substituent, and R 17 and an iodonium group are bonded to each other. Aryl groups may be bonded to each other to form a ring structure with iodine atoms to which they are bonded.

また、本発明のひとつの態様は、下記一般式(3)で表される上記オニウム塩である。なお、下記ではモノカチオンを示しているが、ポリカチオンであってもよい。
Further, one aspect of the present invention is the onium salt represented by the following general formula (3). Although monocations are shown below, they may be polycations.

上記式(3)中、R13〜R16、Y及びXは独立して各々に、上記式(1)のR13〜R16、Y及びX各々と同じ選択肢から選択される。
18は、アルキル基、ヒドロキシ基、メルカプト基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールスルファニルカルボニル基、アルキルスルファニル基、アリールスルファニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、ヒドロキシ(ポリ)アルキレンオキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基及びハロゲン原子からなる群より選択されるいずれかであり、炭素を有する場合の炭素原子数が1〜12であり、かつ、これらは置換基を有しても良い。
In the above formula (3), R 13 to R 16 , Y and X are independently selected from the same options as those of R 13 to R 16 , Y and X in the above formula (1).
R 18 is an alkyl group, a hydroxy group, a mercapto group, an alkoxy group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an arylsulfanylcarbonyl group, an alkylsulfanyl group, an arylsulfanyl group, an aryl group, or a hetero. From aryl groups, aryloxy groups, alkylsulfinyl groups, arylsulfinyl groups, alkylsulfonyl groups, arylsulfonyl groups, (meth) acryloyloxy groups, hydroxy (poly) alkyleneoxy groups, amino groups, cyano groups, nitro groups and halogen atoms The number of carbon atoms in the case of having carbon is 1 to 12, and these may have substituents.

2及びLは、独立して各々に、直接結合;メチレン基;酸素原子;硫黄原子;窒素原子含有基;からなる群より選択されるいずれかである。
上記メチレン基は置換基を有してもよく、且つ、L2及びLのうちどちらか一方は、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子含有基のいずれかである。
eは0〜4の整数であり、fは0〜3の整数であり。gは0〜4の整数である。
L 2 and L 3 are each independently selected from the group consisting of a direct bond; a methylene group; an oxygen atom; a sulfur atom; a nitrogen atom-containing group;
The methylene group may have a substituent, and one of L 2 and L 3 is either an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom-containing group.
e is an integer from 0 to 4, and f is an integer from 0 to 3. g is an integer from 0 to 4.

また、本発明の他の態様は、上記一般式(1)及び上記一般式(2)から選択されるいずれか表されるオニウム塩を少なくとも含有する光酸発生剤(以下、「光酸発生剤(A)」ともいう」)である。該光酸発生剤(A)は、露光により酸を発生する。 In addition, another aspect of the present invention is a photoacid generator containing at least an onium salt represented by any of the above general formula (1) and the above general formula (2) (hereinafter, "photoacid generator"). (A) "is also called"). The photoacid generator (A) generates an acid upon exposure.

上記課題を解決するための本発明のひとつの態様は、上記光酸発生剤(A)と、酸反応性化合物と、を含む組成物である。 One aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is a composition containing the above-mentioned photoacid generator (A) and an acid-reactive compound.

好ましくは、上記組成物は酸拡散制御剤をさらに含む。 Preferably, the composition further comprises an acid diffusion control agent.

好ましくは、上記酸反応性化合物が酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する樹脂(B)であり、
上記樹脂(B)が、下記(4a)〜(4d)で表される単位の少なくともいずれかを有する、組成物である。なお、光酸発生剤(A)に含まれるオニウム塩は上記ではモノカチオンを示しているが、ポリカチオンであってもよい。
Preferably, the acid-reactive compound is a resin (B) whose solubility in a developing solution changes due to the action of an acid.
The resin (B) is a composition having at least one of the units represented by the following (4a) to (4d). Although the onium salt contained in the photoacid generator (A) shows a monocation in the above, it may be a polycation.

上記式(4a)〜(4d)中、Rは水素原子、アルキル基及びハロゲン化アルキル基からなる群より選択されるいずれかである。
及びRは独立して各々に、直鎖、分岐又は環状のアルキル基である。
は置換基を有してもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基である。
上記R、R、及びRのうち2つ以上が、単結合で直接に、又は、酸素原子、硫黄原子、窒素原子含有基及びメチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、環構造を形成してもよい。
は、直接結合、カルボニルオキシ基、カルボニルアミノ基、置換基を有してもよい直鎖、分岐又は環状のアルキレンカルボニルオキシ基、及び、アルキレンカルボニルアミノ基からなる群より選択されるいずれかである。
In the above formulas (4a) to (4d), R 1 is any one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group and an alkyl halide group.
R 2 and R 3 are independently linear, branched or cyclic alkyl groups, respectively.
R 4 is a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent.
Two or more of the above R 2 , R 3 and R 4 are either directly in a single bond or selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom-containing group and a methylene group. , A ring structure may be formed.
L 6 is selected from the group consisting of a direct bond, a carbonyloxy group, a carbonylamino group, a linear, branched or cyclic alkylenecarbonyloxy group which may have a substituent, and an alkylenecarbonylamino group. Is.

上記式(4b)中、R及びLは、上記式(4a)のR及びLの各々と同じ選択肢から選択される。
及びRは独立して各々に、水素原子、及び、直鎖、分岐又は環状のアルキル基からなる群より選択されるいずれかである。
は置換基を有してもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基である。
上記R、R及びRのうち2つ以上が、単結合で直接に、又は、酸素原子、硫黄原子、窒素原子含有基及びメチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、環構造を形成してもよい。
In the above formula (4b), R 1 and L 6 are selected from the same options as each of the above formula (4a) R 1 and L 6 .
R 5 and R 6 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom and a linear, branched or cyclic alkyl group.
R 7 is a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent.
Two or more of the above R 5 , R 6 and R 7 are either directly in a single bond or selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom-containing group and a methylene group. A ring structure may be formed.

上記式(4c)中、R〜R及びLは、上記式(4a)のR〜R及びLの各々と同じ選択肢から選択される。
は独立して各々に、アルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルキルスルファニル基、アルキルスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、及びハロゲン原子からなる群より選択されるいずれかである。
のうち2つ以上が、単結合で直接に、又は、酸素原子、硫黄原子、窒素原子含有基及びメチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、環構造を形成してもよい。
lは1〜2の整数である。
mは、lが1のとき0〜4、lが2のとき0〜6の整数である。
nは、lが1のとき1〜5、lが2のとき1〜7の整数である。
m+nは、lが1のとき1〜5であり、lが2のとき1〜7である。
In the above formula (4c), R 1 ~R 4 and L 6 are selected from the same options as each of R 1 to R 4 and L 6 in the above formula (4a).
R 8 independently consists of a group consisting of an alkyl group, a hydroxy group, an alkoxy group, an alkylcarbonyl group, an alkylsulfanyl group, an alkylsulfinyl group, an alkylsulfonyl group, an amino group, a cyano group, a nitro group, and a halogen atom. It is one of the choices.
Two or more of R 8 is a direct single bond or an oxygen atom, a sulfur atom, via any one selected from the group consisting of nitrogen atom-containing group and a methylene group, to form a ring structure Good.
l is an integer of 1-2.
m is an integer of 0 to 4 when l is 1 and 0 to 6 when l is 2.
n is an integer of 1 to 5 when l is 1 and 1 to 7 when l is 2.
m + n is 1 to 5 when l is 1, and 1 to 7 when l is 2.

上記式(4d)中、R、R〜R、R、L、l及びnは、上記式(4a)〜(4c)のR、R〜R、R、L、l及びnの各々と同じ選択肢から選択される。 In the above formula (4d), R 1, R 5 ~R 7, R 8, L 6, l and n, R 1, R 5 ~R 7 in the formula (4a) ~ (4c), R 8, L It is selected from the same options as each of 6 , l and n.

また、本発明の他の態様は、上記組成物を基板上に塗布しレジスト膜を形成する工程と、上記レジスト膜に第1活性エネルギー線を照射する工程と、上記第1活性エネルギー線照射後のレジスト膜に第2活性エネルギー線を照射する工程と、上記第2活性エネルギー線照射後のレジスト膜を現像してパターンを得る工程と、を含むデバイスの製造方法である。 In addition, another aspect of the present invention includes a step of applying the above composition on a substrate to form a resist film, a step of irradiating the resist film with the first active energy ray, and after the first active energy ray irradiation. This is a method for manufacturing a device, which includes a step of irradiating the resist film of No. 2 with a second active energy ray and a step of developing the resist film after the irradiation of the second active energy ray to obtain a pattern.

本発明のいくつかの態様によれば、粒子線又は電磁波等の第1活性エネルギー線と、紫外線又は可視光等の第2活性エネルギー線と、を用いるリソグラフィプロセスのレジスト組成物として好適に用いられる、高感度でLWR等のパターン特性に優れるオニウム塩を提供できる。また、該オニウム塩を酸発生剤として含有し、粒子線又は電磁波、特に電子線又は極端紫外線等の第1活性エネルギーに対して高感度のレジスト組成物、及び、それを用いたデバイスの製造方法を提供できる。 According to some aspects of the present invention, it is suitably used as a resist composition for a lithography process using a first active energy ray such as a particle beam or an electromagnetic wave and a second active energy ray such as ultraviolet light or visible light. , It is possible to provide an onium salt having high sensitivity and excellent pattern characteristics such as LWR. Further, a resist composition containing the onium salt as an acid generator and having high sensitivity to first active energy such as particle beam or electromagnetic wave, particularly electron beam or extreme ultraviolet light, and a method for manufacturing a device using the resist composition. Can be provided.

図1は、UV吸収スペクトルを示す。FIG. 1 shows a UV absorption spectrum.

以下、本発明について具体的に説明するが、本発明はこれに限定されない。
<1>オニウム塩及び光酸発生剤
本発明のひとつの態様に係るオニウム塩は、上記一般式(1)及び上記一般式(2)から選択されるいずれかで表される。また、光酸発生剤(A)は、該オニウム塩を少なくとも1つ含む。該オニウム塩は、スルホニウム塩又はヨードニウム塩である。
Hereinafter, the present invention will be specifically described, but the present invention is not limited thereto.
<1> Onium salt and photoacid generator The onium salt according to one aspect of the present invention is represented by any one selected from the above general formula (1) and the above general formula (2). In addition, the photoacid generator (A) contains at least one of the onium salts. The onium salt is a sulfonium salt or an iodonium salt.

本発明のひとつの態様に係るオニウム塩は、アセタール又はチオアセタール等の特定の構造を有することで、紫外線又は可視光等の上記第2活性エネルギー線に顕著な吸収を持たない。一方で、粒子線又は電磁波、特に電子線又は極端紫外線等の上記第1活性エネルギー線により発生した酸により、上記オニウム塩は光酸発生剤としての機能を損なうことなく、上記オニウム塩のアセタール又はチオアセタールが脱保護しケトン誘導体へ変換される。該ケトン誘導体は、上記第1活性エネルギー線及び第2活性エネルギー線に吸収を持つ。上記ケトン誘導体は、レジスト膜中、上記第1活性エネルギー線を照射した露光部に生成しているため、第2活性エネルギーをさらに照射することで上記第1活性エネルギー線による露光部で酸発生量を増大させることができる。
また、本発明のひとつの態様に係るオニウム塩は、少なくとも1つのアミノ基又はヘテロ環構造を特定の部位に有することで、第2活性エネルギーに対して高い吸収を持ち且つ酸発生効率に優れる。
The onium salt according to one aspect of the present invention has a specific structure such as acetal or thioacetal, and thus does not have significant absorption by the second active energy ray such as ultraviolet rays or visible light. On the other hand, the acetal of the onium salt or the acetal of the onium salt without impairing the function as a photoacid generator by the acid generated by the first active energy ray such as a particle beam or an electromagnetic wave, particularly an electron beam or an extreme ultraviolet ray. Thioacetal is deprotected and converted to a ketone derivative. The ketone derivative has absorption in the first active energy ray and the second active energy ray. Since the ketone derivative is generated in the exposed portion irradiated with the first active energy ray in the resist film, the amount of acid generated in the exposed portion by the first active energy ray by further irradiating the second active energy ray. Can be increased.
Further, the onium salt according to one aspect of the present invention has at least one amino group or a heterocyclic structure at a specific site, so that it has high absorption for the second active energy and is excellent in acid generation efficiency.

上記式(1)中、R11及びR12は独立して各々に、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキル基;置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルケニル基;置換基を有していてもよい炭素原子数6〜14のアリール基;及び、置換基を有していてもよい炭素原子数4〜12のヘテロアリール基;からなる群より選択されるいずれかが好ましい。 In the above formula (1), R 11 and R 12 each have a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms; which may independently have a substituent; It may have a linear, branched or cyclic alkenyl group having 1 to 12 carbon atoms; an aryl group having 6 to 14 carbon atoms which may have a substituent; and may have a substituent. Any one selected from the group consisting of good heteroaryl groups having 4 to 12 carbon atoms; is preferable.

11及びR12における直鎖、分岐鎖又は環状の炭素原子数1〜12のアルキル基として具体的には、それぞれ、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、イソプロピル、t−ブチル、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、アダマンタン−1−イル基、アダマンタン−2−イル基、ノルボルナン−1−イル基及びノルボルナン−2−イル基等のアルキル基等が挙げられる。 Specific examples of the linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms in R 11 and R 12 are methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, isopropyl, t-butyl and cyclo, respectively. Examples thereof include alkyl groups such as propyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, adamantan-1-yl group, adamantan-2-yl group, norbornan-1-yl group and norbornan-2-yl group.

11及びR12のアルキル基において、少なくとも1つのメチレン基に代えて、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−NHCO−、−CONH−、−NH−CO−O−、−O−CO−NH−、−NH−、−N(R)−、−N(Ar)−、−S−、−SO−及び−SO2−からなる群より選ばれる1種の2価のヘテロ原子含有基を骨格に含んでいてもよい。ただし、スルホニウム基の硫黄原子(S)はヘテロ原子含有基に直接結合せずに、上記2価の炭化水素基と結合していることが好ましい。R及びArについては後述する。
11及びR12のアルケニル基は、上記アルキル基の少なくとも1つの炭素-炭素一重結合が、炭素-炭素二重結合に置換されたものが挙げられる。
In the alkyl groups of R 11 and R 12 , instead of at least one methylene group, -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-CO-O-, -NHCO-, -CONH- , -NH-CO-O-, -O-CO-NH-, -NH-, -N (R)-, -N (Ar)-, -S-, -SO- and -SO 2- The skeleton may contain one divalent heteroatom-containing group selected from the above. However, it is preferable that the sulfur atom (S + ) of the sulfonium group is not directly bonded to the heteroatom-containing group but is bonded to the divalent hydrocarbon group. R and Ar will be described later.
Examples of the alkenyl groups of R 11 and R 12 include those in which at least one carbon-carbon single bond of the above alkyl group is replaced with a carbon-carbon double bond.

11及びR12の置換基を有していてもよい炭素原子数6〜14のアリール基として具体的には、単環芳香族炭化水素基、及び、該単環芳香族炭化水素が少なくとも2環縮合した縮合多環芳香族炭化水素基等を挙げることができる。これらアリール基は、置換基を有していてもよい。
上記単環芳香族炭化水素基としては、ベンゼン等の骨格を有する基が挙げられる。
上記縮合多環芳香族炭化水素基としては、インデン、ナフタレン、アズレン、アントラセン及びフェナントレン等の骨格を有する基が挙げられる。
Specific examples of the aryl group having 6 to 14 carbon atoms which may have a substituent of R 11 and R 12 include a monocyclic aromatic hydrocarbon group and at least 2 monocyclic aromatic hydrocarbons. Examples thereof include ring-condensed condensed polycyclic aromatic hydrocarbon groups. These aryl groups may have a substituent.
Examples of the monocyclic aromatic hydrocarbon group include a group having a skeleton such as benzene.
Examples of the fused polycyclic aromatic hydrocarbon group include groups having a skeleton such as indene, naphthalene, azulene, anthracene and phenanthrene.

11及びR12の置換基を有してもよい炭素原子数4〜12のヘテロアリール基としては、上記アリール基の少なくとも1つの炭素原子に代えて、酸素原子、窒素原子及び硫黄原子から選択される少なくともいずれかを骨格に含むものが挙げられる。 The heteroaryl group having 4 to 12 carbon atoms which may have a substituent of R 11 and R 12 is selected from an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom in place of at least one carbon atom of the above aryl group. The skeleton contains at least one of the above.

上記ヘテロアリール基としては、単環芳香族複素環基、及び、該単環芳香族複素環の少なくとも1つが上記芳香族炭化水素基又は脂肪族複素環基等と縮合した縮合多環芳香族複素環基等を挙げることができる。これら芳香族複素環基は、置換基を有していてもよい。
上記単環芳香族複素環基としては、フラン、ピロール、イミダゾール、ピラン、ピリジン、ピリミジン及びピラジン等の骨格を有する基が挙げられる。
The heteroaryl group includes a monocyclic aromatic heterocyclic group, and a condensed polycyclic aromatic heterocycle in which at least one of the monocyclic aromatic heterocycles is condensed with the aromatic hydrocarbon group, the aliphatic heterocyclic group, or the like. Ring groups and the like can be mentioned. These aromatic heterocyclic groups may have a substituent.
Examples of the monocyclic aromatic heterocyclic group include groups having a skeleton such as furan, pyrrole, imidazole, pyran, pyridine, pyrimidine and pyrazine.

縮合多環芳香族複素環基としては、インドール、プリン、キノリン、イソキノリン、クロメン、フェノキサジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン及びカルバゾール等の骨格を有する基が挙げられる。 Examples of the fused polycyclic aromatic heterocyclic group include groups having a skeleton such as indole, purine, quinoline, isoquinoline, chromene, phenoxazine, xanthene, acridine, phenazine and carbazole.

11及びR12が有してもよい置換基(以下、「第1置換基」ともいう)としては、ヒドロキシ基、シアノ基、メルカプト基、カルボキシ基、カルボニル基、アルキル基(−R)、アルコキシ基(−OR)、アシル基(−COR)、アルコキシカルボニル基(−COOR)、アリール基(−Ar)、アリーロキシ基(−OAr)、アミノ基、アルキルアミノ基(−NHR)、ジアルキルアミノ基(−N(R))、アリールアミノ基(−NHAr)、ジアリールアミノ基(−N(Ar))、N−アルキル−N−アリールアミノ基(−NRAr)ホスフィノ基、シリル基、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基(−Si−(R))、該トリアルキルシリル基のアルキル基の少なくとも1つがArで置換されたシリル基、アルキルスルファニル基(−SR)及びアリールスルファニル基(−SAr)等を挙げることができるが、これらに制限されない。R及びArについては後述する。 Examples of the substituent (hereinafter, also referred to as “first substituent”) that R 11 and R 12 may have include a hydroxy group, a cyano group, a mercapto group, a carboxy group, a carbonyl group, an alkyl group (-R), and the like. Alkoxy group (-OR), acyl group (-COR), alkoxycarbonyl group (-COOR), aryl group (-Ar), aryloxy group (-OAr), amino group, alkylamino group (-NHR), dialkylamino group (-N (R) 2 ), arylamino group (-NHAr), diarylamino group (-N (Ar) 2 ), N-alkyl-N-arylamino group (-NRAr) phosphino group, silyl group, halogen atom , Trialkylsilyl group (-Si- (R) 3 ), silyl group in which at least one of the alkyl groups of the trialkylsilyl group is substituted with Ar, alkylsulfanyl group (-SR) and arylsulfanyl group (-SAR). Etc., but are not limited to these. R and Ar will be described later.

また、第1置換基として、上記基が(メタ)アクリロイル基等の重合性基を有した基であってもよい。 Further, as the first substituent, the group may be a group having a polymerizable group such as a (meth) acryloyl group.

上記R11、R12及びスルホニウム基が結合したアリール基のうちいずれか2つ以上が、単結合で直接に、又は、酸素原子、硫黄原子、窒素原子含有基及びメチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、これらが結合するスルホニウム基の硫黄原子(S)と共に環構造を形成してもよい。ただし、スルホニウム基の硫黄原子(S)はヘテロ原子含有基に直接結合せずに、上記2価の炭化水素基と結合していることが好ましい。
上記「窒素原子含有基」としては、例えばアミノジイル基(−NH−)、アルキルアミノジイル基(−NR−)、アリールアミノジイル基(−NAr−)等の窒素原子を含む2価の基が挙げられる。R及びArについては後述する。
上記式(1)中、上記スルホニウム基が結合したアリール基とは、下記矢印で示す部分である。
Any two or more of the above R 11 and R 12 and the aryl group to which the sulfonium group is bonded are selected directly by a single bond or from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom-containing group and a methylene group. A ring structure may be formed together with the sulfur atom (S + ) of the sulfonium group to which they are bonded via any of the above. However, it is preferable that the sulfur atom (S + ) of the sulfonium group is not directly bonded to the heteroatom-containing group but is bonded to the divalent hydrocarbon group.
Examples of the above-mentioned "nitrogen atom-containing group" include divalent groups containing a nitrogen atom such as an aminodiyl group (-NH-), an alkylaminodiyl group (-NR-) and an arylaminodiyl group (-NAr-). Be done. R and Ar will be described later.
In the above formula (1), the aryl group to which the sulfonium group is bonded is the portion indicated by the arrow below.

上記第1置換基等中の上記Rは、炭素原子数1以上のアルキル基であることが好ましい。また、炭素原子数20以下であることがより好ましい。炭素原子数1以上のアルキル基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基及びn−デシル基等の直鎖状アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、tert−ペンチル基、2−エチルエキシル基等の分岐状アルキル基;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、アダマンタン−1−イル基、アダマンタン−2−イル基、ノルボルナン−1−イル基及びノルボルナン−2−イル基等の脂環式アルキル基;これらの水素の1つがトリメチルシリル基、トリエチルシリル基及びジメチルエチルシリル基等のトリアルキルシリル基で置換されたシリル基置換アルキル基;これらの水素原子の少なくとも1つがシアノ基又はフルオロ基等で置換されたアルキル基;等が好ましく挙げられる。上記アルキル基中の炭素−炭素一重結合が、炭素−炭素二重結合に置き換わっていてもよい。 The R in the first substituent and the like is preferably an alkyl group having 1 or more carbon atoms. Further, it is more preferable that the number of carbon atoms is 20 or less. Specific examples of alkyl groups having one or more carbon atoms include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group and n-decyl. Linear alkyl groups such as groups; branched alkyl groups such as isopropyl group, isobutyl group, tert-butyl group, isopentyl group, tert-pentyl group, 2-ethylexyl group; cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl Alicyclic alkyl groups such as groups, adamantan-1-yl groups, adamantan-2-yl groups, norbornan-1-yl groups and norbornan-2-yl groups; one of these hydrogens is a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group and Preferred examples thereof include a silyl group-substituted alkyl group substituted with a trialkylsilyl group such as a dimethylethylsilyl group; an alkyl group in which at least one of these hydrogen atoms is substituted with a cyano group, a fluoro group or the like; and the like. The carbon-carbon single bond in the alkyl group may be replaced with a carbon-carbon double bond.

上記第1置換基等中のArは、アリール基又はヘテロアリール基であることが好ましい。ヘテロアリール基とは、環構造中にヘテロ原子を1つ以上含むアリール基である。上記Arの具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、クアテルフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントレニル基、ペンタレニル基、インデニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、ヘプタレニル基、ナフタセニル基、ピレニル基、クリセニル基、テトラセニル基、フラニル基、チエニル基、ピラニル基、スルファニルピラニル基、ピロリル基、イミダゾイル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ピラゾイル基、及びピリジル基、イソベンゾフラニル基、ベンゾフラニル基、イソクロメニル基、クロメニル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾイミダゾイル基、キサンテニル基、アクアジニル基及びカルバゾイル基等の炭素原子数20以下のものが好ましく挙げられる。
11及びR12が上記第1置換基を有し、且つオニウム塩が低分子化合物である場合、R11及びR12の炭素原子数は第1置換基の炭素原子数も含めて炭素原子数1〜20であることが好ましい。
Ar in the first substituent and the like is preferably an aryl group or a heteroaryl group. The heteroaryl group is an aryl group containing one or more heteroatoms in the ring structure. Specific examples of the above Ar include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a quaterphenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthrenyl group, a pentarenyl group, an indenyl group, an indasenyl group, an acenaphthyl group, a fluorenyl group and a heptalenyl group. Naphthalsenyl group, pyrenyl group, chrysenyl group, tetrasenyl group, phenylyl group, thienyl group, pyranyl group, sulfanylpyranyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, oxazolyl group, thiazolyl group, pyrazoyl group, pyridyl group, isobenzofuranyl group , A benzofuranyl group, an isochromenyl group, a chromenyl group, an indolyl group, an isoindrill group, a benzoimidazolyl group, a xanthenyl group, an aquazinyl group, a carbazoyl group and the like having 20 or less carbon atoms are preferable.
When R 11 and R 12 have the first substituent and the onium salt is a low molecular weight compound, the number of carbon atoms of R 11 and R 12 includes the number of carbon atoms of the first substituent. It is preferably 1 to 20.

なお、本発明のひとつの態様におけるオニウム塩は、樹脂の一つの単位として、すなわち、オニウム塩構造を含む単位として、ポリマーの一部に結合したポリマー成分であってもよく、また、ポリマーの単位として含まれるポリマー成分であってもよい。ポリマー成分であるときは、上記第1置換基としてはポリマーの主鎖が挙げられる。R11及びR12の上記第1置換基がポリマーの主鎖のとき、R11及びR12の炭素原子数はポリマー主鎖の炭素原子数を除いたものとする。本発明のひとつの態様におけるオニウム塩がポリマー成分である場合、ポリマー成分全体で重量平均分子量が2000〜200000となるように調整することが好ましい。
本発明において、低分子化合物とは重量平均分子量が2000未満のものであり、ポリマー成分とは重量平均分子量が2000以上のものとする。
The onium salt in one embodiment of the present invention may be a polymer component bonded to a part of the polymer as one unit of the resin, that is, as a unit containing an onium salt structure, or as a unit of the polymer. It may be a polymer component contained as. When it is a polymer component, the main chain of the polymer can be mentioned as the first substituent. When the first substituent of R 11 and R 12 is a main chain of the polymer, the carbon atom number of R 11 and R 12 and minus the number of carbon atoms of the polymer backbone. When the onium salt in one embodiment of the present invention is a polymer component, it is preferable to adjust the weight average molecular weight of the entire polymer component to be 2000 to 200,000.
In the present invention, the low molecular weight compound has a weight average molecular weight of less than 2000, and the polymer component has a weight average molecular weight of 2000 or more.

11及びR12としては、安定性の向上の点からアリール基が好ましい。 As R 11 and R 12 , aryl groups are preferable from the viewpoint of improving stability.

13及びR14は独立して各々に、アルキル基、ヒドロキシ基、メルカプト基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールスルファニルカルボニル基、アリールスルファニル基、アルキルスルファニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アリールスルホニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、ヒドロキシ(ポリ)アルキレンオキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基及びハロゲン原子からなる群より選択されるいずれかであり、炭素を有する場合の炭素原子数が1〜12が好ましく、且つ、これらは置換基(以下、「第2置換基」ともいう)を有しても良い。また、R13及びR14のアルキル基中の炭素−炭素一重結合が、炭素−炭素二重結合に置き換わっていてもよい。
13及びR14が有してもよい第2置換基としては、上記第1置換基と同様のものが挙げられる。
13及びR14が上記第2置換基を有し、且つオニウム塩が低分子化合物である場合、R13及びR14の炭素原子数は第2置換基の炭素原子数も含めて炭素原子数1〜12であることが好ましい。R13及びR14の第2置換基がポリマー主鎖の場合、R13及びR14の炭素原子数はポリマー主鎖を除いたものとする。
R 13 and R 14 independently have an alkyl group, a hydroxy group, a mercapto group, an alkoxy group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an arylsulfanylcarbonyl group, an arylsulfanyl group, respectively. Alkyl sulfanyl group, aryl group, heteroaryl group, aryloxy group, alkylsulfinyl group, arylsulfinyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, arylsulfonyl group, (meth) acryloyloxy group, hydroxy (poly) alkyleneoxy group, It is any one selected from the group consisting of an amino group, a cyano group, a nitro group and a halogen atom, and when it has carbon, the number of carbon atoms is preferably 1 to 12, and these are substituents (hereinafter, "second"). It may also have a "substituted group"). Further, the carbon-carbon single bond in the alkyl group of R 13 and R 14 may be replaced with a carbon-carbon double bond.
Examples of the second substituent that R 13 and R 14 may have include the same as the first substituent.
When R 13 and R 14 have the above second substituent and the onium salt is a low molecular weight compound, the number of carbon atoms of R 13 and R 14 includes the number of carbon atoms of the second substituent. It is preferably 1 to 12. When the second substituent of R 13 and R 14 is a polymer main chain, the carbon atoms of R 13 and R 14 and minus the polymer backbone.

