JP2022079741A - Resist composition and method of forming resist pattern - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resist composition which is excellent in in-plane uniformity (CDU) of the pattern dimensions and is capable of forming a resist pattern having a good shape; and a method of forming a resist pattern by using the resist composition.
SOLUTION: A resist composition includes a base component (A) which exhibits changed solubility in a developing solution under action of acid, and an amine compound (D0) represented by general formula (d0), and a carboxylic acid compound (E0) represented by general formula (e0), or salts thereof. In the formula (d0), Rd01, Rd02 and Rd03 each independently represent an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group. In the formula (e0), Re01 represents a C1-3 aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom; Ye01 represents a single bond.
SELECTED DRAWING: None
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Description

本発明は、レジスト組成物及びレジストパターン形成方法に関する。 The present invention relates to a resist composition and a resist pattern forming method.

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

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

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

また、レジストパターンの形成においては、露光により酸発生剤成分から発生する酸の挙動がリソグラフィー特性に大きな影響を与える一要素とされる。
これに対し、酸発生剤成分とともに、露光により該酸発生剤成分から発生する酸の拡散を制御する酸拡散制御剤を併有する化学増幅型レジスト組成物が提案されている。
例えば、特許文献1には、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する樹脂成分と、酸発生剤成分と、酸拡散制御剤として特定構造のカチオン部を有する光反応性クエンチャーと、を含有するレジスト組成物が開示されている。この光反応性クエンチャーは、酸発生剤成分から発生する酸とイオン交換反応を生じてクエンチング効果を発揮する成分とされ、かかる光反応性クエンチャーの配合により、酸発生剤成分から発生する酸のレジスト膜露光部から未露光部への拡散が制御されて、リソグラフィー特性の向上が図られている。
Further, in the formation of the resist pattern, the behavior of the acid generated from the acid generator component by exposure is considered to be one factor having a great influence on the lithography characteristics.
On the other hand, there has been proposed a chemically amplified resist composition having both an acid generator component and an acid diffusion control agent that controls the diffusion of the acid generated from the acid generator component by exposure.
For example, Patent Document 1 describes a resin component whose solubility in a developing solution is changed by the action of an acid, an acid generator component, and a photoreactive quencher having a cation portion having a specific structure as an acid diffusion control agent. The resist composition contained is disclosed. This photoreactive quencher is a component that exerts an ion exchange reaction with an acid generated from an acid generator component to exert a quenching effect, and is generated from an acid generator component by blending such a photoreactive quencher. The diffusion of the acid from the exposed portion to the unexposed portion of the resist film is controlled to improve the lithography characteristics.

特開2014-115386号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-115386

リソグラフィー技術のさらなる進歩、レジストパターンの微細化がますます進むなか、パターン形状の更なる向上が求められている。また、レジストの特性として、パターン寸法の面内均一性(CDU)が重視されることが多い。
ここで、「CDU(Critical Dimension Uniformity)」とは、ホールパターンなどの微細パターンにおいて、例えば、CH(Contact Hole)パターンの場合、各ホールの直径を測定することにより求められる、ホール直径の標準偏差値のことであり、その標準偏差値が小さいほど均一性が高く好ましい。
With the further progress of lithography technology and the miniaturization of resist patterns, further improvement of the pattern shape is required. Further, as a characteristic of the resist, in-plane uniformity (CDU) of the pattern size is often emphasized.
Here, "CDU (Critical Measurement Uniformity)" is a fine pattern such as a hole pattern, for example, in the case of a CH (Contact Hole) pattern, the standard deviation of the hole diameter obtained by measuring the diameter of each hole. It is a value, and the smaller the standard deviation value, the higher the uniformity, which is preferable.

従来、酸拡散制御剤を用いて、レジスト膜の露光部と未露光部とのコントラストをコントロールすることにより、CDUの改善を行っていた。しかしながら、微細パターンにおいては、特に、露光部のレジスト膜中の上下(露光面側とその反対の基板側)方向のコントラストをコントロールすることは困難であり、形状不良を生じやすい。 Conventionally, the CDU has been improved by controlling the contrast between the exposed portion and the unexposed portion of the resist film by using an acid diffusion control agent. However, in a fine pattern, it is particularly difficult to control the contrast in the vertical direction (the substrate side opposite to the exposed surface side) in the resist film of the exposed portion, and shape defects are likely to occur.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、CDUに優れ、かつ良好な形状のレジストパターンを形成することができるレジスト組成物及び当該レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a resist composition capable of forming a resist pattern having an excellent CDU and a good shape, and a resist pattern forming method using the resist composition. The task is to do.

上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用した。
すなわち、本発明の第1の態様は、露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物であって、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分(A)と、下記一般式(d0)で表されるアミン化合物(D0)及び下記一般式(e0)で表されるカルボン酸化合物(E0)、又は前記アミン化合物(D0)と前記カルボン酸化合物(E0)との塩と、を含有することを特徴とする、レジスト組成物である。
In order to solve the above problems, the present invention has adopted the following configuration.
That is, the first aspect of the present invention is a resist composition in which an acid is generated by exposure and the solubility in a developing solution is changed by the action of the acid, and the solubility in the developing solution is changed by the action of the acid. The base material component (A) to be used, the amine compound (D0) represented by the following general formula (d0), the carboxylic acid compound (E0) represented by the following general formula (e0), or the amine compound (D0). A resist composition comprising a salt with the carboxylic acid compound (E0).

Figure 2022079741000001
[式(d0)中、Rd01、Rd02及びRd03はそれぞれ独立に、置換基を有してもよい脂肪族炭化水素基を表す。但し、Rd01、Rd02及びRd03のうちの2つ以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。式(e0)中、Re01は、フッ素原子を有する脂肪族炭化水素基を表す。Ye01は、2価の連結基又は単結合を表す。]
Figure 2022079741000001
[In formula (d0), R d01 , R d02 and R d03 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent. However, two or more of R d01 , R d02 and R d03 may be coupled to each other to form a ring structure. In formula (e0), R e01 represents an aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom. Y e01 represents a divalent linking group or a single bond. ]

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

本発明のレジスト組成物によれば、CDUに優れ、かつ良好な形状のレジストパターンを形成することができるレジスト組成物及び当該レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法を提供することができる。 According to the resist composition of the present invention, it is possible to provide a resist composition which is excellent in CDU and can form a resist pattern having a good shape, and a resist pattern forming method using the resist composition.