ただし、本発明の一つの態様であるオニウム塩は、R14の少なくとも1つがアミノ基であるか、又は、R14が、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子含有基からなる群より選択されるいずれかを介して該R14が結合するアリール基と共に互いにヘテロ環構造を形成している。
本発明の一つの態様である好ましいオニウム塩は、R14の少なくとも1つがアミノ基であるか、又は、R14が、窒素原子含有基を介して該R14が結合するアリール基と共に互いにヘテロ環構造を形成しているものである。
本発明の一つの態様であるさらに好ましいオニウム塩は、R14が窒素原子含有基を介して該R14が結合するアリール基と共に互いにヘテロ環構造を形成したものである。窒素原子含有基としては、−N(H)−等の2価の基又は=N−等の3価の基が挙げられ、該水素原子が上記第2置換基で置換されていても良い。
14が上記構成であることにより、アセタール基又はチオアセタール基が脱保護してケトン誘導体へ変換した際に、紫外線又は可視光等の第2活性エネルギー線に吸収を有するようになる。
以下、アミノ基であるR14を「R14a」とし、それ以外のR14を「R14b」ともいう。
However, in the onium salt according to one aspect of the present invention, at least one of R 14 is an amino group, or R 14 is selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom-containing group. A heterocyclic structure is formed with the aryl group to which the R 14 is attached.
A preferred onium salt, which is one embodiment of the present invention, is such that at least one of R 14 is an amino group, or R 14 is heterocyclic with each other together with an aryl group to which the R 14 is attached via a nitrogen atom-containing group. It forms a structure.
Further preferred onium salt is one aspect of the present invention is one in which R 14 is to form a hetero ring system with one another with an aryl group wherein R 14 is bonded through a nitrogen atom-containing group. Examples of the nitrogen atom-containing group include a divalent group such as −N (H) − or a trivalent group such as = N−, and the hydrogen atom may be substituted with the second substituent.
With the above configuration of R 14 , when the acetal group or the thioacetal group is deprotected and converted into a ketone derivative, it becomes absorbed by the second active energy ray such as ultraviolet rays or visible light.
Hereinafter, R 14 which is an amino group is referred to as “R 14a ”, and the other R 14 is also referred to as “R 14b ”.

13及びR14bにおけるアルキル基としては、直鎖、分岐鎖又は環状でよく、具体的には、上記第1置換基としてのRのアルキル基と同様のものが挙げられる。R13及びR14bにおけるアリール基及びヘテロアリール基としては、R11及びR12の第1置換基としてのArのアリール基及びヘテロアリール基と同様のものが挙げられる。R13及びR14bにおけるアルコキシ基は、上記第1置換基におけるアルコキシ基(−OR)と同様のものが挙げられる。
13及びR14bにおけるヒドロキシ(ポリ)アルキレンオキシ基としては、ポリエチレンオキシ基、ポリプロピレンオキシ基等が挙げられる。
13及びR14bにおけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
The alkyl group in R 13 and R 14b may be a straight chain, a branched chain or a cyclic group, and specific examples thereof include the same alkyl group as the R alkyl group as the first substituent. Examples of the aryl group and heteroaryl group in R 13 and R 14b include those similar to the aryl group and heteroaryl group of Ar as the first substituent of R 11 and R 12 . Examples of the alkoxy group in R 13 and R 14b include those similar to the alkoxy group (-OR) in the first substituent.
Examples of the hydroxy (poly) alkyleneoxy group in R 13 and R 14b include a polyethylene oxy group and a polypropylene oxy group.
Examples of the halogen atom in R 13 and R 14b include a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom and the like.

13及びR14bにおけるアルキル基において、少なくとも1つのメチレン基に代えて、上記R11及びR12におけるヘテロ原子含有基と同様の基を骨格に含んでいてもよい。ただし、−O−O−、−S−S−及び−O−S−等のヘテロ原子の連続した繋がりを有しないことが好ましい。
14bとして好ましくは、アルキル基が挙げられる。また、Y及びR14を有するアリーレンと結合する4級炭素に対してオルト又はパラ位となるときの、アリール基、アルコキシ基、アルキルスルファニル基、アリールオキシ基、アリールスルファニル基、アミノ基及びアルキルアミノ基等の電子供与性基も好ましく挙げられる。これらは365nmの吸光度を向上させる点から好ましい。
In the alkyl group in R 13 and R 14b , instead of at least one methylene group, the same group as the hetero atom-containing group in R 11 and R 12 may be contained in the skeleton. However, it is preferable not to have a continuous connection of heteroatoms such as -O-O-, -S-S- and -O-S-.
The R 14b is preferably an alkyl group. Further, when the ortho or para to the quaternary carbon bonded to an arylene with Y and R 14, an aryl group, an alkoxy group, an alkylsulfanyl group, an aryloxy group, an aryl sulfanyl group, an amino group and alkylamino An electron donating group such as a group is also preferably mentioned. These are preferable from the viewpoint of improving the absorbance at 365 nm.

15及びR16としての置換基を有しても良い直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキル基;置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルケニル基;置換基を有していてもよい炭素原子数6〜14のアリール基;及び、置換基を有していてもよい炭素原子数4〜12のヘテロアリール基;が好ましく、これらは、上記R11及びR12のそれぞれと同じ選択肢から選択され。
15及びR16としての置換基(以下、「第3置換基」ともいう)は、上記第1の置換基と同様のものが挙げられる。
上記R15及びR16は、単結合で直接に、又は、酸素原子、硫黄原子及びアルキレン基からなる群より選択されるいずれかを介して互いに結合して環構造を形成してもよい。
合成の観点から、上記R15及びR16は同じであることが好ましい。
A linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent as R 15 and R 16 ; a linear, branched or cyclic carbon atom which may have a substituent. Alkyl groups of numbers 1 to 12; aryl groups having 6 to 14 carbon atoms which may have a substituent; and heteroaryl groups having 4 to 12 carbon atoms which may have a substituent; Preferably, they are selected from the same options as each of R 11 and R 12 above.
Examples of the substituents as R 15 and R 16 (hereinafter, also referred to as “third substituent”) are the same as those of the first substituent.
The R 15 and R 16 may be bonded to each other directly by a single bond or via any one selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom and an alkylene group to form a ring structure.
From the viewpoint of synthesis, it is preferable that R 15 and R 16 are the same.

は直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキレン基;炭素原子数1〜12のアルケニレン基;炭素原子数6〜12のアリーレン基;炭素原子数4〜12のヘテロアリーレン基;及びこれらの基が酸素原子、硫黄原子又は窒素原子含有基を介して結合した基;からなる群より選択されるいずれかであることが好ましい。Lのアルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基及びヘテロアリーレン基は、上記R11のアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基を2価としたものが挙げられる。Lの窒素原子含有基は、R11の窒素原子含有基と同様のものが挙げられる。
が「これらの基が酸素原子、硫黄原子又は窒素原子含有基を介して結合した基」である場合とは、上記アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基及びヘテロアリーレン基のいずれかが、酸素原子、硫黄原子又は窒素原子含有基を介して、該スルホニウム基が結合したアリール基と結合している場合である。
上記一般式(1)中、k及びjは合成のしやすさから、独立して各々に0〜3であることが好ましく、独立して各々に0〜2であることがより好ましい。。
L 1 is a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 12 carbon atoms; an alkenylene group having 1 to 12 carbon atoms; an arylene group having 6 to 12 carbon atoms; a heteroarylene group having 4 to 12 carbon atoms. It is preferable that any of these groups is selected from the group consisting of; and a group in which these groups are bonded via an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom-containing group; Examples of the alkylene group, alkenylene group, arylene group and heteroarylene group of L 1 include those in which the alkyl group, alkenyl group, aryl group and heteroaryl group of R 11 are divalent. Examples of the nitrogen atom-containing group of L 1 are the same as those of the nitrogen atom-containing group of R 11 .
When L 1 is "a group in which these groups are bonded via an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom-containing group", any one of the above-mentioned alkylene group, alkenylene group, arylene group and heteroarylene group is oxygen. This is the case where the sulfonium group is bonded to an aryl group to which the sulfonium group is bonded via an atom, a sulfur atom or a nitrogen atom-containing group.
In the above general formula (1), k and j are preferably 0 to 3 independently, and more preferably 0 to 2 independently, from the viewpoint of ease of synthesis. ..

上記一般式(2)中、R13〜R16、X、Y、L、L〜L、h〜kは独立して各々、上記式(1)のR13〜R16、X、Y、L、L〜L、h〜kのそれぞれと同じ選択肢から選択される。 In the above general formula (2), R 13 to R 16 , X , Y, L 1 , L 4 to L 5 , and h to k are independently R 13 to R 16 and X in the above formula (1), respectively. - , Y, L 1 , L 4 to L 5 , and h to k are selected from the same options.

17は、置換基を有していてもよい炭素原子数6〜12アリール基;及び、置換基を有していてもよい炭素原子数4〜12ヘテロアリール基であることが好ましい。R17とヨードニウム基が結合したアリール基とが互いに結合してこれらが結合するヨウ素原子と共に環構造を形成してもよい。R17のアリール基及びヘテロアリール基は、上記R11のアリール基及びヘテロアリール基のそれぞれと同じ選択肢から選択される。R17における置換基は、第1置換基と同様のものが挙げられる。
上記一般式(2)中、上記ヨードニウム基が結合したアリール基とは、下記矢印で示す部分である。
R 17 is preferably a 6 to 12 aryl group having a carbon atom number which may have a substituent; and a heteroaryl group having 4 to 12 carbon atoms which may have a substituent. R 17 and the aryl group to which the iodonium group is bonded may be bonded to each other to form a ring structure together with the iodine atom to which they are bonded. The aryl group and heteroaryl group of R 17 are selected from the same options as the aryl group and heteroaryl group of R 11 above, respectively. Examples of the substituent in R 17 include the same as the first substituent.
In the general formula (2), the aryl group to which the iodonium group is bonded is the portion indicated by the arrow below.

及びLは独立して各々に、直接結合、炭素原子数が2のアルケニレン基、炭素原子数が2のアルキニレン基、及びカルボニル基からなる群より選択されるいずれかである。すなわち、2つのYが直接結合した4級炭素原子と2つのアリール基は直接結合していてもよく、炭素原子数が2のアルケニレン基又は炭素原子数が2のアルキニレン基を介して結合していてもよいが、炭素原子数が2のアルケニレン基又は炭素原子数が2のアルキニレン基を介した結合を少なくとも1つ含む構造である。 L 4 and L 5 are each independently selected from the group consisting of a direct bond, an alkenylene group having 2 carbon atoms, an alkynylene group having 2 carbon atoms, and a carbonyl group. That is, the quaternary carbon atom in which two Ys are directly bonded and the two aryl groups may be directly bonded, and are bonded via an alkenylene group having 2 carbon atoms or an alkynylene group having 2 carbon atoms. However, it is a structure containing at least one bond via an alkenylene group having 2 carbon atoms or an alquinylene group having 2 carbon atoms.

及びLは独立して各々に、直接結合、炭素原子数が2のアルケニレン基、炭素原子数が2のアルキニレン基、及びカルボニル基からなる群より選択されるいずれかである。すなわち、2つのYが直接結合した4級炭素原子と2つのアリール基は直接結合していてもよく、炭素原子数が2のアルケニレン基又は炭素原子数が2のアルキニレン基を介して結合していてもよいが、炭素原子数が2のアルケニレン基又は炭素原子数が2のアルキニレン基を介した結合を少なくとも1つ含む構造である。 L 4 and L 5 are each independently selected from the group consisting of a direct bond, an alkenylene group having 2 carbon atoms, an alkynylene group having 2 carbon atoms, and a carbonyl group. That is, the quaternary carbon atom in which two Ys are directly bonded and the two aryl groups may be directly bonded, and are bonded via an alkenylene group having 2 carbon atoms or an alkynylene group having 2 carbon atoms. However, it is a structure containing at least one bond via an alkenylene group having 2 carbon atoms or an alquinylene group having 2 carbon atoms.

上記式(1)又は(2)において、Yは酸素原子又は硫黄原子である。
h及びiは独立して各々に1〜3の整数である。
jは、hが1のとき0〜4、hが2のとき0〜6、hが3のとき0〜8の整数である。
kは、iが1のとき0〜5、iが2のとき0〜7、iが3のとき0〜9の整数である。
なお、例えば、上記式(1)又は(2)においてi及び/又はhが2であるとき、上記オニウム塩はナフタレン環を有することとなる。該ナフタレン環は、Yが結合する4級炭素と1位〜8位の任意の位置で結合していればよい。
また例えば、上記式(1)又は(2)においてi及び/又はhが3であるとき、上記オニウム塩はアントラセン環、フェナントレン環及びナフタセン環の少なくともいずれかを有することとなる。この場合もフェナントレン環及びナフタセン環は、Yが結合する4級炭素と1位〜10位の任意の位置で結合していればよい。
In the above formula (1) or (2), Y is an oxygen atom or a sulfur atom.
h and i are independently integers 1 to 3 respectively.
j is an integer of 0 to 4 when h is 1, 0 to 6 when h is 2, and 0 to 8 when h is 3.
k is an integer of 0 to 5 when i is 1, 0 to 7 when i is 2, and 0 to 9 when i is 3.
For example, when i and / or h is 2 in the above formula (1) or (2), the onium salt has a naphthalene ring. The naphthalene ring may be bonded to the quaternary carbon to which Y is bonded at any position from the 1st to 8th positions.
Further, for example, when i and / or h is 3 in the above formula (1) or (2), the onium salt has at least one of an anthracene ring, a phenanthrene ring, and a naphthacene ring. In this case as well, the phenanthrene ring and the naphthacene ring may be bonded to the quaternary carbon to which Y is bonded at any position at the 1st to 10th positions.

本発明のいくつかの態様においてオニウム塩は、下記に示すスルホニウムカチオン及びヨードニウムカチオンを有するものが例示できる。しかしながら、本発明のいくつかの態様はこれに限定されない。 In some aspects of the present invention, examples of onium salts include those having a sulfonium cation and an iodonium cation shown below. However, some aspects of the invention are not limited to this.

本発明のひとつの態様は、下記式(3)で示すスルホニウム塩であることが好ましい。なお、下記式(3)中のスルホニオ基に代えてヨードニオ基であるヨードニウム塩であることも好ましい。上記ヨードニオ基は具体的には、上記式(2)中の−I17が挙げられる。 One aspect of the present invention is preferably a sulfonium salt represented by the following formula (3). It is also preferable to use an iodonium salt which is an iodonio group instead of the sulfonio group in the following formula (3). Specific examples of the iodonio group include −I + R 17 in the above formula (2).

上記式(3)中、R13〜R16、Y及びXは独立して各々、上記式(1)のR13〜R16、Y及びXのそれぞれと同じ選択肢から選択される。 In the above formula (3), R 13 to R 16 , Y and X are independently selected from the same options as those of R 13 to R 16 , Y and X − in the above formula (1), respectively.

18はアルキル基、ヒドロキシ基、メルカプト基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールスルファニルカルボニル基、アリールスルファニル基、アルキルスルファニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アリールスルホニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、ヒドロキシ(ポリ)アルキレンオキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基及びハロゲン原子からなる群より選択されるいずれかであり、炭素を有する場合の炭素原子数が1〜12が好ましく、且つ、これらは置換基を有しても良い。R18のアルキル基中の炭素−炭素一重結合が、炭素−炭素二重結合に置き換わっていてもよい。 R 18 is an alkyl group, a hydroxy group, a mercapto group, an alkoxy group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an arylsulfanylcarbonyl group, an arylsulfanyl group, an alkylsulfanyl group, an aryl group, or a heteroaryl. Groups, aryloxy groups, alkylsulfinyl groups, arylsulfinyl groups, alkylsulfonyl groups, arylsulfonyl groups, arylsulfonyl groups, (meth) acryloyloxy groups, hydroxy (poly) alkyleneoxy groups, amino groups, cyano groups, nitro groups and It is one selected from the group consisting of halogen atoms, and when it has carbon, the number of carbon atoms is preferably 1 to 12, and these may have a substituent. Carbon in the alkyl group R 18 - carbon single bond is a carbon - may be replaced by carbon-carbon double bond.

2及びLは、独立して各々に、直接結合;メチレン基;酸素原子;硫黄原子;窒素原子含有基;からなる群より選択されるいずれかであり、上記メチレン基は置換基を有してもよく、且つ、L2及びLのうちどちらか一方は、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子含有基のいずれかである。上記式(3)の好ましい態様は、L2が直接結合でありLが窒素原子含有基である場合である。上記式(3)の好ましい態様として具体的には、カルバゾール骨格を有するときが挙げられる。 L 2 and L 3 are independently selected from the group consisting of a direct bond; a methylene group; an oxygen atom; a sulfur atom; a nitrogen atom-containing group; and the methylene group has a substituent. However, either one of L 2 and L 3 may be either an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom-containing group. A preferred embodiment of the above formula (3) is a case where L 2 is a direct bond and L 3 is a nitrogen atom-containing group. Specifically, a preferred embodiment of the above formula (3) is when it has a carbazole skeleton.

eは0〜4の整数であり、fは0〜4の整数であり、gは0〜5の整数である。 e is an integer from 0 to 4, f is an integer from 0 to 4, and g is an integer from 0 to 5.

-はアニオンである。上記アニオンとしては特に制限はなく、スルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン、イミドアニオン、メチドアニオン、カーボアニオン、ボレートアニオン、ハロゲンアニオン、リン酸アニオン、アンチモン酸アニオン、ヒ素酸アニオン等のアニオンが挙げられる。 X - is an anion. The anion is not particularly limited, and examples thereof include anions such as sulfonic acid anion, carboxylic acid anion, imide anion, methide anion, carbo anion, borate anion, halogen anion, phosphate anion, antimonic acid anion, and arsenic acid anion.

より詳しくは、アニオンとして、ZAa−、(Rf)PF(6-b) 、R19 BA(4−c) 、R19 GaA(4−c) 、R20SO 、(R20SO又は(R20SOで表されるアニオンが好ましく挙げられる。Rf、R19及びR20を2個以上有する場合、Rfの2個、R19の2個及びR20の2個はそれぞれ、互いに結合して環を形成してもよい。 More specifically, as an anion, ZA a-, (Rf) b PF (6-b) -, R 19 c BA (4-c) -, R 19 c GaA (4-c) -, R 20 SO 3 - , (R 20 SO 2 ) 3 C or (R 20 SO 2 ) 2 N anions are preferred. When two or more Rf, R 19 and R 20 are possessed, the two Rf, the two R 19 and the two R 20 may be bonded to each other to form a ring.

Zは、リン原子、ホウ素原子又はアンチモン原子を表す。Aはハロゲン原子(フッ素原子が好ましい。)を表す。
Pはリン原子、Fはフッ素原子、Bはホウ素原子、Gaはガリウム原子を表す。
Sはイオウ原子、Oは酸素原子、Cは炭素原子、Nは窒素原子を表す。
Z represents a phosphorus atom, a boron atom or an antimony atom. A represents a halogen atom (preferably a fluorine atom).
P represents a phosphorus atom, F represents a fluorine atom, B represents a boron atom, and Ga represents a gallium atom.
S represents a sulfur atom, O represents an oxygen atom, C represents a carbon atom, and N represents a nitrogen atom.

Rfは、水素原子の80モル%以上がフッ素原子で置換されたアルキル基が好ましく、アルキル基としては炭素原子数1〜8のアルキル基が好ましい。フッ素置換によりRfとするアルキル基としては、直鎖アルキル基(メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル及びオクチル等)、分枝鎖アルキル基(イソプロピル、イソブチル、sec−ブチル及びtert−ブチル等)及びシクロアルキル基(シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル及びシクロヘキシル等)等が挙げられる。Rfにおいてこれらのアルキル基の水素原子がフッ素原子に置換されている割合は、もとのアルキル基が有していた水素原子のモル数に基づいて、80モル%以上が好ましく、さらに好ましくは90%以上、特に好ましくは100%である。 Rf is preferably an alkyl group in which 80 mol% or more of hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms, and the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Alkyl groups to be Rf by fluorine substitution include linear alkyl groups (methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, octyl, etc.), branched alkyl groups (isopropyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, etc.) and Cycloalkyl groups (cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, etc.) and the like can be mentioned. The ratio of hydrogen atoms of these alkyl groups substituted with fluorine atoms in Rf is preferably 80 mol% or more, more preferably 90, based on the number of moles of hydrogen atoms possessed by the original alkyl group. % Or more, particularly preferably 100%.

特に好ましいRfとしては、CF 、CFCF 、(CFCF、CFCFCF 、CFCFCFCF 、(CFCFCF 、CFCF(CF)CF及び(CFが挙げられる。b個のRfは、相互に独立であり、従って、互いに同一でも異なっていてもよい。 Particularly preferred Rf are CF 3 , CF 3 CF 2 , (CF 3 ) 2 CF , CF 3 CF 2 CF 2 , CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 , (CF 3 ) 2 CFCF 2 −. , CF 3 CF 2 (CF 3 ) CF and (CF 3 ) 3 C . The b Rfs are independent of each other and therefore may be the same or different from each other.

19は、水素原子の一部が少なくとも1個のハロゲン原子又は電子求引基で置換されたフェニル基を表す。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子等が挙げられる。電子求引基としては、トリフルオロメチル基、ニトロ基及びシアノ基等が挙げられる。これらのうち、1個の水素原子がフッ素原子又はトリフルオロメチル基で置換されたフェニル基が好ましい。c個のR19は相互に独立であり、従って、互いに同一でも異なっていてもよい。 R 19, a part of hydrogen atoms represents at least one halogen atom or a phenyl group substituted with an electron withdrawing group. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom and a bromine atom. Examples of the electron attracting group include a trifluoromethyl group, a nitro group and a cyano group. Of these, a phenyl group in which one hydrogen atom is replaced with a fluorine atom or a trifluoromethyl group is preferable. c number of R 19 is independently from each other, therefore, it may be the same or different from each other.

20は水素原子の一部又は全てがフッ素原子に置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、又は炭素原子数6〜20のアリール基を表し、アルキル基は直鎖、分枝鎖状又は環状のいずれでもよく、アリール基は無置換であっても、置換基を有していてもよい。
aは4〜6の整数を表す。bは1〜5の整数を表し、好ましくは2〜4、特に好ましくは2又は3である。cは、1〜4の整数を表し、好ましくは4である。
ZA で表されるアニオンとしては、SbF 、PF 及びBF で表されるアニオン等が挙げられる。
R 20 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in which a part or all of hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and the alkyl group is a linear or fractional group. It may be branched or cyclic, and the aryl group may be unsubstituted or having a substituent.
a represents an integer of 4 to 6. b represents an integer of 1 to 5, preferably 2 to 4, particularly preferably 2 or 3. c represents an integer of 1 to 4, and is preferably 4.
Examples of the anion represented by ZA a include anions represented by SbF 6 , PF 6 and BF 4 .

(Rf)PF(6−b) で表されるアニオンとしては、(CFCFPF 、(CFCFPF 、((CFCF)PF 、((CFCF)PF 、(CFCFCFPF 、(CFCFCFPF 、((CFCFCFPF 、((CFCFCFPF 、(CFCFCFCFPF 及び(CFCFCFCFPF で表されるアニオン等が挙げられる。これらのうち、(CFCFPF 、(CFCFCFPF 、((CFCF)PF 、((CFCF)PF 、((CFCFCFPF 及び((CFCFCFPF で表されるアニオンが好ましい。 (Rf) b PF (6- b) - as the anion represented by the, (CF 3 CF 2) 2 PF 4 -, (CF 3 CF 2) 3 PF 3 -, ((CF 3) 2 CF) 2 PF 4 -, ((CF 3 ) 2 CF) 3 PF 3 -, (CF 3 CF 2 CF 2) 2 PF 4 -, (CF 3 CF 2 CF 2) 3 PF 3 -, ((CF 3) 2 CFCF 2) 2 PF 4 -, ( (CF 3) 2 CFCF 2) 3 PF 3 -, (CF 3 CF 2 CF 2 CF 2) 2 PF 4 - , and (CF 3 CF 2 CF 2 CF 2) 3 PF 3 - Anions and the like represented by. Of these, (CF 3 CF 2) 3 PF 3 -, (CF 3 CF 2 CF 2) 3 PF 3 -, ((CF 3) 2 CF) 3 PF 3 -, ((CF 3) 2 CF) 2 PF 4 -, ((CF 3 ) 2 CFCF 2) 3 PF 3 - , and ((CF 3) 2 CFCF 2 ) 2 PF 4 - anion represented by are preferred.

19cBA(4−c) で表されるアニオンとしては、(C、((CF、(CF、(CBF 、CBF 及び(Cで表されるアニオン等が挙げられる。これらのうち、(C及び((CFで表されるアニオンが好ましい。 The anions represented by R 19 cBA (4-c) include (C 6 F 5 ) 4 B , ((CF 3 ) 2 C 6 H 3 ) 4 B , (CF 3 C 6 H 4 ). Examples thereof include anions represented by 4 B , (C 6 F 5 ) 2 BF 2 , C 6 F 5 BF 3 and (C 6 H 3 F 2 ) 4 B . Of these, anions represented by (C 6 F 5 ) 4 B and ((CF 3 ) 2 C 6 H 3 ) 4 B are preferred.

19 GaA(4−c) で表されるアニオンとしては、(CGa、((CFGa、(CFGa、(CGaF 、CGaF 及び(CGaで表されるアニオン等が挙げられる。これらのうち、(CGa及び((CFGaで表されるアニオンが好ましい。 The anions represented by R 19 c GaA (4-c) include (C 6 F 5 ) 4 Ga , ((CF 3 ) 2 C 6 H 3 ) 4 Ga , and (CF 3 C 6 H 4). ) 4 Ga , (C 6 F 5 ) 2 Ga F 2 , C 6 F 5 Ga F 3 and (C 6 H 3 F 2 ) 4 Ga , and the like. Of these, anions represented by (C 6 F 5 ) 4 Ga and ((CF 3 ) 2 C 6 H 3 ) 4 Ga are preferred.

20SO で表されるアニオンとしては、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、ペンタフルオロエタンスルホン酸アニオン、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸アニオン、ノナフルオロブタンスルホン酸アニオン、ペンタフルオロフェニルスルホン酸アニオン、p−トルエンスルホン酸アニオン、ベンゼンスルホン酸アニオン、カンファースルホン酸アニオン、メタンスルホン酸アニオン、エタンスルホン酸アニオン、プロパンスルホン酸アニオン及びブタンスルホン酸アニオン等が挙げられる。これらのうち、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、ノナフルオロブタンスルホン酸アニオン、メタンスルホン酸アニオン、ブタンスルホン酸アニオン、ベンゼンスルホン酸アニオン及びp−トルエンスルホン酸アニオンが好ましい。 R 20 SO 3 - as the anion represented by, trifluoromethanesulfonic acid anion, pentafluoroethanesulfonate anion, heptafluoropropanesulfonate acid anion, nonafluorobutanesulfonic acid anion, pentafluorophenyl sulfonate anion, p- toluene Examples thereof include sulfonic acid anion, benzene sulfonic acid anion, camphor sulfonic acid anion, methane sulfonic acid anion, ethane sulfonic acid anion, propane sulfonic acid anion and butane sulfonic acid anion. Of these, trifluoromethanesulfonic acid anion, nonafluorobutanesulfonic acid anion, methanesulfonic acid anion, butanesulfonic acid anion, benzenesulfonic acid anion and p-toluenesulfonic acid anion are preferable.

(R20SOで表されるアニオンとしては、(CFSO、(CSO、(CSO及び(CSOで表されるアニオン等が挙げられる。 The anions represented by (R 20 SO 2 ) 3 C are (CF 3 SO 2 ) 3 C , (C 2 F 5 SO 2 ) 3 C , and (C 3 F 7 SO 2 ) 3 C −. and (C 4 F 9 SO 2) 3 C - anion such as represented and the like.

(R20SOで表されるアニオンとしては、(CFSO、(CSO、(CSO及び(CSOで表されるアニオン等が挙げられる。また、2つの(R20SO)に対応する部分が互いに結合して環構造を形成した環状イミドも(R20SOで表されるアニオンとして挙げられる。 The anions represented by (R 20 SO 2 ) 2 N are (CF 3 SO 2 ) 2 N , (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N , and (C 3 F 7 SO 2 ) 2 N −. And (C 4 F 9 SO 2 ) 2 N anions and the like can be mentioned. In addition, a cyclic imide in which the portions corresponding to the two (R 20 SO 2 ) are bonded to each other to form a ring structure is also mentioned as an anion represented by (R 20 SO 2 ) 2 N .

一価のアニオンとしては、上記アニオン以外に、過ハロゲン酸イオン(ClO 、BrO 等)、ハロゲン化スルホン酸イオン(FSO 、ClSO 等)、硫酸イオン(CHSO 、CFSO 、HSO 等)、炭酸イオン(HCO 、CHCO 等)、アルミン酸イオン(AlCl 、AlF 等)、ヘキサフルオロビスマス酸イオン(BiF )、カルボン酸イオン(CHCOO、CFCOO、CCOO、CHCOO、CCOO、CFCOO等)、アリールホウ酸イオン(B(C 、CHCHCHCHB(C 等)、チオシアン酸イオン(SCN)及び硝酸イオン(NO )等が使用できる。 The monovalent anion, in addition to the above anions, perhalogenated acid ion (ClO 4 -, BrO 4 -, etc.), halogenated sulfonic acid ion (FSO 3 -, ClSO 3 -, etc.), sulfate ion (CH 3 SO 4 -, CF 3 SO 4 -, HSO 4 - , etc.), carbonate ions (HCO 3 -, CH 3 CO 3 - , etc.), aluminate ions (AlCl 4 -, AlF 4 -, etc.), hexafluoro bismuthate ions (BiF 6 -), carboxylate ion (CH 3 COO -, CF 3 COO -, C 6 H 5 COO -, CH 3 C 6 H 4 COO -, C 6 F 5 COO -, CF 3 C 6 H 4 COO - , etc. ), Arylborate ion (B (C 6 H 5 ) 4 , CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 B (C 6 H 5 ) 3 −, etc.), Thiosyanate ion (SCN ) and Nitrate ion (NO 3 −). ) Etc. can be used.

これらアニオンは置換基を有していても良く、置換基としてアルキル基、ヒドロキシ基、メルカプト基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールスルファニルカルボニル基、アリールスルファニル基、アルキルスルファニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アリールスルホニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、ヒドロキシ(ポリ)アルキレンオキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基及びハロゲン原子等が挙げられる。
これらのアニオンのうち、スルホン酸アニオン及びカルボン酸アニオン等が好ましい
These anions may have a substituent, and as the substituent, an alkyl group, a hydroxy group, a mercapto group, an alkoxy group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an arylsulfanylcarbonyl group, Arylsulfanyl group, alkylsulfanyl group, aryl group, heteroaryl group, aryloxy group, alkylsulfinyl group, arylsulfinyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, arylsulfonyl group, (meth) acryloyloxy group, hydroxy (poly) Examples thereof include an alkyleneoxy group, an amino group, a cyano group, a nitro group and a halogen atom.
Of these anions, sulfonic acid anions, carboxylic acid anions and the like are preferable.

本発明のひとつの態様に係るオニウム塩は、光酸発生剤(A)の一態様として、アニオン部がポリマーの一部に結合した酸発生剤単位含有樹脂であってもよい。そのようなオニウム塩としては、例えば、上記式(1)及び(2)におけるXが下記一般式(6)で表される単位を有する樹脂が挙げられる。上記オニウム塩が酸発生剤単位含有樹脂の一つの単位として組成物に含有されることで、露光時に発生する酸の拡散が抑制されることによってLWRを抑制できる点で好ましい。
なお、上記一般式(6)で表される単位は、上記樹脂(B)に含まれていてもよく、上記樹脂(B)と異なる樹脂に含まれていてもよい。
The onium salt according to one aspect of the present invention may be an acid generator unit-containing resin in which an anion portion is bonded to a part of a polymer as one aspect of the photoacid generator (A). Examples of such an onium salt include resins having a unit in which X in the above formulas (1) and (2) is represented by the following general formula (6). It is preferable that the onium salt is contained in the composition as one unit of the acid generator unit-containing resin, so that the diffusion of the acid generated during exposure can be suppressed and the LWR can be suppressed.
The unit represented by the general formula (6) may be contained in the resin (B) or may be contained in a resin different from the resin (B).

上記式(6)中、R1及びLは各々独立に、上記式(4a)のR1及びLと同じ選択肢から各々選択される。
は、炭素原子数1〜12直鎖又は分岐のアルキル基、炭素原子数1〜12の直鎖又は分岐のアルケニル基、炭素原子数6〜14の直鎖又は分岐のアリール基である。また、これらアルキル基、アルケニル基及びアリール基が有する一部又は全ての水素原子がフッ素原子に置換されてもよい。これらの基中の少なくとも1つのメチレン基は、2価のヘテロ原子含有基で置換されていてもよい。
In the above formula (6), R 1 and L 6 are independently selected from the same options as R 1 and L 6 in the above formula (4a), respectively.
Z 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a linear or branched alkenyl group having 1 to 12 carbon atoms, and a linear or branched aryl group having 6 to 14 carbon atoms. Further, some or all hydrogen atoms contained in these alkyl groups, alkenyl groups and aryl groups may be replaced with fluorine atoms. At least one methylene group in these groups may be substituted with a divalent heteroatom-containing group.

上記式(6)で表されるアニオン部は下記に示すものが例示できる。しかしながら、本発明はこれに限定されない。 Examples of the anion portion represented by the above formula (6) include those shown below. However, the present invention is not limited to this.

本発明のいくつかの態様に係るオニウム塩は、365nmのモル吸光係数が1.0×10cm/mol未満であることが好ましく、1.0×10cm/mol未満であることがより好ましい。
また、本発明のいくつかの態様に係るオニウム塩のアセタール又はチオアセタールが脱保護したケトン誘導体は、365nmのモル吸光係数が1.0×10cm/mol以上であることが好ましく、1.0×10cm/mol以上であることがより好ましい。
上記ケトン誘導体の365nmのモル吸光係数は、本発明のいくつかの態様に係るオニウム塩の365nmのモル吸光係数が5倍以上となることが好ましく、10倍以上となることがより好ましく、20倍以上となることがさらに好ましい。
上記特性とするには、上記式(1)又は(2)で表されるオニウム塩とすればよい。
The onium salt according to some aspects of the present invention preferably has a molar extinction coefficient at 365 nm of less than 1.0 × 10 5 cm 2 / mol, preferably less than 1.0 × 10 4 cm 2 / mol. Is more preferable.
Further, ketone derivatives acetal or the thioacetal onium salt was deprotected according to some aspects of the present invention preferably has a molar extinction coefficient of 365nm is 1.0 × 10 5 cm 2 / mol or more, 1 More preferably, it is 0.0 × 10 6 cm 2 / mol or more.
The 365 nm molar extinction coefficient of the ketone derivative is preferably 5 times or more, more preferably 10 times or more, and 20 times or more the molar extinction coefficient of the onium salt according to some aspects of the present invention. The above is more preferable.
In order to obtain the above characteristics, an onium salt represented by the above formula (1) or (2) may be used.

<2>上記オニウム塩の合成方法
本発明のひとつの態様に係るオニウム塩のうち、スルホニウム塩及びヨードニウム塩の合成方法について説明する。本発明においてはこれに限定されない。
<2> Method for synthesizing the above-mentioned onium salt Among the onium salts according to one aspect of the present invention, a method for synthesizing a sulfonium salt and an iodonium salt will be described. The present invention is not limited to this.

目的とするスルホニウム塩のスルホニオ基部分にアルキル基を有する場合(上記式(1)においてR11及びR12がアルキル基である場合)、例えば、下記に示す方法が挙げられる。まず、アルキルスルファニル基含有ベンゾイルクロリド(下記式(10a)においてh=1であり、アリール基がR13基を有しても良い。)と特定のR14基を有したブロモベンゼン誘導体(下記式(10b)においてi=1である。)をグリニャール試薬を用いて反応させ、アルキルスルファニルベンゾフェノン誘導体(10c)を得る。
14基は、置換しても良いアミノ基又はR14基が結合するアリール基とヘテロ環構造を形成したものである。そのようなブロモベンゼン誘導体(10b)は容易に入手可能又は随時合成可能である。
次いで、ジメチル硫酸等のアルキル化剤(R12 SO)を加えスルホニウム塩とした後、対応するアニオンを有する塩を用いて塩交換を行い、ジアルキル−アリールスルホニウム塩(10d)を得る。その後、酸触媒とアルコール(R15OH)を用いてカルボニル基をアセタール化することで目的とするスルホニウム塩(10e)を得る。
When the target sulfonium salt has an alkyl group in the sulfonio group portion (when R 11 and R 12 are alkyl groups in the above formula (1)), for example, the method shown below can be mentioned. First, an alkylsulfanil group-containing benzoyl chloride (h = 1 in the following formula (10a), and the aryl group may have R 13 groups) and a bromobenzene derivative having a specific R 14 group (the following formula). (I = 1 in (10b)) is reacted with a Grignard reagent to obtain an alkylsulfanil benzophenone derivative (10c).
The R 14 group forms a heterocyclic structure with a optionally substituted amino group or an aryl group to which the R 14 group is bonded. Such a bromobenzene derivative (10b) is readily available or can be synthesized at any time.
Then, after a sulfonium salt added an alkylating agent (R 12 2 SO 4), such as dimethyl sulfate, subjected to salt exchange with a salt having a corresponding anion, dialkyl - obtain arylsulfonium salt (10d). Then, obtain the sulfonium salt (10e) of interest by acetalizing a carbonyl group with an acid catalyst and an alcohol (R 15 OH).

目的とするスルホニウム塩のスルホニオ基部分にアリール基を有する場合(上記式(1)においてR11及びR12がアリール基である場合)、例えば、下記に示す方法が挙げられる。まず、特定のR14基を有するブロモベンゼン誘導体(下記式(11a)においてi=1である。)とアリールスルファニル基含有ベンゾイルクロリド(下記式(11b)においてh=1であり、アリール基がR13基を有しても良い)とをルイス酸を用いてフリーデル・クラフツ反応させ、ブロモベンゾフェノン誘導体(11c)を得る。
下記式(11a)におけるR14基は、置換しても良いアミノ基又はR14基が結合するアリール基とヘテロ環構造を形成したものである。そのようなブロモベンゼン誘導体(11a)は容易に入手可能又は随時合成可能である。
次いで、酸触媒とアルコール(R15OH)を用いてカルボニル基をアセタール化し、アセタール体(11d)を得る。そして、グリニャール試薬を用いてR11基とR12基を有するスルホキシド体(11e)と反応させてスルホニウム塩とした後、対応するアニオンを有する塩を用いて塩交換することにより目的のスルホニウム塩(11f)を得る。
When the target sulfonium salt has an aryl group in the sulfonio group portion (when R 11 and R 12 are aryl groups in the above formula (1)), for example, the method shown below can be mentioned. First, (a i = 1 is the following formula (11a).) Bromobenzene derivative having a specific R 14 groups and a h = 1 in the arylsulfanyl group containing benzoyl chloride (formula (11b), an aryl group R It may have 13 groups) and Friedel-Crafts reaction with Lewis acid to obtain a bromobenzophenone derivative (11c).
R 14 group in formula (11a) is obtained by forming an aryl group and a heterocyclic structure bonded an amino group, or R 14 groups may be substituted. Such a bromobenzene derivative (11a) is readily available or can be synthesized at any time.
The carbonyl group is then acetalized with an acid catalyst and an alcohol (R 15 OH) to give the acetal form (11d). Then, a sulfonium salt is obtained by reacting with a sulfoxide compound (11e) having R 11 groups and R 12 groups using a Grignard reagent, and then salt exchange is carried out with a salt having a corresponding anion to obtain a target sulfonium salt ( 11f) is obtained.

ヨードニウム塩の場合、例えば、下記に示す方法が挙げられる。まず、特定のR14基含有ベンゼン(下記式(12a)においてm=1)とヨードベンゾイルクロリド(下記式(12b)においてn=1であり、アリール基がR13基を有しても良い)をルイス酸を用いてフリーデル・クラフツ反応させ、ヨードベンゾフェノン誘導体(12c)を得る。
下記式(12a)におけるR14基は、置換しても良いアミノ基又はR14基が結合するアリール基とヘテロ環構造を形成したものである。そのようなブロモベンゼン誘導体(12a)は容易に入手可能又は随時合成可能である。
次いで、トリフルオロメタンスルホン酸等の酸存在下でメタクロロ過安息香酸(mCPBA)等の酸化剤と反応させた後に芳香族化合物R17H(12d)との反応によりヨードニウム塩(12e)とし、その後、酸触媒とアルコール(R15OH)を用いてカルボニル基をアセタール化してアセタール体(12f)を得た後、必要に応じて対応するアニオンを有する塩を用いて塩交換することにより目的のヨードニウム塩(12g)を得る。
In the case of iodonium salt, for example, the method shown below can be mentioned. First, a specific R 14 group-containing benzene (m = 1 in the following formula (12a)) and iodobenzoyl chloride (n = 1 in the following formula (12b), and the aryl group may have R 13 groups). Is reacted with Friedel-Crafts using Lewis acid to obtain an iodobenzophenone derivative (12c).
R 14 group in formula (12a) is obtained by forming an aryl group and a heterocyclic structure bonded an amino group, or R 14 groups may be substituted. Such a bromobenzene derivative (12a) is readily available or can be synthesized at any time.
Then, the iodonium salt (12e) by reaction with an aromatic compound R 17 H (12d) after the reaction with an oxidizing agent such as metachloroperbenzoic acid (mCPBA) in the presence of an acid such as trifluoromethanesulfonic acid, then, acid catalyst and alcohol after obtaining acetal body (12f) by acetalizing a carbonyl group with (R 15 OH), object iodonium salt by salt exchange with a salt having a corresponding anion as needed (12 g) is obtained.

オニウム塩のアニオン部がポリマーの一部と結合したポリマー成分である場合、例えば、下記に示す合成方法が挙げられる。まず、市販又は随時合成した重合性官能基を有するスルホネートと上記スルホニウム塩((10e)又は(11f)又はヨードニウム塩(12g)を塩交換することでアニオン部に重合性官能基を有するオニウム塩(重合性オニウム塩)を得る。次いで、得られた重合性オニウム塩と酸解離性化合物等をラジカル開始剤を用いて共重合することで目的のポリマー成分を得ることができる。 When the anion portion of the onium salt is a polymer component bonded to a part of the polymer, for example, the synthesis method shown below can be mentioned. First, an onium salt having a polymerizable functional group in the anion portion is obtained by exchanging a salt of the above-mentioned sulfonium salt ((10e) or (11f) or iodonium salt (12 g) with a commercially available or optionally synthesized sulfonate having a polymerizable functional group. Polymerizable onium salt) is then obtained by copolymerizing the obtained polymerizable onium salt with an acid dissociable compound or the like using a radical initiator to obtain a desired polymer component.

目的とするオニウム塩がL又はLがアルケニレン基を有している場合、例えば、下記に示す合成方法が挙げられる。R13基又はR14基を有するアセチル化合物(b)とアルデヒド化合物(c)を水酸化ナトリウムを用いて、アルドール反応させることで不飽和ケトン化合物(d)を得る。
下記式(b)におけるR14基は、置換しても良いアミノ基又はR14基が結合するアリール基とヘテロ環構造を形成したものである。そのようなアセチル化合物(b)は容易に入手可能又は随時合成可能である。
次いで、前記不飽和ケトン化合物とR11基とR12基を有するスルホキシド体をメタンスルホン酸等の強酸と脱水剤を用いて反応させることでスルホニウム塩を得る。その後、酸触媒とアルコール(R15OH)を用いてカルボニル基をアセタール化することで目的とするスルホニウム塩を得ることができる。
If an onium salt of interest is L 4, or which L 5 have the alkenylene group, for example, synthetic methods shown below. An unsaturated ketone compound (d) is obtained by subjecting an acetyl compound (b) having 13 or R 14 groups and an aldehyde compound (c) to an aldol reaction with sodium hydroxide.
R 14 group in formula (b) are those which form an aryl group and a heterocyclic structure bonded an amino group, or R 14 groups may be substituted. Such acetyl compound (b) is readily available or can be synthesized at any time.
Next, the unsaturated ketone compound and a sulfoxide compound having R 11 groups and R 12 groups are reacted with a strong acid such as methanesulfonic acid using a dehydrating agent to obtain a sulfonium salt. Then, it is possible to obtain the sulfonium salt of interest by acetalizing a carbonyl group with an acid catalyst and an alcohol (R 15 OH).

<3>組成物
本発明のひとつの態様は、上記光酸発生剤(A)と、酸反応性化合物を含む組成物に関する。好ましくは、組成物はさらに酸拡散抑制剤を含む。
<3> Composition One aspect of the present invention relates to a composition containing the photoacid generator (A) and an acid-reactive compound. Preferably, the composition further comprises an acid diffusion inhibitor.

(光酸発生剤)
本発明のひとつの態様の組成物中の上記光酸発生剤の含有量は、該光酸発生剤を除くレジスト組成物成分100質量部に対し0.1〜50質量部であることが好ましく、1〜30質量部であることがより好ましく、3〜15質量部であることがさらに好ましい。
(Photoacid generator)
The content of the photoacid generator in the composition of one aspect of the present invention is preferably 0.1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resist composition component excluding the photoacid generator. It is more preferably 1 to 30 parts by mass, and even more preferably 3 to 15 parts by mass.

上記光酸発生剤の含有量の算出において、有機溶剤はレジスト組成物成分100質量部中に含まないこととする。 In calculating the content of the photoacid generator, the organic solvent is not contained in 100 parts by mass of the resist composition component.

上記光酸発生剤が一つの単位として樹脂に含まれる場合、つまり上記光酸発生剤がポリマー成分である場合は、ポリマー主鎖を除いた質量基準とする。また、上記光酸発生剤がポリマー成分であって、且つ、後述の一般式(5a)〜(5b)で表される単位(以下、「単位C」ともいう)及び上記一般式(4a)〜(4d)で表される単位(以下、「単位B」ともいう)からなる群より選択される少なくとも1つの単位と共に同一ポリマーの単位として含まれる場合、上記光酸発生剤として作用する単位(以下、「単位A」ともいう)は、ポリマー全単位中、0.1〜40モル%であることが好ましく、1〜30モル%であることがより好ましく、3〜20モル%であることがさらに好ましい。
上記レジスト組成物には上記光酸発生剤を、ポリマー成分及び低分子量成分問わず、単独又は2種以上を混合してもよく、その他の光酸発生剤と併用してもよい。
When the photoacid generator is contained in the resin as one unit, that is, when the photoacid generator is a polymer component, it is based on the mass excluding the polymer main chain. Further, the photoacid generator is a polymer component, and the units represented by the general formulas (5a) to (5b) described later (hereinafter, also referred to as "unit C") and the general formulas (4a) to (4a) to be described later. A unit that acts as the photoacid generator when it is included as a unit of the same polymer together with at least one unit selected from the group consisting of the unit represented by (4d) (hereinafter, also referred to as "unit B") (hereinafter, also referred to as "unit B"). , "Unit A") is preferably 0.1 to 40 mol%, more preferably 1 to 30 mol%, and further preferably 3 to 20 mol% of the total unit of the polymer. preferable.
In the resist composition, the photoacid generator may be used alone or in combination of two or more, regardless of the polymer component and the low molecular weight component, or may be used in combination with other photoacid generators.

上記オニウム塩を含有する光酸発生剤以外のその他の光酸発生剤としては、汎用的なイオン性光酸発生剤と非イオン性光酸発生剤が挙げられる。イオン性光酸発生剤としては、例えば、上記以外のヨードニウム塩及びスルホニウム塩等のオニウム塩化合物が挙げられる。非イオン性光酸発生剤としてはN−スルホニルオキシイミド化合物、オキシムスルホネート化合物、有機ハロゲン化合物及びスルホニルジアゾメタン化合物等が挙げられる。
上記オニウム塩を含有する光酸発生剤以外の光酸発生剤を含む場合、その含有量は光酸発生剤総量を除くレジスト組成物成分100質量部に対し0.1〜50質量部であることが好ましい。
Examples of the photoacid generator other than the photoacid generator containing the onium salt include general-purpose ionic photoacid generators and nonionic photoacid generators. Examples of the ionic photoacid generator include onium salt compounds such as iodonium salt and sulfonium salt other than the above. Examples of the nonionic photoacid generator include N-sulfonyloxyimide compounds, oxime sulfonate compounds, organic halogen compounds, sulfonyldiazomethane compounds and the like.
When a photoacid generator other than the photoacid generator containing the onium salt is contained, the content thereof shall be 0.1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resist composition component excluding the total amount of the photoacid generator. Is preferable.

(酸反応性化合物)
上記酸反応性化合物は、酸により脱保護する保護基を有する化合物、酸により重合する重合性基を有する化合物、及び、酸により架橋作用を有する架橋剤からなる群より選択される少なくともいずれかであることが好ましい。
酸により脱保護する保護基を有する化合物とは、酸によって保護基が脱保護することにより極性基を生じ、現像液に対する溶解性が変化する化合物である。例えばアルカリ現像液等を用いる水系現像の場合、アルカリ現像液に対して不溶性であるが、露光により上記光酸発生剤から発生する酸によって露光部において上記保護基が上記化合物から脱保護することにより、アルカリ現像液に対して可溶となる化合物である。
(Acid-reactive compound)
The acid-reactive compound is at least one selected from the group consisting of a compound having a protecting group that is deprotected by an acid, a compound having a polymerizable group that is polymerized by an acid, and a cross-linking agent having a cross-linking action by an acid. It is preferable to have.
A compound having a protecting group that is deprotected by an acid is a compound that produces a polar group by deprotecting the protecting group by an acid and changes its solubility in a developing solution. For example, in the case of water-based development using an alkaline developer or the like, it is insoluble in an alkaline developer, but the protective group is deprotected from the compound in the exposed portion by the acid generated from the photoacid generator by exposure. , A compound that is soluble in alkaline developers.

本発明のひとつの態様は、上記酸反応性化合物は、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する樹脂(B)であることが特に好ましい。
(樹脂(B))
上記樹脂(B)は、酸により脱保護する保護基を有する上記(4a)〜(4d)で表される単位Bの少なくともいずれかを有するものである。
上記単位Bは、酸により脱保護する保護基を有する、樹脂(B)に含まれる単位であり、酸によって保護基が脱保護することにより極性基を生じ、現像液に対する溶解性が変化する単位である。例えばアルカリ現像液等を用いる水系現像の場合、アルカリ現像液に対して不溶性であるが、露光により上記光酸発生剤から発生する酸によって露光部において上記保護基が上記単位Bから脱保護することにより、アルカリ現像液に対して可溶となる化合物である。
In one aspect of the present invention, it is particularly preferable that the acid-reactive compound is a resin (B) whose solubility in a developing solution changes due to the action of an acid.
(Resin (B))
The resin (B) has at least one of the units B represented by the above (4a) to (4d) having a protecting group that is deprotected by an acid.
The unit B is a unit contained in the resin (B) that has a protecting group that is deprotected by an acid, and a polar group is generated by deprotecting the protecting group by an acid, and the solubility in a developing solution changes. Is. For example, in the case of water-based development using an alkaline developer or the like, the protective group is deprotected from the unit B in the exposed portion by the acid generated from the photoacid generator by exposure, although it is insoluble in the alkaline developer. This is a compound that becomes soluble in an alkaline developer.

本発明においては、アルカリ現像液に限定されず、水系中性現像液又は有機溶剤現像液であってもよい。そのため、有機溶剤現像液を用いる場合は、酸により脱保護する保護基を有する化合物は、露光により上記光酸発生剤から発生する酸によって露光部において上記保護基が上記化合物から脱保護して極性基を生じ、有機溶剤現像液に対して溶解性が低下する化合物である。 In the present invention, the developer is not limited to the alkaline developer, and may be an aqueous neutral developer or an organic solvent developer. Therefore, when an organic solvent developing solution is used, a compound having a protecting group that is deprotected by an acid is polar because the protecting group is deprotected from the compound in an exposed portion by an acid generated from the photoacid generator by exposure. It is a compound that produces a group and has reduced solubility in an organic solvent developing solution.

上記極性基としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基及びスルホ基等が挙げられる。これらの中でも構造中に−OHを有する極性基が好ましく、ヒドロキシ基又はカルボキシ基が好ましい。
酸で脱保護する保護基の具体例としては、カルボキシ基と第3級アルキルエステル基を形成する基;アルコキシアセタール基;テトラヒドロピラニル基;シロキシ基及びベンジロキシ基等が挙げられる。該保護基を有する化合物として、これら保護基がペンダントしたスチレン骨格、メタクリレート又はアクリレート骨格を有する化合物等が好適に用いられる。
Examples of the polar group include a hydroxy group, a carboxy group, an amino group and a sulfo group. Among these, a polar group having −OH in the structure is preferable, and a hydroxy group or a carboxy group is preferable.
Specific examples of the protecting group to be deprotected with an acid include a group forming a carboxy group and a tertiary alkyl ester group; an alkoxyacetal group; a tetrahydropyranyl group; a syroxy group and a benzyloxy group. As the compound having the protecting group, a compound having a styrene skeleton, a methacrylate or an acrylate skeleton in which these protecting groups are pendant, and the like are preferably used.

上記樹脂(B)は、酸により脱保護する保護基を有する単位Bを有するポリマー成分に代えて、保護基含有低分子化合物であってもよい。 The resin (B) may be a low molecular weight compound containing a protecting group instead of the polymer component having a unit B having a protecting group that is deprotected by an acid.

上記保護基含有低分子化合物は、上記樹脂(B)と同様に、上記(4a)〜(4d)で表される単位の少なくともいずれかを有するものである。 The protecting group-containing low molecular weight compound has at least one of the units represented by the above (4a) to (4d), similarly to the above resin (B).

上記式(4a)〜(4d)中、Rは水素原子、アルキル基及びハロゲン化アルキル基からなる群より選択されるいずれかである。
上記アルキル基としては、例えばメチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、イソプロピル、t−ブチル、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられ、これらの水素原子の一部がハロゲンに置換されていてもよい。その中でも特に水素原子、メチル基、トリフルオロメチル基であることが好ましい。
In the above formulas (4a) to (4d), R 1 is any one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group and an alkyl halide group.
Examples of the alkyl group include methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, isopropyl, t-butyl, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group and cyclohexyl group, and some of these hydrogen atoms are halogen. It may be replaced with. Among them, a hydrogen atom, a methyl group, and a trifluoromethyl group are particularly preferable.

上記一般式(4a)〜(4d)中、下記式(a−1)又は(a−2)で示される部位は酸により脱保護する保護基(以下、「酸不安定性基」ともいう)であり、酸の作用で分解してカルボン酸又はフェノール性水酸基を生成して現像液に対する溶解性が変化する。
なお、下記式(a−1)及び(a−2)における破線は、上記式(4a)〜(4d)中のL又は酸素原子との結合部を示す。下記式(a−1)及び(a−2)におけるR〜R7は上記一般式(4a)〜(4d)におけるR〜R7と同じ選択肢から選択されることが好ましい。
In the above general formulas (4a) to (4d), the site represented by the following formula (a-1) or (a-2) is a protecting group that deprotects with an acid (hereinafter, also referred to as "acid instability group"). Yes, it decomposes by the action of acid to generate carboxylic acid or phenolic hydroxyl group, and its solubility in the developing solution changes.
The broken lines in the following formulas (a-1) and (a-2) indicate the bonding portion with L 1 or the oxygen atom in the above formulas (4a) to (4d). Formula (a-1) and (a-2) in R 2 to R 7 may be selected from the same options as R 2 to R 7 in the general formula (4a) ~ (4d) are preferred.

上記式(a−1)中、R及びRは独立して各々に直鎖、分岐又は環状のアルキル基であり、例えばメチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、イソプロピル、t−ブチル、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、アダマンタン−1−イル基、アダマンタン−2−イル基、ノルボルナン−1−イル基及びノルボルナン−2−イル基等のアルキル基等が挙げられる。 In the above formula (a-1), R 2 and R 3 are independently linear, branched or cyclic alkyl groups, for example, methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, isopropyl and t-butyl. , Cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, adamantan-1-yl group, adamantan-2-yl group, norbornan-1-yl group, alkyl group such as norbornan-2-yl group and the like.

は置換基を有してもよい直鎖、分岐、又は環状のアルキル基であり、アルキル基としてはRのアルキル基のそれぞれと同じ選択肢から選択され、これらの水素原子の一部が水酸基、アルコキシ基、オキソ基、アミノ基、アルキルアミノ基等に置換されていてもよい。前記R、R、及びRは単結合で直接に又はメチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して環構造を形成してもよい。 R 4 is a linear, branched, or cyclic alkyl group that may have a substituent, and the alkyl group is selected from the same options as each of the alkyl groups of R 2 , and some of these hydrogen atoms are It may be substituted with a hydroxyl group, an alkoxy group, an oxo group, an amino group, an alkylamino group or the like. The R 5 , R 6 and R 7 may form a ring structure in a single bond either directly or via a selection from the group consisting of methylene groups.

上記式(a−2)中、R及びRは独立して各々に、水素原子、及び、直鎖又は環状のアルキル基であり、アルキル基としてはRのアルキル基のそれぞれと同じ選択肢から選択される。 In the above formula (a-2), R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom and a linear or cyclic alkyl group, and the alkyl group is the same option as the alkyl group of R 2. Is selected from.

は置換基を有してもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基であり、アルキル基としてはRのアルキル基のそれぞれと同じ選択肢から選択され、これらの水素原子の一部が水酸基、アルコキシ基、オキソ基、アミノ基、アルキルアミノ基等に置換されていてもよい。前記R、R及びRは単結合で直接に又はメチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して環構造を形成してもよい。 R 7 is a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, the alkyl group is selected from the same options as each of the alkyl groups of R 2 , and some of these hydrogen atoms are hydroxyl groups. , Alkyl group, oxo group, amino group, alkylamino group and the like may be substituted. Wherein R 5, R 6 and R 7 may form a ring structure through any one selected from the group consisting of directly or methylene group with a single bond.

上記式(a−1)及び(a−2)として具体的に、下記に示す構造が例示できる。しかしながら、本発明はこれに限定されない。 Specifically, the structures shown below can be exemplified as the above formulas (a-1) and (a-2). However, the present invention is not limited to this.

上記一般式(4c)〜(4d)におけるRは、アルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルキルスルファニル基、アルキルスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基及びハロゲン原子からなる群より選択されるいずれかである。これらは、R13のそれぞれと同じ選択肢から選択される。 R 8 in the above general formulas (4c) to (4d) is an alkyl group, a hydroxy group, an alkoxy group, an alkylcarbonyl group, an alkylsulfanyl group, an alkylsulfinyl group, an alkylsulfonyl group, an amino group, a cyano group, a nitro group and a halogen. It is one selected from the group consisting of atoms. These are selected from the same options as each of R 13 .

上記一般式(4a)〜(4d)におけるLは、直接結合、カルボニルオキシ基、カルボニルアミノ基、置換基を有してもよい直鎖、分岐若しくは環状のアルキレンカルボニルオキシ基又はアルキレンカルボニルアミノ基であり、カルボニルオキシ基又はカルボニルアミノ基が上記酸不安定性基と結合する。
上記式(4a)〜(4d)中、lは1〜2の整数であり、mは、lが1のとき0〜4、lが2のとき0〜6の整数であり、nは、lが1のとき1〜5、lが2のとき1〜7の整数であり、m+nは、lが1のとき1〜5であり、lが2のとき1〜7である。
L 6 in the above general formulas (4a) to (4d) is a linear, branched or cyclic alkylene carbonyloxy group or alkylene carbonylamino group which may have a direct bond, a carbonyloxy group, a carbonylamino group and a substituent. The carbonyloxy group or carbonylamino group binds to the acid instability group.
In the above equations (4a) to (4d), l is an integer of 1 to 2, m is an integer of 0 to 4 when l is 1, and n is an integer of 0 to 6 when l is 2. When is 1, it is an integer of 1 to 5, when l is 2, it is an integer of 1 to 7, and m + n is 1 to 5 when l is 1, and 1 to 7 when l is 2.

上記一般式(4a)〜(4d)で表される単位Bとして、具体的に下記に示すものが例示できる。しかしながら、本発明はこれに限定されない。 Specific examples of the unit B represented by the general formulas (4a) to (4d) shown below can be exemplified. However, the present invention is not limited to this.

上記樹脂(B)に代えて又は加えて、酸により重合する重合性基を有する化合物及び/又は酸により架橋作用を有する架橋剤を組成物に含有させてもよい。酸により重合する重合性基を有する化合物とは、酸によって重合することにより現像液に対する溶解性を変化させる化合物である。例えば水系現像の場合、水系現像液に対して可溶である化合物に対して作用し、重合後に該化合物を水系現像液に対して溶解性を低下させるものである。具体的には、エポキシ基、ビニルオキシ基及びオキセタニル基等を有する化合物が挙げられる。 In place of or in addition to the resin (B), the composition may contain a compound having a polymerizable group that polymerizes with an acid and / or a cross-linking agent having a cross-linking action with an acid. A compound having a polymerizable group that polymerizes with an acid is a compound that changes its solubility in a developing solution by polymerizing with an acid. For example, in the case of aqueous development, it acts on a compound that is soluble in an aqueous developer, and after polymerization, the compound is reduced in solubility in an aqueous developer. Specific examples thereof include compounds having an epoxy group, a vinyloxy group, an oxetanyl group and the like.

酸により重合する重合性基を有する化合物は、重合性低分子化合物であっても、重合性基を有する単位含有ポリマー成分であってもよい。
酸により架橋作用を有する架橋剤とは、酸によって架橋することにより現像液に対する溶解性を変化させる化合物である。例えば水系現像の場合、水系現像液に対して可溶である化合物に対して作用し、重合後又は架橋後に該化合物を水系現像液に対して溶解性を低下させるものである。具体的には、エポキシ基、ビニルオキシ基、1−アルコキシアミノ基及びオキセタニル基等の架橋性基を有する架橋剤が挙げられる。該化合物が架橋作用を有する架橋剤であるとき、架橋する相手の化合物、つまり架橋剤と反応して現像液に対する溶解性が変化する化合物としては、フェノール性水酸基を有する化合物等が挙げられる。
The compound having a polymerizable group polymerized by an acid may be a polymerizable low molecular weight compound or a unit-containing polymer component having a polymerizable group.
A cross-linking agent having a cross-linking action with an acid is a compound that changes its solubility in a developing solution by cross-linking with an acid. For example, in the case of aqueous development, it acts on a compound that is soluble in an aqueous developer, and reduces the solubility of the compound in an aqueous developer after polymerization or cross-linking. Specific examples thereof include a cross-linking agent having a cross-linking group such as an epoxy group, a vinyloxy group, a 1-alkoxyamino group and an oxetanyl group. When the compound is a cross-linking agent having a cross-linking action, examples of the compound to be cross-linked, that is, a compound whose solubility in a developing solution changes by reacting with the cross-linking agent, includes a compound having a phenolic hydroxyl group.

酸により架橋作用を有する化合物は、架橋性低分子化合物であっても、架橋性基を有する単位含有ポリマー成分であってもよい。
上記樹脂(B)は、上記式(4a)〜(4d)で表される単位Bの少なくともいずれかに加えて、レジスト組成物において通常用いられているその他の単位をポリマー成分に含有させてもよい。その他の単位としては、例えば、ラクトン骨格、スルトン骨格、スルホラン骨格及びラクタム骨格等からなる群より選択される少なくともいずれかの骨格を有する単位;エーテル構造、エステル構造、アセタール構造、及びヒドロキシ基を有する構造等からなる群より選択される少なくともいずれかの構造を有する単位;ヒドロキシアリール基含有単位;等が挙げられる。さらに、樹脂(B)は上記単位Aを含有しても良い。
The compound having a cross-linking action by an acid may be a cross-linking low molecular weight compound or a unit-containing polymer component having a cross-linking group.
In addition to at least one of the units B represented by the above formulas (4a) to (4d), the resin (B) may contain other units usually used in the resist composition in the polymer component. Good. Other units include, for example, a unit having at least one skeleton selected from the group consisting of a lactone skeleton, a sultone skeleton, a sulfolane skeleton, a lactam skeleton, and the like; an ether structure, an ester structure, an acetal structure, and a hydroxy group. A unit having at least one structure selected from the group consisting of structures and the like; a hydroxyaryl group-containing unit; and the like can be mentioned. Further, the resin (B) may contain the above unit A.

上記樹脂(B)は、上記単位Bを含むホモポリマーとして、又は、上記単位Bと、上記単位A及び後述する一般式(5a)〜(5b)からなる群より選択される少なくとも1つの単位Cと、を有するコポリマーとして、組成物に含まれていてもよい。樹脂(B)がコポリマーである場合、上記樹脂(B)における上記単位Bは、ポリマー全単位中、3〜50モル%であることが好ましく、5〜35モル%であることがより好ましく、7〜30モル%であることがさらに好ましい。 The resin (B) is a homopolymer containing the unit B, or at least one unit C selected from the group consisting of the unit B, the unit A, and the general formulas (5a) to (5b) described later. And, as a copolymer having, may be included in the composition. When the resin (B) is a copolymer, the unit B in the resin (B) is preferably 3 to 50 mol%, more preferably 5 to 35 mol%, 7 of all polymer units. It is more preferably ~ 30 mol%.

(樹脂(C))
本発明のひとつの態様においては、組成物が、下記式(5a)〜(5b)で表される単位Cを1種類以上含む樹脂(C)を含むか、又は、上記樹脂(B)が上記単位Cの少なくともいずれかをさらに含むことが好ましい。
(Resin (C))
In one aspect of the present invention, the composition comprises a resin (C) containing one or more units C represented by the following formulas (5a) to (5b), or the resin (B) is the above. It is preferred that it further comprises at least one of the units C.

上記式(5a)及び(5b)中、R、R及びLは独立して各々、上記式(4a)〜(4d)のR、R及びLの各々と同じ選択肢から選択される。
は、−C(O)−O−、−SO−及び−O−SO−からなる群より選択される少なくともいずれかを含む環式基である。
pは0〜4の整数であり、qは1〜5の整数である。
上記環式基としては、ラクトン骨格;スルトン骨格;スルホラン骨格を含有する基等が挙げられる。
In the above formulas (5a) and (5b), R 1 , R 8 and L 6 are independently selected from the same options as those of R 1 , R 8 and L 6 in the above formulas (4a) to (4d), respectively. Will be done.
R 9 is a cyclic group containing at least one selected from the group consisting of -C (O) -O-, -SO 2- and -O-SO 2- .
p is an integer from 0 to 4, and q is an integer from 1 to 5.
Examples of the cyclic group include a lactone skeleton, a sultone skeleton, and a group containing a sulfolane skeleton.

上記式(5a)〜(5b)で表される単位Cは、上記単位A及び/又は上記式(4a)〜(4d)で表される少なくともいずれかを単位Bとして含むコポリマーに含まれていてもよく、また、別のポリマーの単位であってもよい。
上記式(5a)で表される単位はヒドロキシアリール基含有単位(以下、「単位C1」ともいう)であり、上記式(5b)で表される単位はラクトン骨格;スルトン骨格;スルホラン骨格含有単位(以下、「単位C2」ともいう)である。
The unit C represented by the above formulas (5a) to (5b) is contained in the copolymer containing the above unit A and / or at least one of the above formulas (4a) to (4d) as the unit B. It may be a unit of another polymer.
The unit represented by the above formula (5a) is a hydroxyaryl group-containing unit (hereinafter, also referred to as “unit C1”), and the unit represented by the above formula (5b) is a lactone skeleton; a sultone skeleton; a sulfolane skeleton-containing unit. (Hereinafter, also referred to as "unit C2").

ヒドロキシアリール基含有単位C1を有するポリマーを用いた場合、上記光酸発生剤が分解する際の水素源となり得、酸発生効率をより向上させることができ、高感度となるため好ましい。また、ヒドロキシアリール基含有単位C1を有するポリマーはイオン化ポテンシャルが低いため、後述する第1活性エネルギー線に電子線又は極端紫外線(EUV)を用いる場合、2次電子を生成しやすく、上記光酸発生剤の酸発生効率を向上させ、高感度となるため好ましい。 When a polymer having a hydroxyaryl group-containing unit C1 is used, it can be a hydrogen source when the photoacid generator is decomposed, the acid generation efficiency can be further improved, and the sensitivity becomes high, which is preferable. Further, since the polymer having the hydroxyaryl group-containing unit C1 has a low ionization potential, when an electron beam or extreme ultraviolet (EUV) is used for the first active energy ray described later, secondary electrons are easily generated, and the above-mentioned photoacid generation It is preferable because it improves the acid generation efficiency of the agent and increases the sensitivity.

上記ヒドロキシアリール基含有単位C1は下記に示すものが例示できる。しかしながら、本発明はこれに限定されない。 Examples of the hydroxyaryl group-containing unit C1 shown below can be exemplified. However, the present invention is not limited to this.

上記ヒドロキシアリール基含有単位C1が、上記単位A及び上記単位Bからなる群より選択される少なくとも1つと共に同一ポリマーの単位として含まれる場合、上記ヒドロキシアリール基含有単位C1は、水系現像のポジ型レジスト組成物用ではポリマー全単位中、3〜90モル%であることが好ましく、5〜80モル%であることがより好ましく、7〜70モル%であることがさらに好ましい。水系現像のネガ型レジスト組成物用ではポリマー全単位中、60〜99モル%であることが好ましく、70〜98モル%であることがより好ましく、75〜98モル%であることがさらに好ましい。 When the hydroxyaryl group-containing unit C1 is included as a unit of the same polymer together with at least one selected from the group consisting of the unit A and the unit B, the hydroxyaryl group-containing unit C1 is a positive type for aqueous development. For the resist composition, it is preferably 3 to 90 mol%, more preferably 5 to 80 mol%, and even more preferably 7 to 70 mol% of the total unit of the polymer. For water-based developed negative resist compositions, it is preferably 60 to 99 mol%, more preferably 70 to 98 mol%, and even more preferably 75 to 98 mol% of the total polymer units.

ラクトン骨格;スルトン骨格;スルホラン骨格含有単位C2は下記に示すものが例示できる。しかしながら、本発明はこれに限定されない。 The lactone skeleton; sultone skeleton; sulfolane skeleton-containing unit C2 can be exemplified as shown below. However, the present invention is not limited to this.

単位C2としてスルトン骨格含有単位又はスルホラン骨格含有単位を用いた場合、第1活性エネルギー線として電子線又は極端紫外線(EUV)照射によってイオン化することで酸を発生するため、本発明のいくつかの態様におけるオニウム塩のアセタールの脱保護反応に寄与して第2活性エネルギー線に吸収を持つケトン誘導体をより多く生成できる。また、上記単位Bを含む樹脂(B)との反応による極性変換にも寄与して樹脂の現像液に対する溶解性がより変化することで、高感度となるため好ましい。 When a sulton skeleton-containing unit or a sulforane skeleton-containing unit is used as the unit C2, an acid is generated by ionization by electron beam or extreme ultraviolet (EUV) irradiation as the first active energy ray, and thus some aspects of the present invention. It is possible to produce more ketone derivatives having absorption in the second active energy ray by contributing to the deprotection reaction of the acetal of the onium salt in. Further, it is preferable because the solubility of the resin in the developing solution is further changed by contributing to the polarity conversion by the reaction with the resin (B) containing the unit B, so that the sensitivity becomes high.

単位C2としてラクトン骨格含有単位、スルトン骨格含有単位;スルホラン骨格含有単位が、上記単位A及び上記単位Bからなる群より選択される少なくとも1つと共に同一ポリマーの単位として含まれる場合、上記単位C2はポリマー全単位中、3〜70モル%であることが好ましく、5〜50モル%であることがより好ましく、7〜40モル%であることがさらに好ましい。 The unit C2 is a lactone skeleton-containing unit, a sulton skeleton-containing unit; when the sulfolane skeleton-containing unit is included as a unit of the same polymer together with at least one selected from the group consisting of the unit A and the unit B, the unit C2 is used. It is preferably 3 to 70 mol%, more preferably 5 to 50 mol%, and even more preferably 7 to 40 mol% of the total unit of the polymer.

本発明のひとつの態様の組成物において、上記単位A、上記単位B、及び上記単位C以外に、その他の化合物を同一ポリマーの単位として樹脂(B)及び/又は樹脂(C)に含んでいてもよい。その他の化合物としては、ArFリソグラフィ、KrF リソグラフィ、電子線リソグラフィ、EUVリソグラフィ等の樹脂組成物として一般的に使用されている化合物であれば特に限定されない。 In the composition of one aspect of the present invention, in addition to the unit A, the unit B, and the unit C, other compounds are contained in the resin (B) and / or the resin (C) as units of the same polymer. May be good. The other compounds are not particularly limited as long as they are compounds generally used as resin compositions such as ArF lithography, KrF lithography, electron beam lithography, and EUV lithography.

(スルホン若しくはスルホン酸エステルを含む低分子化合物、又は、ポリマー)
本発明のひとつの態様の組成物は、スルホン若しくはスルホン酸エステルを含む低分子化合物、又は、ポリマーを含んでいても良い。
(Low molecular weight compound containing sulfone or sulfonic acid ester, or polymer)
The composition of one embodiment of the present invention may contain a low molecular weight compound containing a sulfone or a sulfonic acid ester, or a polymer.

上記スルホン又はスルホン酸エステルとしては、特に制限はないが直鎖、分岐若しくは環状のアルキル、又は、アリール基を有するものが好ましい。アルキル又はアリール基の一部又はすべての水素原子がフッ素原子に置換されたものがさらに好ましい。当該化合物が含まれることで電子線又は極端紫外線の照射によりイオン化することで酸を発生するため、レジストの感度を上げることが出来る。
スルホン又はスルホン酸エステルを含む化合物の含有量は光酸発生剤総量を除くレジスト組成物成分100質量部に対し0.1〜50質量部であることが好ましい。
The sulfone or sulfonic acid ester is not particularly limited, but one having a linear, branched or cyclic alkyl or aryl group is preferable. It is more preferable that some or all hydrogen atoms of the alkyl or aryl group are replaced with fluorine atoms. Since the compound is contained and ionized by irradiation with an electron beam or extreme ultraviolet rays to generate an acid, the sensitivity of the resist can be increased.
The content of the compound containing sulfone or sulfonic acid ester is preferably 0.1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resist composition component excluding the total amount of the photoacid generator.

上記スルホン又はスルホン酸エステルを含む化合物として具体的にはジメチルスルホン、イソプロピルメチルスルホン、メチルフェニルスルホン、ジフェニルスルホン、フェニルトリフルオロメチルスルホン、ビス(4-フルオロフェニル)スルホン、ビス(フェニルスルホニル)メタン、メタンスルホン酸メチル、メタンスルホン酸イソプロピル、トリフルオロメタンスルホン酸エチル、ベンゼンスルホン酸メチル、1,3−プロパンスルトン、1−プロペン1,3−スルトン、1,4−ブタンスルトン、1,2−ビス(トシルオキシ)エタン、1,8−ナフトスルトン、等であり、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 Specific examples of the compound containing the above-mentioned sulfone or sulfonic acid ester include dimethyl sulfone, isopropylmethyl sulfone, methylphenyl sulfone, diphenyl sulfone, phenyltrifluoromethyl sulfone, bis (4-fluorophenyl) sulfone, and bis (phenylsulfonyl) methane. Methyl methanesulfonate, isopropyl methanesulfonate, ethyl trifluoromethanesulfonate, methyl benzenesulfonate, 1,3-propanesulfone, 1-propen 1,3-sulfone, 1,4-butanesulfone, 1,2-bis (tosyloxy) ) Etan, 1,8-naphthosulfone, etc., which may be used alone or in combination of two or more.

(含フッ素はっ水ポリマー)
本発明のひとつの態様の組成物は、含フッ素はっ水ポリマーを含んでいても良い。
(Fluorine-containing water-repellent polymer)
The composition of one embodiment of the present invention may contain a fluorine-containing water-repellent polymer.

上記含フッ素はっ水ポリマーとしては、特に制限はないが液浸露光プロセスに通常用いられるものが挙げられ、上記ポリマーよりもフッ素原子含有率が大きい方が好ましい。含フッ素はっ水ポリマーを含有した組成物を用いてレジスト膜を形成する場合に、含フッ素はっ水ポリマーのはっ水性に起因して、レジスト膜表面に上記含フッ素はっ水ポリマーを偏在化させることができる。
フッ素はっ水ポリマーのフッ素含有率としては、フッ素はっ水ポリマー中の炭化水素基における水素原子の25モル%以上がフッ素化されていることが好ましく、50モル%以上フッ素化されていることがより好ましい。
The fluorine-containing water-repellent polymer is not particularly limited, and examples thereof are those usually used in an immersion exposure process, and a polymer having a higher fluorine atom content than the polymer is preferable. When a resist film is formed using a composition containing a fluorine-containing water-repellent polymer, the fluorine-containing water-repellent polymer is unevenly distributed on the surface of the resist film due to the water repellency of the fluorine-containing water-repellent polymer. Can be transformed into.
As for the fluorine content of the fluorine-repellent polymer, it is preferable that 25 mol% or more of hydrogen atoms in the hydrocarbon group in the fluorine-repellent polymer is fluorinated, and 50 mol% or more is fluorinated. Is more preferable.

組成物中のフッ素はっ水ポリマーの含有量としては、本発明のひとつの態様の上記ポリマー(該フッ素はっ水ポリマーでないもの)100質量部に対し、0.5〜10質量部であることが、レジスト膜の疎水性が向上する点から好ましい。フッ素はっ水ポリマーは単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 The content of the fluorine-repellent polymer in the composition is 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the above-mentioned polymer (non-fluorine-repellent polymer) of one embodiment of the present invention. However, it is preferable from the viewpoint of improving the hydrophobicity of the resist film. The fluorine-repellent polymer may be used alone or in combination of two or more.

(光増感剤及びその前駆体)
本発明のひとつの態様の組成物は、光増感剤及びその前駆体を含んでいてもよい。以下、光増感剤及びその前駆体を合わせて「増感化合物」ともいう。
上記増感化合物としては、本発明のいくかの態様に係るオニウム塩の効果を低減しなければ特に制限はないが、チオキサントン誘導体及びそのアセタール化化合物、ベンゾフェノン誘導体及びそのアセタール化化合物、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体及びアルキルアルコール及びアリールアルコール等が挙げられる。
また、増感化合物として例えば下記一般式(7)で表される光増感剤前駆体を含んでいても良い。上記光増感剤前駆体が含まれることで、第1活性エネルギー線を照射することで上記光増感剤前駆体から光増感剤が生成し、その後、第2活性エネルギーを照射することで上記光増感剤と本発明のいくかの態様に係るオニウム塩との間で生じる増感反応を利用できるため、レジストの感度を上げることが出来ることから好ましい。
(Photosensitizer and its precursor)
The composition of one embodiment of the present invention may contain a photosensitizer and a precursor thereof. Hereinafter, the photosensitizer and its precursor are collectively referred to as a "sensitizing compound".
The sensitizing compound is not particularly limited as long as the effect of the onium salt according to some aspects of the present invention is not reduced, but the thioxanthone derivative and its acetalized compound, the benzophenone derivative and its acetalized compound, the naphthalene derivative, and the like. Examples thereof include anthracene derivatives, alkyl alcohols and aryl alcohols.
Further, as the sensitizing compound, for example, a photosensitizer precursor represented by the following general formula (7) may be contained. By containing the photosensitizer precursor, a photosensitizer is generated from the photosensitizer precursor by irradiating with the first active energy ray, and then by irradiating with the second active energy. Since the sensitizing reaction generated between the photosensitizer and the onium salt according to some aspects of the present invention can be utilized, it is preferable because the sensitivity of the resist can be increased.

上記式(7)中、Ar11及びAr12は、独立して各々に、置換基を有していてもよいフェニレン基であり、R21は、置換基を有していてもよいアルキルスルファニル基、アリールスルファニル基及びアルキルスルファニルフェニル基からなる群より選択されるいずれかであり、Wは、硫黄原子、酸素原子及び直接結合からなる群より選択されるいずれかであり、R22は、置換基を有していてもよいアルキル基及びアリール基のいずれかであり、Yは、独立して各々に、酸素原子及び硫黄原子のいずれかであり、R23及びR24は、独立して各々に、置換基を有してもよい直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基、アルケニル基及びアルキニル基並びにアラルキル基からなる群より選択されるいずれかであり、上記R23及びR24は、互いに結合して式中の2つのYと環構造を形成していてもよい。 In the above formula (7), Ar 11 and Ar 12 are phenylene groups which may independently have a substituent, and R 21 is an alkylsulfanyl group which may have a substituent. , Whichever is selected from the group consisting of an arylsulfanyl group and an alkylsulfanylphenyl group, W is any one selected from the group consisting of a sulfur atom, an oxygen atom and a direct bond, and R 22 is a substituent. Is either an alkyl group or an aryl group which may have, Y is an independent each of an oxygen atom and an sulfur atom, and R 23 and R 24 are independently of each. , Whichever is selected from the group consisting of linear, branched or cyclic alkyl groups, alkenyl and alkynyl groups and aralkyl groups which may have substituents, wherein R 23 and R 24 are They may be combined with each other to form a ring structure with two Ys in the formula.

上記式(7)中のAr11及びAr12は、それぞれフェニレン基であり、それぞれR21以外又は−W−R22以外に置換基(以下、Ar11及びAr12の置換基を「第4置換基」という)を有していてもよい。なお、Ar11及びAr12は、合成の点から間接的に結合して環を形成していないことが好ましい。
上記第4置換基としては電子供与性基が挙げられる。該電子供与性基として具体的には、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルコキシフェニル基、アルキルスルファニル基、アリールスルファニル基及びアルキルスルファニルフェニル基等が挙げられる。第4置換基として、ポリエチレングリコール鎖(−(CO−)を有する長鎖アルコキシ基も挙げられる。また、第4置換基がAr11又はAr12のパラ位に結合する場合、OH基を第4置換基として有していてもよい。
Ar 11 and Ar 12 in the above formula (7) are phenylene groups, respectively, and the substituents other than R 21 or −WR 22 (hereinafter, the substituents of Ar 11 and Ar 12 are “fourth substitutions”. It may have a group). It is preferable that Ar 11 and Ar 12 are not indirectly bonded to form a ring from the viewpoint of synthesis.
Examples of the fourth substituent include an electron donating group. Specific examples of the electron donating group include an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an alkoxyphenyl group, an alkylsulfanyl group, an arylsulfanyl group and an alkylsulfanylphenyl group. A fourth substituent, a polyethylene glycol chain (- (CO 2 H 4) n -) may be mentioned long-chain alkoxy group having. Further, when the 4th substituent is bonded to the para position of Ar 11 or Ar 12 , it may have an OH group as the 4th substituent.

なお、本発明において、Ar11又はAr12の「パラ位」等の置換位置は、上記式(7)中の2つのYとAr11とAr12と結合する4級炭素が結合する基に対する位置をいう。第4置換基だけでなく、他の基についても、「パラ位」等の置換位置の基準は上記4級炭素と結合する基に対する位置とする。
第4置換基としてのアルキル基、アルケニル基としては、上記式(1)におけるR11のアルキル基、アルケニル基と同様の選択肢から選択される。第4置換基としてのアルコキシ基としては、上記第1置換基におけるアルコキシ基(−OR)と同様の選択肢から選択される。
第4置換基としてのアルキルスルファニル基、アリールスルファニル基及びアルキルスルファニルフェニル基としては、後述するR21のアルキルスルファニル基、アリールスルファニル基及びアルキルスルファニルフェニル基と同様のものが挙げられる。
In the present invention, the substitution position such as "para position" of Ar 11 or Ar 12 is the position with respect to the group to which the quaternary carbons that bond the two Y, Ar 11 and Ar 12 in the above formula (7) are bonded. To say. For not only the fourth substituent but also other groups, the reference of the substitution position such as "para position" is the position with respect to the group bonded to the quaternary carbon.
The alkyl group as the fourth substituent, the alkenyl group, the alkyl group of R 11 in the formula (1), is selected from the same options as the alkenyl group. The alkoxy group as the fourth substituent is selected from the same options as the alkoxy group (−OR) in the first substituent.
Alkylsulfanyl group as the fourth substituent. As the arylsulfanyl group and alkylsulfanyl phenyl group, an alkylsulfanyl group R 21 described below are the same as those of the arylsulfanyl groups and alkylsulfanyl phenyl group.

第4置換基における上記アルキル基の任意のメチレン基が−C(=O)−基又は−O−C(=O)−基で置換された基であってもよい。ただし、−C(=O)−基及び−O−C(=O)−基は、上記4置換基において、Ar11及びAr12に直接結合しないことが好ましい。また、上記第4置換基において、−O−O、−S−S−及び−S−O−等のヘテロ原子の連続した繋がりを有しないことが好ましい。
第4置換基が、アルコキシ基、アルコキシフェニル基、アルキルスルファニル基、アリールスルファニル基及びアルキルスルファニルフェニル基のときは、Ar11及びAr12であるフェニレン基のオルト位及び/又はパラ位に結合していることが好ましい。その際、置換基の数は3つ以下であることが好ましい。
Any methylene group of the above alkyl group in the fourth substituent may be a group substituted with a -C (= O) -group or an -OC (= O) -group. However, it is preferable that the -C (= O) -group and the -OC (= O) -group do not directly bond to Ar 11 and Ar 12 in the above four substituents. Further, it is preferable that the fourth substituent does not have a continuous connection of heteroatoms such as —O, —S—S— and —SO—.
When the fourth substituent is an alkoxy group, an alkoxyphenyl group, an alkylsulfanyl group, an arylsulfanyl group and an alkylsulfanylphenyl group, it is bonded to the ortho-position and / or para-position of the phenylene group which is Ar 11 and Ar 12. It is preferable to have. At that time, the number of substituents is preferably 3 or less.

上記式(7)中のR21としては、置換基を有していてもよいアルキルスルファニル基、アリールスルファニル基及びアルキルスルファニルフェニル基からなる群より選択されるいずれかである。
21のアルキルスルファニル基として具体的には、メチルスルファニル基、エチルスルファニル基、n−プロピルスルファニル基、n−ブチルスルファニル基等の炭素数1〜20のアルキルスルファニル基が好ましく、炭素数1〜12のアルキルスルファニル基がより好ましい。
21のアリールスルファニル基として具体的には、フェニルスルファニル基、ナフチルスルファニル基等が挙げられる。
The R 21 in the above formula (7) is any one selected from the group consisting of an alkylsulfanil group which may have a substituent, an arylsulfanil group and an alkylsulfanilphenyl group.
Specific examples alkylsulfanyl group R 21, methylsulfanyl group, ethylsulfanyl group, n- propyl sulfanyl group, an alkylsulfanyl group having 1 to 20 carbon atoms, such as n- butyl sulfanyl group preferably having a carbon number 1 to 12 Alkyl sulfanyl group is more preferable.
Specific examples of the arylsulfanil group of R 21 include a phenylsulfanil group and a naphthylsulfanil group.

21のアルキルスルファニルフェニル基として具体的には、メチルスルファニルフェニル基、エチルスルファニルフェニル基、プロピルスルファニルフェニル基、ブチルスルファニルフェニル等の炭素数1〜20のアルキルスルファニル基が結合したフェニル基が好ましく挙げられ、炭素数1〜12のアルキルスルファニル基が結合したフェニル基がさらに好ましい。R21においてフェニレン基に結合するアルキルスルファニル基の置換位置としては特に制限はないが、パラ位であることが電子供与性と365nmのモル吸光係数を高める点から好ましい。上記R21は、Ar11であるフェニレン基のオルト位又はパラ位に結合していることが好ましい。 Specifically, as the alkyl sulfanyl phenyl group of R 21, a phenyl group to which an alkyl sulfanyl group having 1 to 20 carbon atoms such as methyl sulfanyl phenyl group, ethyl sulfanyl phenyl group, propyl sulfanyl phenyl group and butyl sulfanyl phenyl is bonded is preferably mentioned. A phenyl group to which an alkylsulfanyl group having 1 to 12 carbon atoms is bonded is more preferable. The substitution position of the alkylsulfanil group bonded to the phenylene group in R 21 is not particularly limited, but the para position is preferable from the viewpoint of enhancing the electron donating property and the molar extinction coefficient of 365 nm. It is preferable that R 21 is bonded to the ortho-position or para-position of the phenylene group which is Ar 11 .

上記式(7)中のR22としては、置換基を有していてもよいアルキル基及びアリール基のいずれかであり、上記R11のそれぞれと同様の選択肢から選択される。 The R 22 in the above formula (7) is either an alkyl group or an aryl group which may have a substituent, and is selected from the same options as in each of the above R 11 .

上記式(7)中のR21及びR22は置換基を有していてもよく、該置換基(以下、R21及びR22の置換基を「第5置換基」という)としては、特に制限されないが、上記第4置換基に加え、電子吸引性基等が挙げられる。電子吸引性基としては、ニトロ基、スルホニル基等が挙げられる。上記R21又はR22に重合性基を導入し、これを重合したものを増感作用を付与したポリマーとして用いてもよく、第5置換基がポリマー主鎖を含む構成であってもよい。上記重合性基としては、(メタ)アクリロイルオキシ基、エポキシ基、ビニル基等が挙げられる。 R 21 and R 22 in the above formula (7) may have a substituent, and as the substituent (hereinafter, the substituent of R 21 and R 22 is referred to as a “fifth substituent”), in particular. Although not limited, examples thereof include an electron-withdrawing group in addition to the above-mentioned fourth substituent. Examples of the electron-withdrawing group include a nitro group and a sulfonyl group. A polymerizable group may be introduced into R 21 or R 22 and the polymer may be used as a polymer having a sensitizing effect, or the fifth substituent may contain a polymer main chain. Examples of the polymerizable group include a (meth) acryloyloxy group, an epoxy group, a vinyl group and the like.

上記式(7)のWが酸素原子又は硫黄原子であるとき、上記WがAr12のオルト位又はパラ位であることが好ましい。上記Wが直接結合であるときは、上記WがAr12のオルト位又はパラ位であることが好ましい。 When W in the above formula (7) is an oxygen atom or a sulfur atom, it is preferable that the W is the ortho-position or the para-position of Ar 12 . When the W is a direct bond, it is preferable that the W is in the ortho or para position of Ar 12 .

上記式(7)中のR21の総炭素数は特に制限はなく、R21が置換基を有する場合、総炭素数1〜20であることが好ましい。上記式(7)中のR22の総炭素数は特に制限はなく、R22が置換基を有する場合、総炭素数1〜20であることが好ましい。
なお、上記光増感剤前駆体がポリマーである場合、第5置換基となるポリマー主鎖を
含む部分を除いたR21及びR22の総炭素数が1〜20であることが好ましい。
The total number of carbon atoms of R 21 in the above formula (7) is not particularly limited, and when R 21 has a substituent, the total number of carbon atoms is preferably 1 to 20. The total number of carbon atoms of R 22 in the above formula (7) is not particularly limited, and when R 22 has a substituent, the total number of carbon atoms is preferably 1 to 20.
When the photosensitizer precursor is a polymer, the total carbon number of R 21 and R 22 excluding the portion containing the polymer main chain serving as the fifth substituent is preferably 1 to 20.

Yは、独立して各々に、酸素原子及び硫黄原子のいずれかである。
23及びR24は、独立して各々に、置換基を有してもよい、直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基、アルケニル基及びアルキニル基、並びに、アラルキル基からなる群より選択されるいずれかである。R23及びR24のアルキル基、アルケニル基としては、上記式(1)におけるR11のアルキル基、アルケニル基と同様の選択肢から選択される。
23及びR24のアルキニル基としては上記R23及びR24のアルキル基の一部が三重結合になったものから選択される。R23及びRのアラルキル基としては、上記R23及びR24のアルキル基の水素の一部が、フェニル基、ナフチル基等のアリール基で置換されているものから選択される。
Y is independently either an oxygen atom or a sulfur atom, respectively.
R 23 and R 24 are selected from the group consisting of linear, branched or cyclic alkyl groups, alkenyl and alkynyl groups, and aralkyl groups, each of which may independently have a substituent. It is either. The alkyl group and alkenyl group of R 23 and R 24 are selected from the same options as the alkyl group and alkenyl group of R 11 in the above formula (1).
The alkynyl groups R 23 and R 24 are selected from those portions of the above-described alkyl group R 23 and R 24 becomes a triple bond. The aralkyl group of R 23 and R 4 is selected from those in which a part of hydrogen of the alkyl group of R 23 and R 24 is substituted with an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group.

上記式(7)中のR23及びR24は置換基を有していてもよく、該置換基(以下、R23及びR24の置換基を「第6置換基」という)としては、特に制限されないが、上記第5置換基に加え、フェニル基、ナフチル基等のアリール基等も挙げられる。
上記式(7)中のR23及びR24の総炭素数は特に制限はなく、上記光増感剤前駆体がポリマーの構成成分であってもよいが、R23又はR24が置換基を有する場合、それぞれ総炭素数1〜20であることが好ましい。
R 23 and R 24 in the above formula (7) may have a substituent, and as the substituent (hereinafter, the substituent of R 23 and R 24 is referred to as a “sixth substituent”), in particular. Although not limited, in addition to the above-mentioned fifth substituent, an aryl group such as a phenyl group and a naphthyl group can also be mentioned.
The total number of carbon atoms of R 23 and R 24 in the above formula (7) is not particularly limited, and the photosensitizer precursor may be a constituent component of the polymer, but R 23 or R 24 is a substituent. When having, it is preferable that the total number of carbon atoms is 1 to 20, respectively.

上記R23及びR24は、互いに結合して式中の2つのYと環構造を形成していてもよい。
すなわち、本発明の一つの態様に係る光増感剤前駆体は下記式(8)で示される。下記式(8)において−R25−R26−は、−(CH−であることが好ましく、nは2以上の整数である。nは2以上であれば特に制限はないが、合成のしやすさから8以下であることが好ましい。R25及びR26は、上記式(7)におけるR23及びR24が互いに結合して環を形成したものに対応するものとする。
The R 23 and R 24 may be coupled to each other to form a ring structure with two Ys in the formula.
That is, the photosensitizer precursor according to one aspect of the present invention is represented by the following formula (8). In the following equation (8), −R 25 −R 26 − is preferably − (CH 2 ) n −, and n is an integer of 2 or more. There is no particular limitation as long as n is 2 or more, but it is preferably 8 or less from the viewpoint of ease of synthesis. R 25 and R 26 correspond to those in which R 23 and R 24 in the above formula (7) are bonded to each other to form a ring.

上記式(8)において、R25及びR26は、上記R23及びR24と同様の上記第6置換基を有していても良い。上記R23又はR24に重合性基を導入し、これを重合したものを増感作用を付与したポリマーとして用いても良い。
なお、R23及びR24の総炭素数は1〜20であることが好ましい。上記光増感剤前駆体がポリマーである場合、第6置換基となるポリマー主鎖を含む部分を除いたR23及びR24の総炭素数が1〜20であることが好ましい。
In the above formula (8), R 25 and R 26 may have the same sixth substituent as the above R 23 and R 24 . A polymerizable group may be introduced into R 23 or R 24, and the polymer obtained by introducing the polymerizable group may be used as a polymer having a sensitizing effect.
The total number of carbon atoms of R 23 and R 24 is preferably 1 to 20. When the photosensitizer precursor is a polymer, the total carbon number of R 23 and R 24 excluding the portion containing the polymer main chain serving as the sixth substituent is preferably 1 to 20.

上記光増感剤前駆体の酸処理後のもの、すなわち上記光増感剤前駆体が酸により脱保護された際に生成するカルボニル基を有する光増感剤は、365nmにおけるモル吸光係数が1.0×10cm/mol以上であることが好ましい。365nmにおけるモル吸光係数は高い方が好ましいが、1.0×1010cm/mol以下が現実的な値である。モル吸光係数を上記範囲とするには、光増感剤前駆体において、例えば、一つ以上のアルキルスルファニル基、アリールスルファニル基、アルキルスルファニルフェニル基、又は2つ以上のアルコキシ基若しくはアリールオキシ基を含む構成とすることが挙げられる。
本発明においてモル吸光係数は、溶媒としてクロロホルムを用い、UV−VIS吸光光度計により測定された365nmにおけるものである。
なお、本発明の一つの態様に係る光増感剤前駆体は、合成のしやすさ及び吸光特性の点から、光増感剤前駆体全体において、−Y−R23及び−Y−R24、又は、−Y−R25−R26−Y−以外のアルキルスルファニル基、アリールスルファニル基、アルコキシフェニル基、アルキルスルファニルフェニル基、アルコキシ基及びアリールオキシ基からなる群から選ばれる基が4つ以下であることが好ましい。
The photosensitizer precursor after acid treatment of the photosensitizer precursor, that is, the photosensitizer having a carbonyl group generated when the photosensitizer precursor is deprotected by an acid has a molar extinction coefficient of 1 at 365 nm. It is preferably 0.0 × 10 5 cm 2 / mol or more. The molar extinction coefficient at 365 nm is preferably high, but 1.0 × 10 10 cm 2 / mol or less is a realistic value. To set the molar extinction coefficient in the above range, for example, one or more alkylsulfanyl groups, arylsulfanyl groups, alkylsulfanylphenyl groups, or two or more alkoxy groups or aryloxy groups are used in the photosensitizer precursor. It is possible to include the configuration.
In the present invention, the molar extinction coefficient is at 365 nm measured by a UV-VIS absorptiometer using chloroform as a solvent.
The photosensitizer precursor according to one aspect of the present invention has -Y-R 23 and -Y-R 24 in the whole photosensitizer precursor from the viewpoint of ease of synthesis and absorption characteristics. , Or, 4 or less groups selected from the group consisting of an alkylsulfanyl group, an arylsulfanyl group, an alkoxyphenyl group, an alkylsulfanylphenyl group, an alkoxy group and an aryloxy group other than -Y-R 25- R 26- Y-. Is preferable.

上記式(7)又は式(8)で表される光増感剤前駆体としては下記光増感剤前駆体が例示できる。下記例示中、括弧で示されたものはポリマー単位を表している。本発明のいくつかの態様における光増感剤前駆体はこれに限定されない。 Examples of the photosensitizer precursor represented by the above formula (7) or (8) include the following photosensitizer precursors. In the examples below, those shown in parentheses represent polymer units. Photosensitizer precursors in some aspects of the invention are not limited to this.

本発明の一つの態様に係る光増感剤前駆体の合成方法について説明する。本発明においてはこれに限定されない。
本発明の一つの態様に係る光増感剤前駆体が下記式(9)に示される構造の場合、例えば下記の方法により合成可能である。まず、−W−R22基を有するアルコキシベンゾイルクロリド、アルキルベンゾイルクロリド、チオアルコキシベンゾイルクロリド及びチオアルキルベンゾイルクロリド、並びに、これらのアルキル基がアリール基となったものからなる群より選択される1つと、R21基を有するハロゲン化ベンゼンとを用いて、グリニャール反応により反応させ、ベンゾフェノン誘導体を得る。次いで、該ベンゾフェノン誘導体と、アルコール及び必要に応じて脱水剤としてオルトギ酸トリアルキル(R23、R24=アルキル基)等のオルトエステルとを、0℃〜還流温度で1〜120時間反応させることにより、下記式(9)に示される誘導体を得ることができる。
A method for synthesizing a photosensitizer precursor according to one aspect of the present invention will be described. The present invention is not limited to this.
When the photosensitizer precursor according to one aspect of the present invention has a structure represented by the following formula (9), it can be synthesized by, for example, the following method. First, one selected from the group consisting of alkoxybenzoyl chloride having 22 -WR groups, alkylbenzoyl chloride, thioalkoxybenzoyl chloride and thioalkylbenzoyl chloride, and those in which these alkyl groups are aryl groups. , R 21 groups of benzene halides are used to react with a Grignard reaction to obtain a benzophenone derivative. Next, the benzophenone derivative is reacted with an alcohol and, if necessary, an orthoester such as trialkyl orthoester (R 23 , R 24 = alkyl group) as a dehydrating agent at 0 ° C. to a reflux temperature for 1 to 120 hours. Therefore, the derivative represented by the following formula (9) can be obtained.

(その他の成分)
本発明のひとつの態様の組成物には、上記成分以外に必要により任意成分としてさらに、通常のレジスト組成物で用いられる酸拡散制御剤、界面活性剤、有機カルボン酸、有機溶剤、溶解抑制剤、安定剤及び色素、上記以外のポリマー等を組み合わせて含んでいてもよい。
(Other ingredients)
In the composition of one aspect of the present invention, an acid diffusion control agent, a surfactant, an organic carboxylic acid, an organic solvent, and a dissolution inhibitor used in ordinary resist compositions are further added as optional components in addition to the above components. , Stabilizers and dyes, polymers other than the above, etc. may be included in combination.

上記酸拡散制御剤は、光酸発生剤から生じる酸のレジスト膜中における拡散現象を制御し、非露光領域における好ましくない化学反応を制御する効果を奏する。そのため、得られるレジスト組成物の貯蔵安定性がさらに向上し、またレジストとしての解像度がさらに向上するとともに、露光から現像処理までの引き置き時間の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に優れたレジスト組成物が得られる。 The acid diffusion control agent has the effect of controlling the diffusion phenomenon of the acid generated from the photoacid generator in the resist film and controlling an unfavorable chemical reaction in the non-exposed region. Therefore, the storage stability of the obtained resist composition is further improved, the resolution of the resist is further improved, and the line width change of the resist pattern due to the fluctuation of the leaving time from the exposure to the development process can be suppressed. , A resist composition having excellent process stability can be obtained.

酸拡散制御剤としては、例えば、同一分子内に窒素原子を1個有する化合物、2個有する化合物、窒素原子を3個有する化合物、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物等が挙げられる。また、酸拡散制御剤として、露光により感光し弱酸を発生する光崩壊性塩基を用いることもできる。光崩壊性塩基としては、例えば、露光により分解して酸拡散制御性を失うオニウム塩化合物、ヨードニウム塩化合物等が挙げられる。 Examples of the acid diffusion control agent include a compound having one nitrogen atom in the same molecule, a compound having two nitrogen atoms, a compound having three nitrogen atoms, an amide group-containing compound, a urea compound, and a nitrogen-containing heterocyclic compound. Be done. Further, as the acid diffusion control agent, a photodisintegrating base that is exposed to exposure to generate a weak acid can also be used. Examples of the photodisintegrating base include onium salt compounds and iodonium salt compounds that are decomposed by exposure and lose their acid diffusion controllability.

酸拡散制御剤として具体的には、特許3577743号、特開2001−215689号、特開2001−166476号、特開2008−102383号、特開2010−243773号、特開2011−37835号及び特開2012−173505号に記載の化合物が挙げられる。 Specifically, as the acid diffusion control agent, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3577743, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-215689, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-166476, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-102383, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-243773, JP-A-2011-37835 and Examples thereof include the compounds described in Open 2012-173505.

酸拡散制御剤の含有量は、レジスト組成物成分100質量部に対して0.01〜10質量部であることが好ましく、0.03〜5質量部であることがより好ましく、0.05〜3質量部であることがさらに好ましい。
上記界面活性剤は、塗布性を向上させるために用いることが好ましい。界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、オルガノシロキサンポリマー等が挙げられる。
界面活性剤の含有量は、レジスト組成物成分100質量部に対して0.0001〜2質量部であることが好ましく、0.0005〜1質量%であることがより好ましい。
The content of the acid diffusion control agent is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.03 to 5 parts by mass, and 0.05 to 0.05 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resist composition component. It is more preferably 3 parts by mass.
The above-mentioned surfactant is preferably used to improve the coatability. Examples of surfactants include nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene block polymers, sorbitan fatty acid esters, and polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters. Examples thereof include agents, fluorosurfactants, and organosiloxane polymers.
The content of the surfactant is preferably 0.0001 to 2 parts by mass, more preferably 0.0005 to 1% by mass, based on 100 parts by mass of the resist composition component.

上記有機カルボン酸としては、脂肪族カルボン酸、脂環式カルボン酸、不飽和脂肪族カルボン酸、オキシカルボン酸、アルコキシカルボン酸、ケトカルボン酸、安息香酸誘導体、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、2−ナフトエ酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸等を挙げることができる。電子線露光を真空化で行う際にはレジスト膜表面より揮発して描画チャンバー内を汚染してしまう恐れがあるので、好ましい有機カルボン酸としては、芳香族有機カルボン酸、その中でも例えば安息香酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸が好適である。
有機カルボン酸の含有量は、レジスト組成物成分100質量部に対し、0.01〜10質量部が好ましく、より好ましくは0.01〜5質量部、更により好ましくは0.01〜3質量部である。
Examples of the organic carboxylic acid include aliphatic carboxylic acid, alicyclic carboxylic acid, unsaturated aliphatic carboxylic acid, oxycarboxylic acid, alkoxycarboxylic acid, ketocarboxylic acid, benzoic acid derivative, phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, 2 Examples thereof include −naphthoic acid, 1-hydroxy-2-naphthoic acid, 2-hydroxy-3-naphthoic acid and the like. When electron beam exposure is performed by vacuuming, it may volatilize from the surface of the resist film and contaminate the inside of the drawing chamber. Therefore, preferable organic carboxylic acids are aromatic organic carboxylic acids, among which, for example, benzoic acid. 1-Hydroxy-2-naphthoic acid and 2-hydroxy-3-naphthoic acid are preferable.
The content of the organic carboxylic acid is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.01 to 5 parts by mass, and even more preferably 0.01 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resist composition component. Is.

有機溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、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プロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、β−メトキシイソ酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸イソアミル、乳酸エチル、トルエン、キシレン、酢酸シクロヘキシル、ジアセトンアルコール、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、γ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート等が好ましい。これらの有機溶剤は単独又は組み合わせて用いられる。 Examples of the organic solvent include ethylene glycol monoethyl ether acetate, cyclohexanone, 2-heptanone, propylene glycol monomethyl ether (PGME), propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether propionate, and propylene glycol monoethyl ether. Acetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl β-methoxyisobutyrate, ethyl butyrate, propyl butyrate, methylisobutylketone, ethyl acetate, isoamyl acetate, ethyl lactate, toluene, xylene, cyclohexyl acetate, diacetone Alcohol, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, γ-butyrolactone, N, N-dimethylacetamide, propylene carbonate, ethylene carbonate and the like are preferable. These organic solvents are used alone or in combination.

レジスト組成物成分は、上記容器溶剤に溶解し、固形分濃度として、1〜40質量%で溶解することが好ましい。より好ましくは1〜30質量%、更に好ましくは3〜20質量%である。このような固形分濃度の範囲とすることで、上記の膜厚を達成できる。 The resist composition component is preferably dissolved in the above-mentioned container solvent and dissolved in a solid content concentration of 1 to 40% by mass. It is more preferably 1 to 30% by mass, still more preferably 3 to 20% by mass. The above film thickness can be achieved by setting the solid content concentration in the range.

本発明のひとつの態様のレジスト組成物がポリマーを含む場合、ポリマーは、重量平均分子量が2000〜200000であることが好ましく、2000〜50000であることがより好ましく、2000〜15000であることがさらに好ましい。上記ポリマーの好ましい分散度(分子量分布)(Mw/Mn)は、感度の観点から、1.0〜1.7であり、より好ましくは1.0〜1.2である。上記ポリマーの重量平均分子量及び分散度は、GPC測定によるポリスチレン換算値として定義される。 When the resist composition of one aspect of the present invention comprises a polymer, the polymer preferably has a weight average molecular weight of 2000-20000, more preferably 2000-50000, and further 2000-15000. preferable. The preferred dispersity (molecular weight distribution) (Mw / Mn) of the polymer is 1.0 to 1.7, more preferably 1.0 to 1.2, from the viewpoint of sensitivity. The weight average molecular weight and dispersity of the polymer are defined as polystyrene-equivalent values measured by GPC.

本発明のひとつの態様の組成物は、上記組成物の各成分を混合することにより得られ、混合方法は特に限定されない。 The composition of one aspect of the present invention is obtained by mixing each component of the above composition, and the mixing method is not particularly limited.

<4>デバイスの製造方法
本発明のひとつの態様は、上記組成物を基板上に塗布する等してレジスト膜を形成する工程と、上記レジスト膜に第1活性エネルギー線を照射す工程と、上記第1活性エネルギー線照射後のレジスト膜に第2活性エネルギー線を照射する工程と、上記第2活性エネルギー線照射後のレジスト膜を現像してパターンを得る工程と、を含むデバイスの製造方法である。
<4> Device Manufacturing Method One embodiment of the present invention includes a step of forming a resist film by applying the above composition onto a substrate, and a step of irradiating the resist film with first active energy rays. A method for manufacturing a device including a step of irradiating a resist film after irradiation with the first active energy ray with a second active energy ray and a step of developing the resist film after irradiation with the second active energy ray to obtain a pattern. Is.

本発明のひとつの形態は、上記組成物を用いて、レジスト膜を形成する工程と第1活性エネルギー線を照射する工程と第2活性エネルギーを照射する工程とパターンを形成する工程とを含み、個片化チップを得る前のパターンを有する基板の製造方法であってもよい。
本発明のひとつの形態は、上記組成物を用いて基板上に塗布膜を形成する工程と、第1活性エネルギー線及び第2活性エネルギー線を用いて、上記塗布膜を露光し、層間絶縁膜を得る工程とを含むデバイスの製造方法であってもよい。
One embodiment of the present invention includes a step of forming a resist film, a step of irradiating a first active energy ray, a step of irradiating a second active energy, and a step of forming a pattern using the above composition. It may be a method of manufacturing a substrate having a pattern before obtaining an individualized chip.
One embodiment of the present invention includes a step of forming a coating film on a substrate using the above composition, and exposing the coating film using the first active energy ray and the second active energy ray to obtain an interlayer insulating film. It may be a method of manufacturing a device including a step of obtaining the above.

第1活性エネルギー線及び第2活性エネルギー線としては、本発明のいくつかの態様に係るオニウム塩が、第2活性エネルギー線に顕著な吸収を持たなければ特に制限はないが、第1活性エネルギー線の波長は第2活性エネルギー線よりも短い、又は、光子若しくは粒子線のエネルギーが高いことが好ましい。下記に各活性エネルギー線を例示するが、第1活性エネルギー線の波長が第2活性エネルギー線よりも短い、又は、光子若しくは粒子線のエネルギーが高ければこれに限定されない。
第1活性エネルギー線としては、レジスト膜照射後に該レジスト膜中に酸等の活性種を発生させることができれば特に制限はないが、例えば、KrFエキシマレーザ光、ArFエキシマレーザ光、電子線又は極端紫外線(EUV)等が好ましく挙げられる。
The first active energy ray and the second active energy ray are not particularly limited as long as the onium salt according to some aspects of the present invention does not have significant absorption in the second active energy ray, but the first active energy ray is limited. It is preferable that the wavelength of the line is shorter than that of the second active energy line, or the energy of the photon or particle line is high. Each active energy ray is illustrated below, but the wavelength of the first active energy ray is shorter than that of the second active energy ray, or the energy of the photon or particle beam is high.
The first active energy ray is not particularly limited as long as an active species such as an acid can be generated in the resist film after irradiation with the resist film. For example, KrF excimer laser light, ArF excimer laser light, electron beam or extreme. Ultraviolet light (EUV) and the like are preferably mentioned.

第2活性エネルギー線としては、第1活性エネルギー線の照射後にレジスト膜中に発生した酸により、本発明のいくつかの態様に係るオニウム塩のアセタール又はチオアセタール部分が脱保護して生成したケトン誘導体を活性化して酸等の活性種を発生させ得る光であればよい。例えば、KrFエキシマレーザ光、UV、可視光線等を意味し、特にUV光のうち365nm(i線)〜436nm(g線)領域の光を用いることが好ましい。 The second active energy ray is a ketone produced by deprotecting the acetal or thioacetal moiety of the onium salt according to some aspects of the present invention by an acid generated in the resist film after irradiation with the first active energy ray. Any light may be used as long as it can activate the derivative to generate an active species such as an acid. For example, it means KrF excimer laser light, UV, visible light, etc., and it is particularly preferable to use light in the range of 365 nm (i line) to 436 nm (g line) among UV light.

本発明のひとつの形態のデバイスの製造方法は、第1活性エネルギーを照射する工程と、第2活性エネルギー線を照射する工程との、の間に電熱線又はレーザーにより加熱する工程を有することが好ましい。この工程を有することで、オニウム塩の分解効率が向上し、さらなる感度向上につながり得る。加熱する工程はホットプレート等で実施することができ、デバイスの製造方法においてはプレベークの実施が該工程に相当する。 The method for manufacturing a device according to one embodiment of the present invention may include a step of heating with a heating wire or a laser between a step of irradiating the first active energy and a step of irradiating the second active energy ray. preferable. By having this step, the decomposition efficiency of the onium salt is improved, which may lead to further improvement in sensitivity. The step of heating can be carried out on a hot plate or the like, and in the method of manufacturing the device, the step of prebaking corresponds to the step.

上記基板としては、特に限定されず公知のものを用いることができる。例えば、シリコン、窒化シリコン、チタン、タンタル、パラジウム、銅、クロム、アルミニウム等の金属製の基板;ガラス基板;等が挙げられる。
本発明のひとつの態様において、LSI作成のための層間絶縁膜等を得るために用いるフォトリソグラフィ工程の露光に用いる活性エネルギー線としては、UV、KrFエキシマレーザ光、ArFエキシマレーザ光、電子線又は極端紫外線(EUV)等が好ましく挙げられる。
The substrate is not particularly limited and a known substrate can be used. For example, a metal substrate such as silicon, silicon nitride, titanium, tantalum, palladium, copper, chromium, aluminum; a glass substrate; and the like can be mentioned.
In one embodiment of the present invention, the active energy rays used for exposure in the photolithography step used to obtain an interlayer insulating film for creating an LSI include UV, KrF excimer laser light, ArF excimer laser light, electron beams, or Extreme ultraviolet rays (EUV) and the like are preferably mentioned.

第1活性エネルギー線の照射量は、光硬化性組成物中の各成分の種類及び配合割合、並びに塗膜の膜厚等によって異なるが、1J/cm以下又は1000μC/cm以下であることが好ましい。
本発明のひとつの態様において、上記レジスト組成物により形成されたレジスト膜の膜厚は10〜200nmであることが好ましい。上記レジスト組成物は、スピンコート、ロールコート、フローコート、ディップコート、スプレーコート、ドクターコート等の適当な塗布方法により基板上に塗布され、60〜150℃で1〜20分間、好ましくは80〜120℃で1〜10分間プリベークして薄膜を形成する。この塗布膜の膜厚は5〜200nmであり、10〜100nmであることが好ましい。
The irradiation amount of the first active energy ray varies depending on the type and blending ratio of each component in the photocurable composition, the film thickness of the coating film, etc., but is 1 J / cm 2 or less or 1000 μC / cm 2 or less. Is preferable.
In one aspect of the present invention, the film thickness of the resist film formed by the resist composition is preferably 10 to 200 nm. The resist composition is applied onto a substrate by an appropriate coating method such as spin coating, roll coating, flow coating, dip coating, spray coating, doctor coating, etc., and is applied at 60 to 150 ° C. for 1 to 20 minutes, preferably 80 to 80 to. Prebake at 120 ° C. for 1-10 minutes to form a thin film. The film thickness of this coating film is 5 to 200 nm, preferably 10 to 100 nm.

以下、本発明を実施例によってさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら制限されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

<1>スルホニウム塩の合成
<スルホニウム塩1の合成>
(合成例1)3−(4−ブロモベンゾイル)−9−エチルカルバゾールの合成
塩化アルミニウム5.1gを塩化メチレン48gに添加して0℃とする。これに9−エチルカルバゾール6.8gを添加し、4−ブロモベンゾイルクロリド8.4gを塩化メチレン17gに溶解して30分かけて滴下した後に、25℃で1時間撹拌する。その後、純水40gを添加し、撹拌した後に分液して有機層を回収する。有機層に純水35g添加し、撹拌しながら水層が塩基性になるまで25質量%水酸化ナトリウム水溶液5.2gを加えた後に、有機層を回収し、純水40gで3回洗浄し、有機層の塩化メチレンを留去することで3−(4−ブロモベンゾイル)−9−エチルカルバゾールを8.3g得る。
<1> Synthesis of sulfonium salt <Synthesis of sulfonium salt 1>
(Synthesis Example 1) Synthesis of 3- (4-bromobenzoyl) -9-ethylcarbazole 5.1 g of aluminum chloride is added to 48 g of methylene chloride to bring the temperature to 0 ° C. To this, 6.8 g of 9-ethylcarbazole is added, 8.4 g of 4-bromobenzoyl chloride is dissolved in 17 g of methylene chloride, added dropwise over 30 minutes, and then stirred at 25 ° C. for 1 hour. Then, 40 g of pure water is added, and after stirring, the liquid is separated to recover the organic layer. 35 g of pure water was added to the organic layer, 5.2 g of a 25 mass% sodium hydroxide aqueous solution was added while stirring until the aqueous layer became basic, and then the organic layer was recovered and washed 3 times with 40 g of pure water. By distilling off methylene chloride in the organic layer, 8.3 g of 3- (4-bromobenzoyl) -9-ethylcarbazole is obtained.

(合成例2)3−[(4―ブロモフェニル)ジメトキシメチル]−9−エチルカルバゾールの合成
3−(4−ブロモベンゾイル)−9−エチルカルバゾール8.0gとオルトギ酸トリメチル1.8gとをメタノール20gに溶解した後に95質量%硫酸200mgを加え、60℃で3時間撹拌する。室温まで冷却し、トリエチルアミン1.0g加えた後にメタノールを留去する。残留物を塩化メチレン48g溶解し、純水32gで3回洗浄し、塩化メチレンを留去することで、3−[(4−ブロモフェニル)ジメトキシメチル]−9−エチルカルバゾールを8.8g得る。
(Synthesis Example 2) Synthesis of 3-[(4-bromophenyl) dimethoxymethyl] -9-ethylcarbazole 8.0 g of 3- (4-bromobenzoyl) -9-ethylcarbazole and 1.8 g of trimethyl orthoformate are mixed with methanol. After dissolving in 20 g, 200 mg of 95 mass% sulfuric acid is added, and the mixture is stirred at 60 ° C. for 3 hours. After cooling to room temperature and adding 1.0 g of triethylamine, methanol is distilled off. The residue is dissolved in 48 g of methylene chloride, washed 3 times with 32 g of pure water, and the methylene chloride is distilled off to obtain 8.8 g of 3-[(4-bromophenyl) dimethoxymethyl] -9-ethylcarbazole.

(合成例3)4―[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩1)の合成
あらかじめ乾燥させたフラスコにテトラヒドロフラン2.0gとマグネシウム360mgと1,2−ジブロモエタン50mgとを加えてマグネシウムを活性化させる。活性化したことを確認後、溶液を50℃に昇温し、そこに上記合成例2で得た3−[(4−ブロモフェニル)ジメトキシメチル]―9―エチルカルバゾール4.0gをTHF6.0gに溶解させたものを滴下する。滴下後、50℃で2時間撹拌し、4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニルマグネシウムブロミドのTHF溶液を得る。ジフェニルスルホキシド2.2gとトリメチルシリルクロライド1.5gとトリエチルアミン1.5gとを塩化メチレン9.5gに溶解した溶液中に、4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニルマグネシウムブロミドのTHF溶液を10℃以下で滴下し、その後25℃で1時間撹拌する。撹拌後、10質量%塩化アンモニウム水溶液30gを5℃以下で添加してさらに10分撹拌した後、塩化メチレン40gとノナフルオロブタンスルホン酸カリウム3.8gを添加して25℃で2時間撹拌する。これを分液して純水で3回洗浄後に塩化メチレンを留去することで粗結晶を得る。粗結晶をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(塩化メチレン/メタノール=90/10(体積比))により精製することで4−[ジメトキシ−(9―エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩1)を4.7g得る。
(Synthesis Example 3) Synthesis of 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyldiphenylsulfonium nonaflatebutanesulfonate (sulfonium salt 1) 2.0 g of tetrahydrofuran and 360 mg of magnesium were added to a pre-dried flask. Add 50 mg of 1,2-dibromoethane to activate magnesium. After confirming the activation, the temperature of the solution was raised to 50 ° C., and 4.0 g of 3-[(4-bromophenyl) dimethoxymethyl] -9-ethylcarbazole obtained in Synthesis Example 2 above was added to 6.0 g of THF. The solution dissolved in is dropped. After the dropwise addition, the mixture is stirred at 50 ° C. for 2 hours to obtain a THF solution of 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenylmagnesium bromide. 4- [Dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenylmagnesium bromide in a solution of 2.2 g of diphenylsulfoxide, 1.5 g of trimethylsilyl chloride and 1.5 g of triethylamine in 9.5 g of methylene chloride. The THF solution of No. 1 is added dropwise at 10 ° C. or lower, and then the mixture is stirred at 25 ° C. for 1 hour. After stirring, 30 g of a 10 mass% ammonium chloride aqueous solution is added at 5 ° C. or lower, and the mixture is further stirred for 10 minutes. Then, 40 g of methylene chloride and 3.8 g of potassium nonafluorobutanesulfonate are added, and the mixture is stirred at 25 ° C. for 2 hours. Crude crystals are obtained by separating the liquid, washing with pure water three times, and then distilling off methylene chloride. By purifying the crude crystals by silica gel column chromatography (methylene chloride / methanol = 90/10 (volume ratio)), 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyldiphenylsulfonium nonaflate butane sulfonate Obtain 4.7 g of (sulfonium salt 1).

<スルホニウム塩2の合成>
(合成例4)4―[ジメトキシ―(9―エチルカルバゾール−3―イル)メチル]フェニルジフェニルスルホニウムベンゾエート(スルホニウム塩2)の合成
ノナフルオロブタンスルホン酸カリウムに代えて安息香酸ナトリウムを用いる以外は上記合成例3と同様の操作を行うことで4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニルジフェニルスルホニウムベンゾエート(スルホニウム塩2)を3.5g得る。
<Synthesis of sulfonium salt 2>
(Synthesis Example 4) Synthesis of 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyldiphenylsulfonium benzoate (sulfonium salt 2) The above except that sodium benzoate is used instead of potassium nonafluorobutanesulfonate. By performing the same operation as in Synthesis Example 3, 3.5 g of 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyldiphenylsulfoniumbenzoate (sulfonium salt 2) is obtained.

<スルホニウム塩3の合成>
(合成例5)3−[2−(4−ブロモベンゾイル) −1,3−ジオキソラン−2−イル]−9−エチルカルバゾールの合成
メタノールに代えてエチレングリコールを用いる以外は上記合成例2と同様の操作を行うことで3−[2−(4-ブロモベンゾイル) −1,3−ジオキソラン−2−イル]−9−エチルカルバゾールを8.6g得る。
<Synthesis of sulfonium salt 3>
(Synthesis Example 5) Synthesis of 3- [2- (4-bromobenzoyl) -1,3-dioxolane-2-yl] -9-ethylcarbazole Same as Synthetic Example 2 except that ethylene glycol is used instead of methanol. By performing the above procedure, 8.6 g of 3- [2- (4-bromobenzoyl) -1,3-dioxolane-2-yl] -9-ethylcarbazole can be obtained.

(合成例6)ジフェニル−4−[2−(9−エチルカルバゾール−3−イル)−1,3−ジオキソラン−2−イル]フェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩3)の合成
3−[(4―ブロモフェニル)ジメトキシメチル]−9−エチルカルバゾールに代えて3−[2−(4-ブロモベンゾイル)−1,3−ジオキソラン−2−イル]−9−エチルカルバゾールを用いる以外は上記合成例3と同様の操作を行うことでジフェニル−4−[2−(9−エチルカルバゾール−3−イル)−1,3−ジオキソラン−2−イル]フェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩3)を4.5g得る。
(Synthesis Example 6) Synthesis of diphenyl-4- [2- (9-ethylcarbazole-3-yl) -1,3-dioxolan-2-yl] phenylsulfonium nonafluorobutane sulfonate (sulfonium salt 3) 3-[() The above synthesis example except that 3- [2- (4-bromobenzoyl) -1,3-dioxolan-2-yl] -9-ethylcarbazole is used instead of 4-[bromophenyl) dimethoxymethyl] -9-ethylcarbazole. Diphenyl-4- [2- (9-ethylcarbazole-3-yl) -1,3-dioxolan-2-yl] phenylsulfonium nonafluorobutane sulfonate (sulfonium salt 3) was added to 4 by performing the same operation as in 3. Get 5.5g.

<スルホニウム塩4の合成>
(合成例7)4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニルジベンゾチオフェニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩4)の合成
ジフェニルスルホキシドに代えてジベンゾチオフェンオキシドを用いる以外は上記合成例3と同様の操作を行うことで4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニルジベンゾチオフェニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩4)を3.1g得る。
<Synthesis of sulfonium salt 4>
(Synthesis Example 7) Synthesis of 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyldibenzothiophenium nonaflatebutane sulfonate (sulfonium salt 4) Except for using dibenzothiophene oxide instead of diphenyl sulfoxide. By carrying out the same operation as in Synthesis Example 3, 3.1 g of 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyldibenzothiophenium nonaflate butane sulfonate (sulfonium salt 4) can be obtained.

<スルホニウム塩5の合成>
(合成例8)4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニルジベンゾチオフェニウム−4−(3−ヒドロキシアダマンチルカルボニルオキシ)−1,1,2−トリフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩5)の合成
ジフェニルスルホキシドに代えてジベンゾチオフェンオキシドを用い、また、ノナフルオロブタンスルホン酸カリウムに代えて4−(3−ヒドロキシアダマンチルカルボニルオキシ)−1,1,2−トリフルオロブタンスルホン酸ナトリウムを用いる以外は上記合成例3と同様の操作を行うことで4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニルジベンゾチオフェニウム−4−(3−ヒドロキシアダマンチルカルボニルオキシ)−1,1,2−トリフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩5)を3.3g得る。
<Synthesis of sulfonium salt 5>
(Synthetic Example 8) 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyldibenzothiophenium-4- (3-hydroxyadamantylcarbonyloxy) -1,1,2-trifluorobutane sulfonate ( Synthesis of Sulfonium Salt 5) Dibenzothiophene oxide was used in place of diphenyl sulfoxide, and 4- (3-hydroxyadamantylcarbonyloxy) -1,1,2-trifluorobutanesulfonic acid was used in place of potassium nonafluorobutanesulfonate. By performing the same operation as in Synthesis Example 3 except that sodium is used, 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyldibenzothiophenium-4- (3-hydroxyadamantylcarbonyloxy) Obtain 3.3 g of -1,1,2-trifluorobutane sulfonate (sulfonium salt 5).

<スルホニウム塩6の合成>
(合成例9)3−(4−ブロモベンゾイル)ジベンゾチオフェンの合成
9−エチルカルバゾールに代えてジベンゾチオフェンを用いる以外は上記合成例1と同様の操作を行うことで3−(4−ブロモベンゾイル)ジベンゾチオフェンを8.1g得る。
<Synthesis of sulfonium salt 6>
(Synthesis Example 9) Synthesis of 3- (4-bromobenzoyl) dibenzothiophene 3- (4-Bromobenzoyl) can be obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 1 above except that dibenzothiophene is used instead of 9-ethylcarbazole. Obtain 8.1 g of dibenzothiophene.

(合成例10)3−[(4−ブロモフェニル)ジメトキシメチル]ジベンゾチオフェンの合成
3−(4−ブロモベンゾイル)−9−エチルカルバゾールに代えて3−(4−ブロモベンゾイル)ジベンゾチオフェンを用いる以外は上記合成例2と同様の操作を行うことで3−[(4−ブロモフェニル)ジメトキシメチル]ジベンゾチオフェンを8.6g得る。
(Synthesis Example 10) Synthesis of 3-[(4-Bromophenyl) dimethoxymethyl] dibenzothiophene Except for the use of 3- (4-bromobenzoyl) dibenzothiophene instead of 3- (4-bromobenzoyl) -9-ethylcarbazole. Obtains 8.6 g of 3-[(4-bromophenyl) dimethoxymethyl] dibenzothiophene by performing the same operation as in Synthesis Example 2 above.

(合成例11)4−[(ジベンゾチオフェン−3−イル)ジメトキシメチル]フェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩6)の合成
3−[(4−ブロモフェニル)ジメトキシメチル]−9−エチルカルバゾールに代えて3−[(4−ブロモフェニル)ジメトキシメチル]ジベンゾチオフェンを用いる以外は上記合成例3と同様の操作を行うことで4−[(ジベンゾチオフェン−3−イル)ジメトキシメチル]フェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩6)を4.5g得る。
(Synthesis Example 11) Synthesis of 4-[(dibenzothiophen-3-yl) dimethoxymethyl] phenyldiphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate (sulfonium salt 6) 3-[(4-Bromophenyl) dimethoxymethyl] -9-ethylcarbazole 4-[(Dibenzothiophen-3-yl) dimethoxymethyl] phenyldiphenylsulfonium by performing the same operation as in Synthesis Example 3 above except that 3-[(4-bromophenyl) dimethoxymethyl] dibenzothiophene is used instead of Obtain 4.5 g of nonafluorobutane sulfonate (sulfonium salt 6).

<スルホニウム塩7の合成>
(合成例12)3−(4−ブロモベンゾイル)ジベンゾフランの合成
9−エチルカルバゾールに代えてジベンゾフランを用いる以外は上記合成例1と同様の操作を行うことで3−(4−ブロモベンゾイル)ジベンゾフランを8.1g得る。
<Synthesis of sulfonium salt 7>
(Synthesis Example 12) Synthesis of 3- (4-bromobenzoyl) dibenzofuran 3- (4-Bromobenzoyl) dibenzofuran can be obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 1 above except that dibenzofuran is used instead of 9-ethylcarbazole. Obtain 8.1 g.

(合成例13)3−[(4−ブロモフェニル)ジメトキシメチル]ジベンゾフランの合成
3−(4-ブロモベンゾイル)−9−エチルカルバゾールに代えて3−(4−ブロモベンゾイル)ジベンゾフランを用いる以外は上記合成例2と同様の操作を行うことで3−[(4−ブロモフェニル)ジメトキシメチル]ジベンゾフランを8.4g得る。
(Synthesis Example 13) Synthesis of 3-[(4-bromophenyl) dimethoxymethyl] dibenzofuran The above except that 3- (4-bromobenzoyl) dibenzofuran is used instead of 3- (4-bromobenzoyl) -9-ethylcarbazole. By performing the same operation as in Synthesis Example 2, 8.4 g of 3-[(4-bromophenyl) dimethoxymethyl] dibenzofuran is obtained.

(合成例14)4−[(ジベンゾフラン−3−イル)ジメトキシメチル]フェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩7)の合成
3−[(4−ブロモフェニル)ジメトキシメチル]−9−エチルカルバゾールに代えて3−[(4−ブロモフェニル)ジメトキシメチル]ジベンゾフランを用いる以外は上記合成例3と同様の操作を行うことで4−[(ジベンゾフラン−3−イル)ジメトキシメチル]フェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩7)を4.1g得る。
(Synthesis Example 14) Synthesis of 4-[(dibenzofuran-3-yl) dimethoxymethyl] phenyldiphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate (sulfonium salt 7) to 3-[(4-bromophenyl) dimethoxymethyl] -9-ethylcarbazole By performing the same operation as in Synthesis Example 3 above except that 3-[(4-bromophenyl) dimethoxymethyl] dibenzofuran is used instead, 4-[(dibenzofuran-3-yl) dimethoxymethyl] phenyldiphenylsulfonium nonafluorobutane Obtain 4.1 g of sulfonate (sulfonium salt 7).

<スルホニウム塩8の合成>
(合成例15)4−(4−ブロモベンゾイル)フェニルメチルフェニルアミンの合成
9−エチルカルバゾールに代えてジフェニルメチルアミンを用いる以外は上記合成例1と同様の操作を行うことで4−(4−ブロモベンゾイル)フェニルメチルフェニルアミンを8.0g得る。
<Synthesis of sulfonium salt 8>
(Synthesis Example 15) Synthesis of 4- (4-bromobenzoyl) phenylmethylphenylamine By performing the same operation as in Synthesis Example 1 above except that diphenylmethylamine is used instead of 9-ethylcarbazole, 4- (4- (4-bromobenzoyl) is performed. Obtain 8.0 g of bromobenzoyl) phenylmethylphenylamine.

(合成例16)4−[(4−ブロモフェニル)ジメトキシメチル]フェニルメチルフェニルアミンの合成
3−(4−ブロモベンゾイル) −9−エチルカルバゾールに代えて4−(4−ブロモベンゾイル)フェニルメチルフェニルアミンを用いる以外は上記合成例2と同様の操作を行うことで4−[(4−ブロモフェニル)ジメトキシメチル]フェニルメチルフェニルアミンを8.2g得る。
(Synthesis Example 16) Synthesis of 4-[(4-Bromophenyl) Dimethoxymethyl] Phenylmethylphenylamine 4- (4-Bromobenzoyl) phenylmethylphenyl instead of 3- (4-bromobenzoyl) -9-ethylcarbazole 8.2 g of 4-[(4-bromophenyl) dimethoxymethyl] phenylmethylphenylamine can be obtained by carrying out the same operation as in Synthesis Example 2 except that an amine is used.

(合成例17)4−[ジメトキシ−[4−(メチルフェニルアミノ)フェニル]メチル]フェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩8)の合成
3−[(4−ブロモフェニル)ジメトキシメチル]−9−エチルカルバゾールに代えて4−[(4−ブロモフェニル)ジメトキシメチル]メチルフェニルアミンを用いる以外は上記合成例3と同様の操作を行うことで4−{ジメトキシ−[4−(メチルフェニルアミノ)フェニル]メチル}フェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩8)を3.9g得る。
(Synthesis Example 17) Synthesis of 4- [dimethoxy- [4- (methylphenylamino) phenyl] methyl] phenyldiphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate (sulfonium salt 8) 3-[(4-Bromophenyl) dimethoxymethyl] -9 By performing the same operation as in Synthesis Example 3 above except that 4-[(4-bromophenyl) dimethoxymethyl] methylphenylamine is used instead of −ethylcarbazole, 4- {dimethoxy- [4- (methylphenylamino)) 3.9 g of phenyl] methyl} phenyldiphenylsulfonium nonafluorobutane sulfonate (sulfonium salt 8) is obtained.

<スルホニウム塩9の合成>
(合成例18)9−エチル−3−(4−フェニルスルファニルベンゾイル)カルバゾールの合成
3−(4−ブロモベンゾイル)−9−エチルカルバゾール46gとベンゼンチオール20gと炭酸カルシウム25gとをN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)117gに加え、60℃で5時間撹拌する。その後、純水312gと酢酸エチル312gを加えて分液し、有機層を回収する。有機層を純水150gで2回洗浄し、酢酸エチルを留去すると粗結晶が得られる。それをイソプロピルエーテル150gに分散した後に、回収することで9−エチル−3−(4−フェニルスルファニルベンゾイル)カルバゾールを40g得る。
<Synthesis of sulfonium salt 9>
(Synthesis Example 18) Synthesis of 9-ethyl-3- (4-phenylsulfanylbenzoyl) carbazole 46 g of 3- (4-bromobenzoyl) -9-ethylcarbazole, 20 g of benzenethiol and 25 g of calcium carbonate were added to N, N-dimethyl. Add to 117 g of formamide (DMF) and stir at 60 ° C. for 5 hours. Then, 312 g of pure water and 312 g of ethyl acetate are added to separate the liquids, and the organic layer is recovered. The organic layer is washed twice with 150 g of pure water and ethyl acetate is distilled off to obtain crude crystals. After dispersing it in 150 g of isopropyl ether, it is recovered to obtain 40 g of 9-ethyl-3- (4-phenylsulfanylbenzoyl) carbazole.

(合成例19)9−エチル−3−(4−フェニルスルフィニルベンゾイル)カルバゾールの合成
9−エチル−3−(4−フェニルスルファニルベンゾイル)カルバゾール38gをギ酸228gに溶解させた後に35質量%過酸化水素水を9.0g加えて、室温で17時間撹拌する。反応液を純水1100gに滴下し、生じた粗結晶を回収する。粗結晶を塩化メチレン228gに溶解した後に純水152gを加え、撹拌しながら水層が塩基性になるまで25質量%水酸化ナトリウム水溶液20gを加える。有機層を純水132gで洗浄した後に塩化メチレンを留去することで粗結晶を得る。粗結晶をジイソプロピルエーテル152gに分散した後に、回収することで9−エチル−3−(4−フェニルスルフィニルベンゾイル)カルバゾールを36g得る。
(Synthesis Example 19) Synthesis of 9-ethyl-3- (4-phenylsulfinylbenzoyl) carbazole After dissolving 38 g of 9-ethyl-3- (4-phenylsulfanylbenzoyl) carbazole in 228 g of formic acid, 35 mass% hydrogen peroxide Add 9.0 g of water and stir at room temperature for 17 hours. The reaction solution is added dropwise to 1100 g of pure water, and the generated crude crystals are recovered. After dissolving the crude crystals in 228 g of methylene chloride, 152 g of pure water is added, and 20 g of a 25 mass% sodium hydroxide aqueous solution is added while stirring until the aqueous layer becomes basic. Crude crystals are obtained by washing the organic layer with 132 g of pure water and then distilling off methylene chloride. The crude crystals are dispersed in 152 g of diisopropyl ether and then recovered to obtain 36 g of 9-ethyl-3- (4-phenylsulfinylbenzoyl) carbazole.

(合成例20)3−[ジメトキシ−(4−フェニルスルフィニルフェニル)メチル]−9−エチルカルバゾールの合成
3−(4−ブロモベンゾイル)−9−エチルカルバゾールに代えて9−エチル−3−(4−フェニルスルフィニルベンゾイル)カルバゾールを用いる以外は上記合成例2と同様の操作を行うことで3−[ジメトキシ−(4−フェニルスルフィニルフェニル)メチル]−9−エチルカルバゾールを9.0g得る。
(Synthesis Example 20) Synthesis of 3- [dimethoxy- (4-phenylsulfinylphenyl) methyl] -9-ethylcarbazole 9-ethyl-3- (4) instead of 3- (4-bromobenzoyl) -9-ethylcarbazole 9.0 g of 3- [dimethoxy- (4-phenylsulfinylphenyl) methyl] -9-ethylcarbazole can be obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 2 except that −phenylsulfinylbenzoyl) carbazole is used.

(合成例21)4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニル−4−フルオロフェニルフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩9)の合成
あらかじめ乾燥させたフラスコにテトラヒドロフラン2.0gとマグネシウム330mgとを加える。そこに1−ブロモ−4−フルオロベンゼン1.4gを滴下する。滴下後、50℃で1時間撹拌し、4−フルオロフェニルマグネシウムブロミドのTHF溶液を得る。上記合成例20で得た3−[ジメトキシ−(4−フェニルスルフィニルフェニル)メチル]−9−エチルカルバゾール2.0gとトリメチルシリルクロライド920mgとをテトラヒドロフラン10gに溶解した溶液中に、4−フルオロフェニルマグネシウムブロミドのTHF溶液を10℃以下で滴下し、その後25℃で1時間撹拌する。撹拌後、トリエチルアミン860mgを加え、10質量%塩化アンモニウム水溶液30gを5℃以下で添加してさらに10分撹拌し、酢酸エチル7.0gを加えて分液して有機層を回収する。テトラヒドロフランと酢酸エチルを留去した後、塩化メチレン15gと純水10gとノナフルオロブタンスルホン酸カリウム1.7gとを添加して25℃で2時間撹拌する。これを分液して純水で3回洗浄後に塩化メチレンを留去することで粗結晶を得る。粗結晶をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(塩化メチレン/メタノール=90/10(体積比))により精製することで4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニル−4−フルオロフェニルフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩9)を2.1g得る。
(Synthesis Example 21) Synthesis of 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyl-4-fluorophenylphenylsulfonium nonaflatebutane sulfonate (sulfonium salt 9) tetrahydrofuran 2. In a pre-dried flask. Add 0 g and 330 mg magnesium. 1.4 g of 1-bromo-4-fluorobenzene is added dropwise thereto. After the dropwise addition, the mixture is stirred at 50 ° C. for 1 hour to obtain a THF solution of 4-fluorophenylmagnesium bromide. 4-Fluorophenylmagnesium bromide in a solution of 2.0 g of 3- [dimethoxy- (4-phenylsulfinylphenyl) methyl] -9-ethylcarbazole and 920 mg of trimethylsilyl chloride obtained in Synthesis Example 20 in 10 g of tetrahydrofuran. The THF solution of No. 1 is added dropwise at 10 ° C. or lower, and then the mixture is stirred at 25 ° C. for 1 hour. After stirring, 860 mg of triethylamine is added, 30 g of a 10 mass% ammonium chloride aqueous solution is added at 5 ° C. or lower, the mixture is further stirred for 10 minutes, 7.0 g of ethyl acetate is added and the solution is separated to recover the organic layer. After distilling off tetrahydrofuran and ethyl acetate, 15 g of methylene chloride, 10 g of pure water and 1.7 g of potassium nonafluorobutanesulfonate are added, and the mixture is stirred at 25 ° C. for 2 hours. Crude crystals are obtained by separating the liquid, washing with pure water three times, and then distilling off methylene chloride. By purifying the crude crystals by silica gel column chromatography (methylene chloride / methanol = 90/10 (volume ratio)), 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyl-4-fluorophenylphenyl Obtain 2.1 g of sulfonium nonaflate butane sulfonate (sulfonium salt 9).

<スルホニウム塩10の合成>
(合成例22)4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニル−4−フルオロフェニルフェニルスルホニウム−p-スチレンスルホネート(スルホニウム塩10)の合成
ノナフルオロブタンスルホン酸カリウムに代えてp−スチレンスルホン酸ナトリウムを用いる以外は上記合成例21と同様の操作を行うことで4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニル−4−フルオロフェニルフェニルスルホニウム−p−スチレンスルホネート(スルホニウム塩10)を2.1g得る。
<Synthesis of sulfonium salt 10>
(Synthesis Example 22) Synthesis of 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyl-4-fluorophenylphenylsulfonium-p-styrene sulfonate (sulfonium salt 10) in place of potassium nonafluorobutanesulfonate 4- [Dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyl-4-fluorophenylphenylsulfonium-p by performing the same operation as in Synthesis Example 21 except that sodium p-styrene sulfonate is used. -Provide 2.1 g of styrene sulfonate (sulfonium salt 10).

<スルホニウム塩11の合成>
(合成例23)4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニル−4−メチルスルファニルフェニルフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネートの合成
1−ブロモ−4−フルオロベンゼンに代えて1−ブロモ−4−メチルスルファニルベンゼンを用いる以外は上記合成例21と同様の操作を行うことで4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニル−4−メチルスルファニルフェニルフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネートを2.2g得る。
<Synthesis of sulfonium salt 11>
(Synthesis Example 23) Synthesis of 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyl-4-methylsulfanylphenylphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate 1- instead of 1-bromo-4-fluorobenzene By performing the same operation as in Synthesis Example 21 except that bromo-4-methylsulfanylbenzene is used, 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyl-4-methylsulfanylphenylphenylsulfonium nona Obtain 2.2 g of fluorobutane sulfonate.

(合成例24)4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニル−4−メチルスルホニルフェニルフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩11)の合成
上記合成例23で得た4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニル−4−メチルスルファニルフェニルフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート200mgをギ酸1.2gに溶解させた後に35質量%過酸化水素水を60mg加えて、60℃で17時間撹拌する。反応液にジクロロメタン10gと純水6gとを加え、有機層を回収する。ジクロロメタンを留去した後にメタノール10gと硫酸10mgとを加え、60℃で3時間撹拌する。室温まで冷却し、トリエチルアミン23mg加えた後にメタノールを留去する。残留物を塩化メチレン10gに溶解し、純水6gで3回洗浄し、塩化メチレンを留去することで4−[ジメトキシ− (9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニル−4−メチルスルホニルフェニルフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩11)を200mg得る。
(Synthesis Example 24) Synthesis of 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyl-4-methylsulfonylphenylphenylphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate (sulfonium salt 11) 4 obtained in Synthesis Example 23 above. -[Dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyl-4-methylsulfanylphenylphenylsulfonium nonafluorobutane sulfonate 200 mg is dissolved in 1.2 g of formic acid, and then 60 mg of 35% by mass hydrogen peroxide solution is added. Then, stir at 60 ° C. for 17 hours. 10 g of dichloromethane and 6 g of pure water are added to the reaction solution, and the organic layer is recovered. After distilling off dichloromethane, 10 g of methanol and 10 mg of sulfuric acid are added, and the mixture is stirred at 60 ° C. for 3 hours. After cooling to room temperature and adding 23 mg of triethylamine, methanol is distilled off. The residue was dissolved in 10 g of methylene chloride, washed 3 times with 6 g of pure water, and the methylene chloride was distilled off to obtain 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyl-4-methylsulfonyl. 200 mg of phenylphenylsulfonium nonaflate butane sulfonate (sulfonium salt 11) is obtained.

<スルホニウム塩12の合成>
(合成例25)4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニル−4−(1−エトキシエトキシ)フェニルフェニルスルホニウムカンファースルホネートの合成
ノナフルオロブタンスルホン酸カリウムに代えてカンファースルホン酸ナトリウムを用いる以外は上記合成例21と同様の操作を行うことで4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニル−4−(1−エトキシエトキシ)フェニルフェニルスルホニウムカンファースルホネートを2.0g得る。
<Synthesis of sulfonium salt 12>
(Synthesis Example 25) Synthesis of 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyl-4- (1-ethoxyethoxy) phenylphenylsulfonium phenyl sulfonate Synthesis of phenyl sulfone instead of potassium nonafluorobutane sulfonate 4- [Dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyl-4- (1-ethoxyethoxy) phenylphenylsulfonium camphorsulfonate is performed in the same manner as in Synthesis Example 21 except that sodium acid is used. To obtain 2.0 g.

(合成例26)4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニル−4−ヒドロキシフェニルフェニルスルホニウムカンファースルホネート(スルホニウム塩12)の合成
4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニル−4−(1−エトキシエトキシ)フェニルフェニルスルホニウムカンファースルホネート2.0gをメタノール20gに溶解した後にカンファースルホン酸100mgを加え、60℃で3時間撹拌する。室温まで冷却し、1質量%水酸化ナトリウム水溶液5g加えた後にメタノールを留去する。残留物を塩化メチレン48g溶解し、純水32gで3回洗浄し、塩化メチレンを留去することで、4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニル−4−ヒドロキシフェニルフェニルスルホニウムカンファースルホネート(スルホニウム塩12)をを1.4g得る。
(Synthesis Example 26) Synthesis of 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyl-4-hydroxyphenylphenylsulfonium camphorsulfonate (sulfonium salt 12) 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-) 3-Il) Methyl] phenyl-4- (1-ethoxyethoxy) phenylphenylsulfonium After dissolving 2.0 g of phenylsulfonium in 20 g of methanol, 100 mg of phenylsulfonic acid is added, and the mixture is stirred at 60 ° C. for 3 hours. After cooling to room temperature and adding 5 g of a 1 mass% sodium hydroxide aqueous solution, methanol is distilled off. The residue was dissolved in 48 g of methylene chloride, washed 3 times with 32 g of pure water, and the methylene chloride was distilled off to obtain 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyl-4-hydroxyphenyl. Obtain 1.4 g of phenylsulfonium camphorsulfonate (sulfonium salt 12).

<スルホニウム塩13の合成>
(合成例27)3−[4−(メチルフェニルアミノ)フェニルカルボニル]ジベンゾチオフェンの合成
ベンゼンチオールに代えてN−メチルアニリンを用いる以外は合成例18と同様の操作を行うことで3−[4−(メチルフェニルアミノ)フェニルカルボニル]ジベンゾチオフェンを28g得る。
<Synthesis of sulfonium salt 13>
(Synthesis Example 27) Synthesis of 3- [4- (Methylphenylamino) Phenylcarbonyl] Dibenzothiophene By performing the same operation as in Synthesis Example 18 except that N-methylaniline is used instead of benzenethiol, 3- [4 -(Methylphenylamino) Phenylcarbonyl] Obtain 28 g of dibenzothiophene.

(合成例28)3−[4−(メチルフェニルアミノ)フェニルカルボニル]ジベンゾチオフェン−9−オキシドの合成
9−エチル−3−(4−フェニルスルファニルベンゾイル)カルバゾールに代えて3−[4−(メチルフェニルアミノ)フェニルカルボニル]ジベンゾチオフェンを用いる以外は合成例19と同様の操作を行うことで3−[4−(メチルフェニルアミノ)フェニルカルボニル]ジベンゾチオフェン−9−オキシドを20g得る。
(Synthesis Example 28) Synthesis of 3- [4- (methylphenylamino) phenylcarbonyl] dibenzothiophene-9-oxide 3- [4- (methyl) instead of 9-ethyl-3- (4-phenylsulfanylbenzoyl) carbazole 20 g of 3- [4- (methylphenylamino) phenylcarbonyl] dibenzothiophene-9-oxide is obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 19 except that phenylamino) phenylcarbonyl] dibenzothiophene is used.

(合成例29)3−[ジメトキシ−4−(メチルフェニルアミノ)フェニルメチル]ジベンゾチオフェン−9−オキシドの合成
3−(4−ブロモベンゾイル)−9−エチルカルバゾールに代えて3−[4−(メチルフェニルアミノ)フェニルカルボニル]ジベンゾチオフェン−9−オキシドを用いる以外は合成例2と同様の操作を行うことで3−[ジメトキシ−4−(メチルフェニルアミノ)フェニルメチル]ジベンゾチオフェン−9−オキシドを20g得る。
(Synthesis Example 29) Synthesis of 3- [dimethoxy-4- (methylphenylamino) phenylmethyl] dibenzothiophene-9-oxide 3- [4-(4) instead of 3- (4-bromobenzoyl) -9-ethylcarbazole By performing the same operation as in Synthesis Example 2 except that methylphenylamino) phenylcarbonyl] dibenzothiophene-9-oxide is used, 3- [dimethoxy-4- (methylphenylamino) phenylmethyl] dibenzothiophene-9-oxide can be obtained. Get 20g.

(合成例30)フェニル−3−[ジメトキシ−(4−メチルフェニルアミノ)フェニルメチル]ジベンゾチオフェニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩13)の合成
3−[ジメトキシ−(4−フェニルスルフィニルフェニル)メチル]−9−エチルカルバゾールに代えて3−[ジメトキシ−4−(メチルフェニルアミノ)フェニルメチル]ジベンゾチオフェン−9−オキシドを用い、1−ブロモ−4−フルオロベンゼンに代えてブロモベンゼンを用いる以外は合成例21と同様の操作を行うことでフェニル−3−[ジメトキシ−(4−メチルフェニルアミノ)フェニルメチル]ジベンゾチオフェニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩13)を3.1g得る。
(Synthesis Example 30) Synthesis of phenyl-3- [dimethoxy- (4-methylphenylamino) phenylmethyl] dibenzothiophenium nonafluorobutane sulfonate (sulfonium salt 13) 3- [dimethoxy- (4-phenylsulfinylphenyl) methyl ] -9-Ethylcarbazole is replaced by 3- [dimethoxy-4- (methylphenylamino) phenylmethyl] dibenzothiophene-9-oxide, and 1-bromo-4-fluorobenzene is replaced by bromobenzene. By performing the same operation as in Synthesis Example 21, 3.1 g of phenyl-3- [dimethoxy- (4-methylphenylamino) phenylmethyl] dibenzothiophenium nonafluorobutane sulfonate (sulfonium salt 13) is obtained.

<スルホニウム塩14の合成>
(合成例31)ジフェニル−4−(9−エチルカルバゾール−3−イルカルボニル)フェニルスルホニウム−4−メタクリロキシ−1,1,2−トリフルオロブタンスルホネートの合成
ノナフルオロブタンスルホン酸カリウムに代えて4−メタクリロキシ1,1,2−トリフルオロブタンスルホン酸ナトリウムを用いる以外は上記合成例21と同様の操作を行うことでジフェニル−4−(9−エチルカルバゾール−3−イルカルボニル)フェニルスルホニウム−4−メタクリロキシ−1,1,2−トリフルオロブタンスルホネートを1.5g得る。
<Synthesis of sulfonium salt 14>
(Synthesis Example 31) Synthesis of diphenyl-4- (9-ethylcarbazole-3-ylcarbonyl) phenylsulfonium-4-methacryloxy-1,1,2-trifluorobutanesulfonate 4-instead of potassium nonafluorobutanesulfonate Diphenyl-4- (9-ethylcarbazole-3-ylcarbonyl) phenylsulfonium-4-methacryloxy by performing the same operation as in Synthesis Example 21 above except that sodium methacryloxy 1,1,2-trifluorobutanesulfonate is used. Obtain 1.5 g of -1,1,2-trifluorobutane sulfonate.

<スルホニウム塩15の合成>
(合成例32)4−メチルスルファニルベンゾイルクロリドの合成
4−メチルスルファニル安息香酸24.7gに塩化チオニル148gを添加して60℃で4時間撹拌する。撹拌後、塩化チオニルを減圧下で留去することで4−メチルスルファニルベンゾイルクロリドを27.5g得る。
<Synthesis of sulfonium salt 15>
(Synthesis Example 32) Synthesis of 4-methylsulfanylbenzoyl chloride Add 148 g of thionyl chloride to 24.7 g of 4-methylsulfanylbenzoic acid and stir at 60 ° C. for 4 hours. After stirring, thionyl chloride is distilled off under reduced pressure to obtain 27.5 g of 4-methylsulfanylbenzoyl chloride.

(合成例33)9−エチル−3−(4−メチルスルファニルベンゾイル)カルバゾールの合成
4−ブロモベンゾイルクロリドに代えて4−メチルスルファニルベンゾイルクロリドを用いる以外は合成例1と同様の操作を行うことで9−エチル−3−(4−メチルスルファニルベンゾイル)カルバゾールを34g得る。
(Synthesis Example 33) Synthesis of 9-ethyl-3- (4-methylsulfanylbenzoyl) carbazole By performing the same operation as in Synthesis Example 1 except that 4-methylsulfanylbenzoylchloride is used instead of 4-bromobenzoylchloride. Obtain 34 g of 9-ethyl-3- (4-methylsulfanylbenzoyl) carbazole.

(合成例34)ジメチル−4−(9−エチルカルバゾール−3−イルカルボニル)フェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネートの合成
上記合成例33で得られた9−エチル−3−(4−メチルスルファニルベンゾイル)カルバゾール1.0gをアセトニトリル7.0gに溶解し、これにジメチル硫酸920mgを添加して70℃で4時間撹拌する。撹拌後、純水20gを加えてさらに10分撹拌し、トルエン13gを加えて洗浄する。得られた水層にノナフルオロブタンスルホン酸カリウム1.5gと塩化メチレン10gとを加えて1時間程度撹拌する。これを分液して水で3回洗浄後に塩化メチレンを留去することで粗結晶を得る。粗結晶をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(塩化メチレン/メタノール=90/10(体積比))により精製することでジメチル−4−(9−エチルカルバゾール−3−イルカルボニル)フェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネートを1.6g得る。
(Synthesis Example 34) Synthesis of dimethyl-4- (9-ethylcarbazole-3-ylcarbonyl) phenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate 9-ethyl-3- (4-methylsulfanylbenzoyl) carbazole obtained in the above Synthesis Example 33 1.0 g is dissolved in 7.0 g of acetonitrile, 920 mg of dimethylsulfonium is added thereto, and the mixture is stirred at 70 ° C. for 4 hours. After stirring, 20 g of pure water is added, the mixture is further stirred for 10 minutes, and 13 g of toluene is added for washing. To the obtained aqueous layer, 1.5 g of potassium nonafluorobutanesulfonate and 10 g of methylene chloride are added, and the mixture is stirred for about 1 hour. Crude crystals are obtained by separating the liquid, washing with water three times, and then distilling off methylene chloride. By purifying the crude crystals by silica gel column chromatography (methylene chloride / methanol = 90/10 (volume ratio)), dimethyl-4- (9-ethylcarbazole-3-ylcarbonyl) phenylsulfonium nonaflate butane sulfonate was obtained. Get 6g.

(合成例35)4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニルジメチルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩15)の合成
3−(4−ブロモベンゾイル)−9−エチルカルバゾールに代えてジメチル−4−(9−エチルカルバゾール−3−イルカルボニル)フェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネートを用いる以外は上記合成例2と同様の操作を行うことで4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニルジメチルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(スルホニウム塩15)を1.7g得る。
(Synthesis Example 35) Synthesis of 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyldimethylsulfonium nonaflate butane sulfonate (sulfonium salt 15) to 3- (4-bromobenzoyl) -9-ethylcarbazole By performing the same operation as in Synthesis Example 2 above except that dimethyl-4- (9-ethylcarbazole-3-ylcarbonyl) phenylsulfonium nonaflatebutanesulfonate is used instead, 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-) 3-Il) Methyl] phenyldimethylsulfonium Nonaflate butane sulfonate (sulfonium salt 15) 1.7 g is obtained.

<ヨードニウム塩1の合成>
(合成例36)9−エチル−3−(4−ヨードベンゾイル)カルバゾールの合成
4−ブロモベンゾイルクロリドに代えて4−ヨードベンゾイルクロリドを用いる以外は上記合成例1と同様の操作を行うことで9−エチル−3−(4−ヨードベンゾイル)カルバゾールを9.1g得る。
<Synthesis of iodonium salt 1>
(Synthesis Example 36) Synthesis of 9-ethyl-3- (4-iodobenzoyl) carbazole By performing the same operation as in Synthesis Example 1 above except that 4-iodobenzoyl chloride is used instead of 4-bromobenzoyl chloride. Obtain 9.1 g of -ethyl-3- (4-iodobenzoyl) carbazole.

(合成例37)4−(9−エチルカルバゾール−3−イルカルボニル)フェニルフェニルヨードニウムノナフルオロブタンスルホネートの合成
硫酸16gに合成例36で得られた9−エチル−3−(4−ヨードベンゾイル)カルバゾール4gを加え、その後10℃以下で過硫酸カリウム10gを少しずつ加えて30分間撹拌する。撹拌後、ベンゼン9.8gを加えて25℃で3時間さらに撹拌する。撹拌後、10℃以下で純水30gを加え、その後、塩化メチレン40gとノナフルオロブタンスルホン酸カリウム4.7gを添加して25℃で2時間程度撹拌する。これを分液して水で3回洗浄後に塩化メチレンを留去することで粗体を得る。粗体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(塩化メチレン/メタノール=90/10(体積比))により精製することで4−(9−エチルカルバゾール−3−イルカルボニル)フェニルフェニルヨードニウムノナフルオロブタンスルホネートを4.5g得る。
(Synthesis 37) Synthesis of 4- (9-ethylcarbazole-3-ylcarbonyl) phenylphenyliodonium nonafluorobutane sulfonate 9-ethyl-3- (4-iodobenzoyl) carbazole obtained in Synthesis Example 36 in 16 g of sulfuric acid Add 4 g, then add 10 g of potassium persulfate little by little at 10 ° C. or lower and stir for 30 minutes. After stirring, 9.8 g of benzene is added and the mixture is further stirred at 25 ° C. for 3 hours. After stirring, 30 g of pure water is added at 10 ° C. or lower, then 40 g of methylene chloride and 4.7 g of potassium nonafluorobutanesulfonate are added, and the mixture is stirred at 25 ° C. for about 2 hours. This is separated and washed with water three times, and then methylene chloride is distilled off to obtain a crude product. 4.5 g of 4- (9-ethylcarbazole-3-ylcarbonyl) phenylphenyliodonium nonaflate butane sulfonate by purifying the crude product by silica gel column chromatography (methylene chloride / methanol = 90/10 (volume ratio)). obtain.

(合成例38)4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニルフェニルヨードニウムノナフルオロブタンスルホネート(ヨードニウム塩1)の合成
3−(4−ブロモベンゾイル)−9−エチルカルバゾールに代えて4−(9−エチルカルバゾール―3−イルカルボニル)フェニルフェニルヨードニウムノナフルオロブタンスルホネートを用いる以外は上記合成例2と同様の操作を行うことで4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニルフェニルヨードニウムノナフルオロブタンスルホネート(ヨードニウム塩1)を4.2g得る。
(Synthesis Example 38) Synthesis of 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenylphenyliodonium nonafluorobutanesulfonate (iodonium salt 1) to 3- (4-bromobenzoyl) -9-ethylcarbazole By performing the same operation as in Synthesis Example 2 above except that 4- (9-ethylcarbazole-3-ylcarbonyl) phenylphenyliodonium nonafluorobutanesulfonate is used instead, 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3) -Methyl] Phenylphenyliodonium Nonafluorobutane sulfonate (iodonium salt 1) is obtained in 4.2 g.

<ヨードニウム塩2の合成>
(合成例39)4−(9−エチルカルバゾール−3−イルカルボニル)フェニル−2,4,6−トリメチルフェニルヨードニウムノナフルオロブタンスルホネートの合成
ベンゼンに代えてメシチレンを用いる以外は上記合成例38と同様の操作を行うことで4−(9−エチルカルバゾール−3−イルカルボニル)フェニル−2,4,6−トリメチルフェニルヨードニウムノナフルオロブタンスルホネートを4.4g得る。
<Synthesis of iodonium salt 2>
(Synthesis Example 39) Synthesis of 4- (9-ethylcarbazole-3-ylcarbonyl) phenyl-2,4,6-trimethylphenyliodonium nonafluorobutane sulfonate Same as Synthetic Example 38 except that mesitylene is used instead of benzene. By carrying out the above procedure, 4.4 g of 4- (9-ethylcarbazole-3-ylcarbonyl) phenyl-2,4,6-trimethylphenyliodonium nonafluorobutane sulfonate can be obtained.

(合成例40)4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニル−2,4,6−トリメチルフェニルヨードニウムノナフルオロブタンスルホネート(ヨードニウム塩2)の合成
3−(4−ブロモベンゾイル)−9−エチルカルバゾールに代えて4−(9−エチルカルバゾール−3−イルカルボニル)フェニル−2,4,6−トリメチルフェニルヨードニウムノナフルオロブタンスルホネートを用いる以外は上記合成例2と同様の操作を行うことで4−[ジメトキシ−(9−エチルカルバゾール−3−イル)メチル]フェニル−2,4,6−トリメチルフェニルヨードニウムノナフルオロブタンスルホネート(ヨードニウム塩1)を4.6g得る。
(Synthesis Example 40) Synthesis of 4- [dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyl-2,4,6-trimethylphenyliodonium nonafluorobutanesulfonate (iodonium salt 2) 3- (4-bromo) The same operation as in Synthesis Example 2 above, except that 4- (9-ethylcarbazole-3-ylcarbonyl) phenyl-2,4,6-trimethylphenyliodonium nonafluorobutane sulfonate is used instead of benzoyl) -9-ethylcarbazole. 4- [Dimethoxy- (9-ethylcarbazole-3-yl) methyl] phenyl-2,4,6-trimethylphenyliodonium nonafluorobutane sulfonate (iodonium salt 1) is obtained in an amount of 4.6 g.

<ポリマーAの合成>
(合成例41)ポリマーAの合成
ポリヒドロキシスチレン(重量平均分子量8000)8.0gと35質量%塩酸水溶液0.010gとを脱水ジオキサン28gに溶解する。そこに2.73gのシクロヘキシルビニルエーテルを2.80gの脱水ジオキサンに溶解して30分かけてポリヒドロキシスチレン溶液に滴下する。滴下後に40℃として2時間撹拌する。撹拌後、冷却した後にジメチルアミノピリジン0.014gを添加する。その後、溶液を純水260g中に滴下することでポリマーを沈殿させる。これを減圧ろ過で分離して得られた固体を純水300gで2回洗浄した後、真空乾燥することで白色固体として下記に示すポリマーAを9.2g得る。なお、本発明におけるポリマーの単位のモノマー比は下記に限定されない。
<Synthesis of Polymer A>
(Synthesis Example 41) Synthesis of Polymer A 8.0 g of polyhydroxystyrene (weight average molecular weight 8000) and 0.010 g of a 35 mass% hydrochloric acid aqueous solution are dissolved in 28 g of dehydrated dioxane. 2.73 g of cyclohexyl vinyl ether is dissolved therein in 2.80 g of dehydrated dioxane and added dropwise to the polyhydroxystyrene solution over 30 minutes. After dropping, the mixture is stirred at 40 ° C. for 2 hours. After stirring and cooling, 0.014 g of dimethylaminopyridine is added. Then, the polymer is precipitated by dropping the solution into 260 g of pure water. This is separated by vacuum filtration, and the obtained solid is washed twice with 300 g of pure water and then vacuum dried to obtain 9.2 g of the polymer A shown below as a white solid. The monomer ratio of the polymer unit in the present invention is not limited to the following.

<ポリマーBの合成>
(合成例42)ポリマーBの合成
アセトキシスチレン7.0gとt−ブチルメタクリレート3.1gとブチルメルカプタン0.022gとジメチル−2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(AIBN)0.40gとをテトラヒドロフラン(THF)35gに溶解して脱酸素する。これをあらかじめ窒素気流化で還流温度としたTHF20g中に4時間かけて滴下する。滴下後、2時間撹拌してから室温に冷却する。これをヘキサン149gとTHF12gの混合溶媒中に滴下することでポリマーを沈殿させる。これを減圧ろ過で分離して得られた固体をヘキサン52gで洗浄した後、真空乾燥することで白色固体として下記式に示すポリマーBを10.3g得る。ゲル浸透クロマトグラフィーを用いてポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は9200である。なお、本発明におけるポリマーの単位のモノマー比は下記に限定されない。
<Synthesis of polymer B>
(Synthesis Example 42) Synthesis of Polymer B 7.0 g of acetoxystyrene, 3.1 g of t-butyl methacrylate, 0.022 g of butyl mercaptan, and dimethyl-2,2'-azobis (2-methylpropionate) (AIBN) 0. 40 g and 40 g are dissolved in 35 g of tetrahydrofuran (THF) to deoxidize. This is added dropwise over 20 g of THF, which has been set to a reflux temperature by nitrogen airflow in advance, over 4 hours. After dropping, the mixture is stirred for 2 hours and then cooled to room temperature. The polymer is precipitated by dropping this into a mixed solvent of 149 g of hexane and 12 g of THF. This is separated by vacuum filtration, and the obtained solid is washed with 52 g of hexane and then vacuum dried to obtain 10.3 g of polymer B represented by the following formula as a white solid. The weight average molecular weight determined by polystyrene conversion using gel permeation chromatography is 9200. The monomer ratio of the polymer unit in the present invention is not limited to the following.

(合成例43)ポリマーCの合成
ポリマーB6.0gとトリエチルアミン6.0gとメタノール6.0gと純水1.5gとをプロピレングリコールモノメチルエーテル30gに溶解し還流温度で6時間撹拌する。その後25℃に冷却し、得られた溶液をアセトン30gと純水30gの混合液に滴下することでポリマーを沈殿させる。これを減圧ろ過で分離して得られた固体を純水30gで2回洗浄した後、真空乾燥することで白色固体として下記式に示すポリマーCを4.3g得る。ゲル浸透クロマトグラフィーを用いてポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は9100である。なお、本発明におけるポリマーの単位のモノマー比は下記に限定されない。
(Synthesis Example 43) Synthesis of Polymer C 6.0 g of polymer B, 6.0 g of triethylamine, 6.0 g of methanol and 1.5 g of pure water are dissolved in 30 g of propylene glycol monomethyl ether and stirred at a reflux temperature for 6 hours. Then, the mixture is cooled to 25 ° C., and the obtained solution is added dropwise to a mixed solution of 30 g of acetone and 30 g of pure water to precipitate the polymer. This is separated by vacuum filtration, and the obtained solid is washed twice with 30 g of pure water and then vacuum dried to obtain 4.3 g of polymer C represented by the following formula as a white solid. The weight average molecular weight determined by polystyrene conversion using gel permeation chromatography is 9100. The monomer ratio of the polymer unit in the present invention is not limited to the following.

<ポリマーDの合成>
(合成例44)ポリマーDの合成
α−メタクリルオキシ−γ−ブチロラクトン5.0gと2−メチルアダマンタン−2−メタクリレート6.0gと3−ヒドロキシアダマンタン−1−メタクリレート4.3gとジメチル−2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)0.51gとをプロピレングリコール−1−モノメチルエーテルアセテート(PGMEA)26gに溶解して脱酸素する。これをあらかじめ85℃に加熱したPGMEA7.5gに4時間かけて滴下する。2時間撹拌した後、冷却する。冷却後にヘキサン180gに滴下することで再沈殿する。これをろ過し、ヘキサン70gで分散洗浄後に再度ろ過し、その後に真空乾燥することで、酸により反応する化合物として、下記式で表されるポリマーDを8.5g得る。なお、本発明におけるポリマーの単位のモノマー比は下記に限定されない。
<Synthesis of Polymer D>
(Synthesis Example 44) Synthesis of Polymer D 5.0 g of α-methacrylicyloxy-γ-butyrolactone, 6.0 g of 2-methyladamantan-2-methacrylate, 4.3 g of 3-hydroxyadamantane-1-methacrylate, and dimethyl-2,2 0.51 g of'-azobis (2-methylpropionate) and 26 g of propylene glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA) are dissolved and deoxidized. This is added dropwise to 7.5 g of PGMEA preheated to 85 ° C. over 4 hours. After stirring for 2 hours, cool. After cooling, it is reprecipitated by dropping it on 180 g of hexane. This is filtered, dispersed and washed with 70 g of hexane, filtered again, and then vacuum dried to obtain 8.5 g of polymer D represented by the following formula as a compound that reacts with an acid. The monomer ratio of the polymer unit in the present invention is not limited to the following.

<ポリマーEの合成>
(合成例45)ポリマーEの合成
t−ブチルメタクリレートに代えてp−t-ブトキシスチレンを用いること以外は上記合成例42と同様の操作を行うことで下記式に示すポリマーEを10.1g得る。なお、本発明におけるポリマーの単位のモノマー比は下記に限定されない。
<Synthesis of Polymer E>
(Synthesis Example 45) Synthesis of Polymer E
10.1 g of the polymer E represented by the following formula can be obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 42 except that pt-butoxystyrene is used instead of t-butyl methacrylate. The monomer ratio of the polymer unit in the present invention is not limited to the following.

(合成例46)ポリマーFの合成
ポリマーBに代えてポリマーEを用いること以外は上記合成例43と同様の操作を行うことで下記式に示すポリマーFを4.1g得る。なお、本発明におけるポリマーの単位のモノマー比は下記に限定されない。
(Synthesis Example 46) Synthesis of Polymer F 4.1 g of Polymer F represented by the following formula can be obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 43 except that Polymer E is used instead of Polymer B. The monomer ratio of the polymer unit in the present invention is not limited to the following.

<ポリマーGの合成>
(合成例47)ポリマーGの合成
モノマーとして5−メタクリロイルオキシノルボルナン2,6−ラクトン5.5gと4−(1−エトキシエトキシ)フェニルメタクリレート6.2gと4−ヒドロキシフェニルメタクリレート4.4gとを用いること以外は上記合成例44と同様の操作を行うことで下記式に示すポリマーGを8.0g得る。なお、本発明におけるポリマーの単位のモノマー比は下記に限定されない。
<Synthesis of polymer G>
(Synthesis Example 47) Synthesis of Polymer G 5.5 g of 5-methacryloyloxynorbornane 2,6-lactone, 6.2 g of 4- (1-ethoxyethoxy) phenyl methacrylate and 4.4 g of 4-hydroxyphenyl methacrylate are used as monomers. Except for this, 8.0 g of polymer G represented by the following formula can be obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 44. The monomer ratio of the polymer unit in the present invention is not limited to the following.

<ポリマーHの合成>
(合成例48)ポリマーHの合成
アセトキシスチレンに代えて1−アセトキシ−4−ビニルナフタレンを用い、また、t−ブチルメタクリレートに代えて1−(2−テトラヒドロピラニルオキシ)−4−ビニルナフタレンを用いること以外は上記合成例42と同様の操作を行うことで下記式に示すポリマーHを10.5g得る。なお、本発明におけるポリマーの単位のモノマー比は下記に限定されない。
<Synthesis of Polymer H>
(Synthesis Example 48) Synthesis of Polymer H 1-acetoxy-4-vinylnaphthalene is used instead of acetoxystyrene, and 1- (2-tetrahydropyranyloxy) -4-vinylnaphthalene is used instead of t-butyl methacrylate. 10.5 g of polymer H represented by the following formula is obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 42 except that it is used. The monomer ratio of the polymer unit in the present invention is not limited to the following.

(合成例49)ポリマーIの合成
ポリマーBに代えてポリマーHを用いること以外は上記合成例43と同様の操作を行うことで下記式に示すポリマーIを4.3g得る。なお、本発明におけるポリマーの単位のモノマー比は下記に限定されない。
(Synthesis Example 49) Synthesis of Polymer I 4.3 g of Polymer I represented by the following formula can be obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 43 except that Polymer H is used instead of Polymer B. The monomer ratio of the polymer unit in the present invention is not limited to the following.

<ポリマーJの合成>
(合成例50)ポリマーJの合成
α−メタクリルオキシ−γ−ブチロラクトンに代えて2−メタクリロイルオキシ−1,3−プロパンスルトンを用いること以外は上記合成例44と同様の操作を行うことで下記式に示すポリマーJを8.0g得る。なお、本発明におけるポリマーの単位のモノマー比は下記に限定されない。
<Synthesis of Polymer J>
(Synthesis Example 50) Synthesis of Polymer J The following formula can be obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 44 except that 2-methacrylic oxy-1,3-propane sultone is used instead of α-methacrylic acid-γ-butyrolactone. Obtain 8.0 g of the polymer J shown in. The monomer ratio of the polymer unit in the present invention is not limited to the following.

<ポリマーKの合成>
(合成例51)ポリマーKの合成
α−メタクリルオキシ−γ−ブチロラクトンに代えて2−メタクリロイルオキシ−1,3−プロパンスルトンを用い、また、2−メチルアダマンタン−2−メタクリレートを1−エトキシエチルメタクリレートを用いること以外は上記合成例44と同様の操作を行うことで下記式に示すポリマーKを8.2g得る。なお、本発明におけるポリマーの単位のモノマー比は下記に限定されない。
<Synthesis of Polymer K>
(Synthesis Example 51) Synthesis of Polymer K 2-Methacrylicoxy-1,3-propanesultone is used instead of α-methacrylicoxy-γ-butyrolactone, and 2-methyladamantan-2-methacrylate is replaced with 1-ethoxyethyl methacrylate. 8.2 g of the polymer K represented by the following formula can be obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 44 except for the use of. The monomer ratio of the polymer unit in the present invention is not limited to the following.

<ポリマーLの合成>
(合成例52)ポリマーLの合成
モノマーとして5−メタクリロイルオキシノルボルナン2,6−スルトン7.2gと2−(1−エトキシエトキシ)−6−ビニルナフタレン5.9gと2−ヒドロキシ−6−ビニルナフタレン3.0gとを用いること以外は上記合成例44と同様の操作を行うことで下記式に示すポリマーLを8.0g得る。なお、本発明におけるポリマーの単位のモノマー比は下記に限定されない。
<Synthesis of polymer L>
(Synthesis Example 52) Synthesis of Polymer L As monomers, 7.2 g of 5-methacryloyloxynorbornane 2,6-sultone and 2- (1-ethoxyethoxy) -6-vinylnaphthalene 5.9 g and 2-hydroxy-6-vinylnaphthalene 8.0 g of the polymer L represented by the following formula is obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 44 except that 3.0 g is used. The monomer ratio of the polymer unit in the present invention is not limited to the following.

<ポリマーMの合成>
(合成例53)ポリマーMの合成
モノマーとして上記合成例31で得たスルホニウム塩14を4.7gと5−メタクリロイルオキシノルボルナン2,6−ラクトン3.9gと4−(1−エトキシエトキシ)フェニルメタクリレート4.2gと4−ヒドロキシフェニルメタクリレート3.2gとを用いること以外は上記合成例44と同様の操作を行うことで下記式に示すポリマーMを7.8g得る。なお、本発明におけるポリマーの単位のモノマー比は下記に限定されない。
<Synthesis of Polymer M>
(Synthesis Example 53) Synthesis of Polymer M 4.7 g of the sulfonium salt 14 obtained in the above Synthesis Example 31 as a monomer, 3.9 g of 5-methacryloyloxynorbornane 2,6-lactone and 4- (1-ethoxyethoxy) phenyl methacrylate 7.8 g of the polymer M represented by the following formula is obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 44 except that 4.2 g and 3.2 g of 4-hydroxyphenyl methacrylate are used. The monomer ratio of the polymer unit in the present invention is not limited to the following.

[実施例1〜7及び比較例1〜2]
<電子線感度評価1>
下記のようにしてサンプルを調製した。シクロヘキサノン3000mgに、上記ポリマーA、C、D、J、K及びMから選択されるいずれかの樹脂500mgと、光酸発生剤(PAG)及び増感化合物から選択される単独又は複数で適宜選択してそれぞれ0.036mmolと、酸拡散制御剤を0.0012mmolと、の割合で添加して組成物サンプル1〜9を調整した。
上記光酸発生剤(PAG)としては上記スルホニウム塩1及び4、下記に示す比較スルホニウム塩1及び2を用いた。比較スルホニウム塩1は比較増感化合物1'を合わせて用いた。
酸拡散制御剤としてはトリオクチルアミンを用いた。
[Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 2]
<Electron beam sensitivity evaluation 1>
Samples were prepared as follows. Cyclohexanone 3000 mg, 500 mg of any resin selected from the above polymers A, C, D, J, K and M, and one or more selected from photoacid generators (PAG) and sensitizing compounds are appropriately selected. The composition samples 1 to 9 were prepared by adding 0.036 mmol and an acid diffusion control agent at a ratio of 0.0012 mmol, respectively.
As the photoacid generator (PAG), the above sulfonium salts 1 and 4 and the comparative sulfonium salts 1 and 2 shown below were used. As the comparative sulfonium salt 1, the comparative sensitizing compound 1'was also used.
Trioctylamine was used as the acid diffusion control agent.

電子線感度評価は下記のようにして行う。あらかじめヘキサメチレンジシラザンを修飾したシリコンウェハ上に上記レジスト組成物サンプル1をスピンコートする。これを110℃のホットプレート上に1分間プレベークすることで、厚さ200nmの塗布膜が形成された基板を得る。該基板の塗布膜に対し、電子線描画装置を用いて30keVの電子線により200nmのラインアンドスペースパターンとなるように描画する。電子線照射後に60℃のホットプレート上で30秒PEBを実施した後に基板をUV露光装置(355nm〜410nm)によって500mJ/cmの露光量で全面露光し、次いで、ホットプレート上で110℃で1分間加熱する。現像液(製品名:NMD−3、水酸化テトラメチルアンモニウム2.38質量%水溶液、東京応化工業(株)製)を用いて1分間現像し、その後に純水でリンスすることで200nmのラインアンドスペースパターンを得る。このときの電子線照射量をEsize[μC/cm]として電子線照射による感度を求める。上記その他のサンプル2〜9に対しても、上記と同様にして感度評価を行う。サンプル組成と結果を表1に示す。 The electron beam sensitivity is evaluated as follows. The resist composition sample 1 is spin-coated on a silicon wafer previously modified with hexamethylene disilazane. This is prebaked on a hot plate at 110 ° C. for 1 minute to obtain a substrate on which a coating film having a thickness of 200 nm is formed. The coating film of the substrate is drawn with an electron beam of 30 keV so as to have a line and space pattern of 200 nm using an electron beam drawing apparatus. After performing PEB for 30 seconds on a hot plate at 60 ° C. after electron beam irradiation, the substrate was exposed to the entire surface with an exposure amount of 500 mJ / cm 2 by a UV exposure apparatus (355 nm to 410 nm), and then at 110 ° C. on the hot plate. Heat for 1 minute. Develop for 1 minute with a developer (product name: NMD-3, 2.38% by mass aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.), and then rinse with pure water to form a 200 nm line. Get an and space pattern. The electron beam irradiation amount at this time is set to E size [μC / cm 2 ], and the sensitivity by electron beam irradiation is obtained. Sensitivity evaluation is also performed on the other samples 2 to 9 in the same manner as described above. The sample composition and results are shown in Table 1.

表1において、それぞれのサンプルの感度は、比較スルホニウム塩1と比較増感化合物1'を添加したサンプル8(比較例1)の感度を100として、それに対するサンプル(実施例1〜7及び比較例2)の評価結果を相対値として算出した。感度は数値が小さいほど優れた効果を有することを示す。 In Table 1, the sensitivity of each sample is such that the sensitivity of sample 8 (Comparative Example 1) to which the comparative sulfonium salt 1 and the comparative sensitizing compound 1'was added is 100, and the samples (Examples 1 to 7 and Comparative Example) with respect to the sensitivity are set to 100. The evaluation result of 2) was calculated as a relative value. The smaller the value of the sensitivity, the better the effect.

いずれのポリマーにおいても本発明のいくつかの態様に係るオニウム塩を含有するサンプルである実施例1〜7は、比較例1及び比較例2(比較例2のサンプル9は、例えばWO2018/074382に開示されているオニウム塩の一つを含有するサンプルである)と比較してUV照射後の感度が高いことが分かった。理由としては下記が考えられる。スルホニウム塩1及びスルホニウム塩4は、UV波長付近(>365nm)での吸収が比較スルホニウム塩2と比較して高くなり、UV照射後の感度が高くなるためと考えられる。スルホニウム塩1及びスルホニウム塩4がUV波長付近で吸収が高くなるのは、アミノ基を有し且つ縮環構造を有することに起因すると推測される。
図1に、スルホニウム塩1と比較スルホニウム塩2とのUV吸収係数を示す。図1に示すように、スルホニウム塩1は比較スルホニウム塩2よりもUV波長での吸収が大きくなる。UV吸収係数が増加するとUV照射による酸発生効率が向上するため感度が高くなる。
Examples 1 to 7, which are samples containing an onium salt according to some aspects of the present invention in any of the polymers, are described in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 (Sample 9 of Comparative Example 2 is described in, for example, WO2018 / 074382. It was found that the sensitivity after UV irradiation was higher than that of the sample containing one of the disclosed onium salts). The following are possible reasons. It is considered that the sulfonium salt 1 and the sulfonium salt 4 have higher absorption near the UV wavelength (> 365 nm) than the comparative sulfonium salt 2, and the sensitivity after UV irradiation is higher. It is presumed that the high absorption of the sulfonium salt 1 and the sulfonium salt 4 near the UV wavelength is due to having an amino group and a condensed ring structure.
FIG. 1 shows the UV absorption coefficient of the sulfonium salt 1 and the comparative sulfonium salt 2. As shown in FIG. 1, the sulfonium salt 1 absorbs more at the UV wavelength than the comparative sulfonium salt 2. As the UV absorption coefficient increases, the acid generation efficiency due to UV irradiation improves, so the sensitivity increases.

スルホニウム塩8はアミノ基を有することから、スルホニウム塩1と同様にUV波長付近での吸収が比較スルホニウム塩2と比較して高くなり、UV照射後の感度が高くなる。
また、スルホニウム塩6等も、酸素原子や硫黄原子の縮環構造を有することで、スルホニウム塩1と同様にUV波長付近での吸収が比較スルホニウム塩2と比較して高くなり、UV照射後の感度が高くなる。
Since the sulfonium salt 8 has an amino group, the absorption near the UV wavelength is higher than that of the comparative sulfonium salt 2 as in the sulfonium salt 1, and the sensitivity after UV irradiation is high.
Further, since the sulfonium salt 6 and the like also have a fused ring structure of oxygen atoms and sulfur atoms, the absorption near the UV wavelength is higher than that of the comparative sulfonium salt 2 like the sulfonium salt 1, and after UV irradiation The sensitivity is high.

本発明のいくつかの態様により、電子線又は極端紫外線等の第1活性エネルギー線照射により生じる活性種によってオニウム塩をケトン誘導体に構造変化させ、第2活性エネルギー線照射によって該ケトン誘導体が活性種を発生させることができるオニウム塩を含有する樹脂組成物を提供できる。上記オニウム塩が特定の置換基又は特定の構造を有することで、具体的にはアミノ基又はヘテロ縮環構造を有することで、照射するUV波長の吸収が向上する。そのため、上記オニウム塩を含む上記樹脂組成物は、UV照射により効率よく酸を発生する高感度なレジスト組成物となり得る。 According to some aspects of the present invention, the onium salt is structurally changed to a ketone derivative by an active species generated by irradiation with an electron beam or extreme ultraviolet rays, and the ketone derivative is converted into a ketone derivative by irradiation with a second active energy ray. A resin composition containing an onium salt capable of generating the above can be provided. When the onium salt has a specific substituent or a specific structure, specifically, an amino group or a heterocondensate structure improves the absorption of the UV wavelength to be irradiated. Therefore, the resin composition containing the onium salt can be a highly sensitive resist composition that efficiently generates an acid by UV irradiation.

Claims (14)

下記一般式(1)及び下記一般式(2)から選択されるいずれかで表されるオニウム塩。
(前記式(1)中、R11及びR12は独立して各々に、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキル基;置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルケニル基;置換基を有していてもよい炭素原子数6〜14のアリール基;及び、置換基を有していてもよい炭素原子数4〜12のヘテロアリール基;からなる群より選択されるいずれかであり、
前記R11、R12及びスルホニウム基が結合したアリール基のうちいずれか2つ以上は、単結合で直接に、又は、酸素原子、硫黄原子、窒素原子含有基及びメチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、これらが結合する硫黄原子と共に環構造を形成してもよく、
前記R11及びR12中の少なくとも1つのメチレン基が2価のヘテロ原子含有基で置換されていてもよく、
13及びR14は独立して各々に、アルキル基、ヒドロキシ基、メルカプト基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールスルファニルカルボニル基、アリールスルファニル基、アルキルスルファニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、ヒドロキシ(ポリ)アルキレンオキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基及びハロゲン原子からなる群より選択されるいずれかであり、炭素を有する場合の炭素原子数が1〜12であり、且つ、これらは置換基を有していても良く、
14の少なくとも1つがアミノ基であるか、又は、R14が、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子含有基からなる群より選択されるいずれかを介して該R14が結合するアリール基と共に互いにヘテロ環構造を形成しており、
15及びR16は独立して各々に、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキル基;置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルケニル基;置換基を有してもよい炭素原子数6〜14のアリール基;及び、置換基を有していてもよい炭素原子数4〜12のヘテロアリール基;からなる群より選択されるいずれかであり、
前記R15及びR16は、単結合で直接に、又は、酸素原子、硫黄原子及びアルキレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、互いに結合して環構造を形成してもよく、
前記R15及びR16中の少なくとも1つのメチレン基が2価のヘテロ原子含有基で置換されていてもよく、
1は、直接結合;直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキレン基;炭素原子数1〜12のアルケニレン基;炭素原子数6〜14アリーレン基;炭素原子数4〜12のヘテロアリーレン基;及びこれらの基が酸素原子、硫黄原子又は窒素原子含有基を介して結合した基;からなる群より選択されるいずれかであり、
及びLは独立して各々に、直接結合、炭素原子数が2のアルケニレン基、炭素原子数が2のアルキニレン基及び、カルボニル基からなる群より選択されるいずれかであり、
Yは酸素原子又は硫黄原子であり、
h及びiは独立して各々に1〜3の整数であり、
jは、hが1のとき0〜4、hが2のとき0〜6、hが3のとき0〜8の整数であり、
kは、iが1のとき0〜5、iが2のとき0〜7、iが3のとき0〜9の整数であり、
は1価の対アニオンを表す。
前記式(2)中、
13〜R16、L、L〜L、Y、h〜k及びXは独立して各々に、前記式(1)のR13〜R16、L、L〜L、Y、h〜k及びX各々と同じ選択肢から選択され、
17は、置換基を有していてもよいアリール基;及び、置換基を有していてもよいヘテロアリール基からなる群より選択されるいずれかであり、R17とヨードニウム基が結合したアリール基と互いに結合してこれらが結合するヨウ素原子と共に環構造を形成してもよい。)
An onium salt represented by any of the following general formula (1) and the following general formula (2).
(In the above formula (1), R 11 and R 12 each have a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms; which may independently have a substituent. It may have a linear, branched or cyclic alkenyl group having 1 to 12 carbon atoms; an aryl group having 6 to 14 carbon atoms which may have a substituent; and having a substituent. A heteroaryl group having 4 to 12 carbon atoms; whichever is selected from the group consisting of
Any two or more of the aryl groups to which the R 11 , R 12 and the sulfonium group are bonded are selected directly by a single bond or from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom-containing group and a methylene group. A ring structure may be formed with the sulfur atom to which they are bonded via either of them.
At least one methylene group in R 11 and R 12 may be substituted with a divalent heteroatom-containing group.
R 13 and R 14 independently have an alkyl group, a hydroxy group, a mercapto group, an alkoxy group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an arylsulfanylcarbonyl group, an arylsulfanyl group, respectively. Alkyl sulfanyl group, aryl group, heteroaryl group, aryloxy group, alkylsulfinyl group, arylsulfinyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, (meth) acryloyloxy group, hydroxy (poly) alkyleneoxy group, amino group, cyano It is one selected from the group consisting of a group, a nitro group, and a halogen atom, and when it has carbon, the number of carbon atoms is 1 to 12, and these may have a substituent.
At least one of R 14 is an amino group, or R 14 is selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom containing group, and the R 14 is attached to each other together with an aryl group to which the R 14 is attached. It forms a heterocyclic structure and
R 15 and R 16 are linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, each of which may independently have a substituent; and may have a substituent. A branched or cyclic alkenyl group having 1 to 12 carbon atoms; an aryl group having 6 to 14 carbon atoms which may have a substituent; and an aryl group having 4 to 12 carbon atoms which may have a substituent. Heteroaryl group; one selected from the group consisting of
The R 15 and R 16 may be bonded to each other to form a ring structure either directly by a single bond or via any one selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom and an alkylene group.
At least one methylene group in R 15 and R 16 may be substituted with a divalent heteroatom-containing group.
L 1 is a direct bond; a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 12 carbon atoms; an alkenylene group having 1 to 12 carbon atoms; an arylene group having 6 to 14 carbon atoms; a carbon atom number of 4 to 12 Heteroarylene group; and a group to which these groups are bonded via an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom-containing group;
L 4 and L 5 are each independently selected from the group consisting of a direct bond, an alkenylene group having 2 carbon atoms, an alkynylene group having 2 carbon atoms, and a carbonyl group.
Y is an oxygen atom or a sulfur atom,
h and i are independently integers 1 to 3 respectively.
j is an integer of 0 to 4 when h is 1, 0 to 6 when h is 2, and 0 to 8 when h is 3.
k is an integer of 0 to 5 when i is 1, 0 to 7 when i is 2, and 0 to 9 when i is 3.
X represents a monovalent counter anion.
In the above formula (2),
R 13 to R 16 , L 1 , L 4 to L 5 , Y, h to k, and X - are independent of each other, respectively, from R 13 to R 16 , L 1 , L 4 to L 5 of the above formula (1). , Y, h to k and X - is selected from the same options as each
R 17 is one selected from the group consisting of an aryl group which may have a substituent; and a heteroaryl group which may have a substituent, and R 17 and an iodonium group are bonded to each other. Aryl groups may be bonded to each other to form a ring structure with iodine atoms to which they are bonded. )
下記一般式(3)で表される請求項1に記載のオニウム塩。
(前記式(3)中、
13〜R16、Y及びXは独立して各々に、前記式(1)のR13〜R16、Y及びX各々と同じ選択肢から選択され、
18は、アルキル基、ヒドロキシ基、メルカプト基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールスルファニルカルボニル基、アルキルスルファニル基、アリールスルファニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、ヒドロキシ(ポリ)アルキレンオキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基及びハロゲン原子からなる群より選択されるいずれかであり、炭素を有する場合の炭素原子数が1〜12であり、且つ、これらは置換基を有しても良く、
2及びLは、独立して各々に、直接結合;メチレン基;酸素原子;硫黄原子;窒素原子含有基;からなる群より選択されるいずれかであり、前記メチレン基は置換基を有してもよく、且つ、L2及びLのうちどちらか一方は、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子含有基のいずれかであり、
eは0〜4の整数であり、
fは0〜3の整数であり、
gは0〜4の整数である。)
The onium salt according to claim 1, which is represented by the following general formula (3).
(In the above formula (3),
R 13 to R 16 , Y and X are independently selected from the same options as R 13 to R 16 , Y and X of the above formula (1), respectively.
R 18 is an alkyl group, a hydroxy group, a mercapto group, an alkoxy group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an arylsulfanylcarbonyl group, an alkylsulfanyl group, an arylsulfanyl group, an aryl group, or a hetero. From aryl groups, aryloxy groups, alkylsulfinyl groups, arylsulfinyl groups, alkylsulfonyl groups, arylsulfonyl groups, (meth) acryloyloxy groups, hydroxy (poly) alkyleneoxy groups, amino groups, cyano groups, nitro groups and halogen atoms The number of carbon atoms in the case of having carbon is 1 to 12, and these may have substituents.
L 2 and L 3 are independently selected from the group consisting of a direct bond; a methylene group; an oxygen atom; a sulfur atom; a nitrogen atom-containing group; and the methylene group has a substituent. However, one of L 2 and L 3 may be either an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom-containing group.
e is an integer from 0 to 4
f is an integer from 0 to 3
g is an integer from 0 to 4. )
請求項1又は2のいずれか一項に記載のオニウム塩を少なくとも含む光酸発生剤。 A photoacid generator containing at least the onium salt according to any one of claims 1 or 2. 請求項3に記載の光酸発生剤と、酸反応性化合物と、を含む組成物。 A composition comprising the photoacid generator according to claim 3 and an acid-reactive compound. 酸拡散制御剤をさらに含む請求項4に記載の組成物。 The composition according to claim 4, further comprising an acid diffusion control agent. 前記酸反応性化合物が酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する樹脂(B)であり、
前記樹脂(B)が、下記(4a)〜(4d)で表される単位の少なくともいずれかを有する、請求項4又は5に記載の組成物。
(前記式(4a)中、
は水素原子、アルキル基及びハロゲン化アルキル基からなる群より選択されるいずれかであり、
及びRは独立して各々に、直鎖、分岐又は環状のアルキル基であり、
は置換基を有してもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基であり、
前記R、R、及びRのうち2つ以上が、単結合で直接に、又は、酸素原子、硫黄原子、窒素原子含有基及びメチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、環構造を形成してもよく、
は、直接結合、カルボニルオキシ基、カルボニルアミノ基、置換基を有してもよい直鎖、分岐又は環状のアルキレンカルボニルオキシ基、及び、アルキレンカルボニルアミノ基からなる群より選択されるいずれかである。
前記式(4b)中、R及びLは、前記式(4a)のR及びLの各々と同じ選択肢から選択され、
及びRは独立して各々に、水素原子、及び、直鎖、分岐又は環状のアルキル基からなる群より選択されるいずれかであり、
は置換基を有してもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基であり、
前記R、R、及びRのうち2つ以上が、単結合で直接に、又は、酸素原子、硫黄原子、窒素原子含有基及びメチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、環構造を形成してもよい。
前記式(4c)中、R〜R及びLは、前記式(4a)のR〜R及びLの各々と同じ選択肢から選択され、
は独立して各々に、アルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルキルスルファニル基、アルキルスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、及びハロゲン原子からなる群より選択されるいずれかであり、
のうち2つ以上が、単結合で直接に、又は、酸素原子、硫黄原子、窒素原子含有基及びメチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、環構造を形成してもよく、
lは1〜2の整数であり、
mは、lが1のとき0〜4、lが2のとき0〜6の整数であり、
nは、lが1のとき1〜5、lが2のとき1〜7の整数であり、
m+nは、lが1のとき1〜5であり、lが2のとき1〜7である。
前記式(4d)中、R、R〜R、R、L、l及びnは、前記式(4a)〜(4c)のR、R〜R、R、L、l及びnの各々と同じ選択肢から選択される。)
The acid-reactive compound is a resin (B) whose solubility in a developing solution changes due to the action of an acid.
The composition according to claim 4 or 5, wherein the resin (B) has at least one of the units represented by the following (4a) to (4d).
(In the above formula (4a),
R 1 is one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group and an alkyl halide group.
R 2 and R 3 are independently linear, branched or cyclic alkyl groups, respectively.
R 4 is a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent and
Two or more of the above R 2 , R 3 and R 4 are either directly in a single bond or selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom-containing group and a methylene group. , May form a ring structure,
L 6 is selected from the group consisting of a direct bond, a carbonyloxy group, a carbonylamino group, a linear, branched or cyclic alkylenecarbonyloxy group which may have a substituent, and an alkylenecarbonylamino group. Is.
In the formula (4b), R 1 and L 6 are selected from the same options as each of the R 1 and L 6 in the formula (4a).
R 5 and R 6 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom and a linear, branched or cyclic alkyl group.
R 7 is a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent and
Two or more of the above R 5 , R 6 and R 7 are either directly in a single bond or selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom-containing group and a methylene group. , A ring structure may be formed.
In the formula (4c), R 1 ~R 4 and L 6 are selected from the same options as each of R 1 to R 4 and L 6 in the formula (4a),
R 8 independently consists of a group consisting of an alkyl group, a hydroxy group, an alkoxy group, an alkylcarbonyl group, an alkylsulfanyl group, an alkylsulfinyl group, an alkylsulfonyl group, an amino group, a cyano group, a nitro group, and a halogen atom. Is one of the choices
Two or more of R 8 is a direct single bond or an oxygen atom, a sulfur atom, via any one selected from the group consisting of nitrogen atom-containing group and a methylene group, to form a ring structure Often,
l is an integer of 1-2
m is an integer of 0 to 4 when l is 1 and 0 to 6 when l is 2.
n is an integer of 1 to 5 when l is 1, and 1 to 7 when l is 2.
m + n is 1 to 5 when l is 1, and 1 to 7 when l is 2.
In the formula (4d), R 1 , R 5 to R 7 , R 8 , L 6 , l and n are R 1 , R 5 to R 7 , R 8 , L in the formulas (4a) to (4c). It is selected from the same options as each of 6 , l and n. )
前記樹脂(B)が下記一般式(5a)〜(5b)で表される単位の少なくともいずれかを含む、又は、
前記組成物が下記一般式(5a)〜(5b)で表される単位の少なくともいずれかを含む樹脂(C)をさらに含む請求項6に記載の組成物。
(前記式(5a)中、R、R及びLは独立して各々、前記式(4a)のR、R及びLの各々と同じ選択肢から選択され、
pは0〜4の整数であり、qは1〜5の整数である。
前記式(5b)中、R及びLは独立して各々、前記式(4a)のR及びLの各々と同じ選択肢から選択され、
は、−C(O)−O−、−SO−及び−O−SO−からなる群より選択される少なくともいずれかを含む環式基である。)
The resin (B) contains at least one of the units represented by the following general formulas (5a) to (5b), or
The composition according to claim 6, wherein the composition further comprises a resin (C) containing at least one of the units represented by the following general formulas (5a) to (5b).
(In the formula (5a), R 1 , R 8 and L 6 are independently selected from the same options as each of the R 1 , R 8 and L 6 in the formula (4a).
p is an integer from 0 to 4, and q is an integer from 1 to 5.
In the formula (5b), R 1 and L 6 are independently selected from the same options as each of the R 1 and L 6 in the formula (4a).
R 9 is a cyclic group containing at least one selected from the group consisting of -C (O) -O-, -SO 2- and -O-SO 2- . )
前記光酸発生剤が、前記オニウム塩におけるXが下記一般式(6)で表される単位を有する酸発生剤単位含有樹脂である、請求項4〜7のいずれか一項に記載の組成物。
(前記式(6)中、R及びLは各々独立に、前記式(4a)のR及びLと同じ選択肢からそれぞれ選択され、
は、炭素原子数1〜12の直鎖又は分岐のアルキレン基、炭素原子数1〜12の直鎖又は分岐のアルケニレン基、及び、炭素原子数6〜14のアリーレン基からなる群から選択されるいずれかであり、
前記アルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基が有する水素の一部又は全てがフッ素原子に置換されてもよく、
前記アルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基中の少なくとも1つのメチレン基が、2価のヘテロ原子含有基で置換されていてもよい。)
The composition according to any one of claims 4 to 7, wherein the photoacid generator is an acid generator unit-containing resin in which X in the onium salt has a unit represented by the following general formula (6). Stuff.
(In the equation (6), R 1 and L 6 are independently selected from the same options as R 1 and L 6 in the equation (4a), respectively.
Z 1 is selected from the group consisting of a linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, a linear or branched alkenylene group having 1 to 12 carbon atoms, and an arylene group having 6 to 14 carbon atoms. Is one of the
Part or all of the hydrogen contained in the alkylene group, alkenylene group and arylene group may be substituted with a fluorine atom.
At least one methylene group in the alkylene group, alkenylene group and arylene group may be substituted with a divalent heteroatom-containing group. )
請求項4〜8のいずれか一項に記載の組成物を基板上に塗布しレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜に第1活性エネルギー線を照射する工程と、
前記第1活性エネルギー線照射後のレジスト膜に第2活性エネルギー線を照射する工程と、
前記第2活性エネルギー線照射後のレジスト膜を現像してパターンを得る工程と、を含むデバイスの製造方法。
A step of applying the composition according to any one of claims 4 to 8 onto a substrate to form a resist film, and
The step of irradiating the resist film with the first active energy ray and
The step of irradiating the resist film after the irradiation with the first active energy ray with the second active energy ray, and
A method for manufacturing a device, which comprises a step of developing a resist film after irradiation with the second active energy ray to obtain a pattern.
前記第1活性エネルギー線の波長が、前記第2活性エネルギー線の波長よりも短い請求項9に記載のデバイスの製造方法。 The method for manufacturing a device according to claim 9, wherein the wavelength of the first active energy ray is shorter than the wavelength of the second active energy ray. 前記第1活性エネルギー線が電子線又は極端紫外線である請求項9又は10に記載のデバイスの製造方法。 The method for manufacturing a device according to claim 9 or 10, wherein the first active energy ray is an electron beam or extreme ultraviolet rays. 前記第1活性エネルギー線を照射する工程と、前記第2活性エネルギー線を照射する工程と、の間に、電熱線又はレーザーにより加熱する工程を含む請求項9〜11のいずれか一項に記載のデバイスの製造方法。 The invention according to any one of claims 9 to 11, further comprising a step of heating with a heating wire or a laser between the step of irradiating the first active energy ray and the step of irradiating the second active energy ray. Device manufacturing method. 前記第1活性エネルギー線照射によりレジスト膜中で前記組成物から第1活性種を発生させ、
前記第1活性種により前記光酸発生剤を構造変化させ、
前記第2活性エネルギー線照射により、前記構造変化した光酸発生剤から第2活性種を発生させる請求項9〜12のいずれか一項に記載のデバイスの製造方法。
The first active species is generated from the composition in the resist film by the first active energy ray irradiation.
The photoacid generator is structurally changed by the first active species.
The method for manufacturing a device according to any one of claims 9 to 12, wherein a second active species is generated from the structurally changed photoacid generator by the second active energy ray irradiation.
前記構造変化した光酸発生剤がケトン誘導体である請求項13に記載のデバイスの製造方法。 The method for manufacturing a device according to claim 13, wherein the structurally changed photoacid generator is a ketone derivative.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022196258A1 (en) * 2021-03-15 2022-09-22 東洋合成工業株式会社 Onium salt, photoacid generator, composition, and method for producing device using same
WO2024062998A1 (en) * 2022-09-22 2024-03-28 東洋合成工業株式会社 Polymer, resist composition containing said polymer, method for manufacturing member using same, and pattern formation method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017188297A1 (en) * 2016-04-28 2017-11-02 東洋合成工業株式会社 Resist composition and method for producing device using same
JP2018024598A (en) * 2016-08-09 2018-02-15 東洋合成工業株式会社 Sulfonium salt, photoacid generator, composition comprising the same, and device manufacturing method
WO2018074382A1 (en) * 2016-10-17 2018-04-26 東洋合成工業株式会社 Composition and method for manufacturing device using same
JP2018193305A (en) * 2017-05-12 2018-12-06 東洋合成工業株式会社 Iodonium salt compound, photoacid generator and composition containing the same, and method for manufacturing device
JP2018199781A (en) * 2017-05-26 2018-12-20 東洋合成工業株式会社 Polymer, resist composition containing polymer, and method for manufacturing device using the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017188297A1 (en) * 2016-04-28 2017-11-02 東洋合成工業株式会社 Resist composition and method for producing device using same
JP2018024598A (en) * 2016-08-09 2018-02-15 東洋合成工業株式会社 Sulfonium salt, photoacid generator, composition comprising the same, and device manufacturing method
WO2018074382A1 (en) * 2016-10-17 2018-04-26 東洋合成工業株式会社 Composition and method for manufacturing device using same
JP2018193305A (en) * 2017-05-12 2018-12-06 東洋合成工業株式会社 Iodonium salt compound, photoacid generator and composition containing the same, and method for manufacturing device
JP2018199781A (en) * 2017-05-26 2018-12-20 東洋合成工業株式会社 Polymer, resist composition containing polymer, and method for manufacturing device using the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022196258A1 (en) * 2021-03-15 2022-09-22 東洋合成工業株式会社 Onium salt, photoacid generator, composition, and method for producing device using same
WO2024062998A1 (en) * 2022-09-22 2024-03-28 東洋合成工業株式会社 Polymer, resist composition containing said polymer, method for manufacturing member using same, and pattern formation method

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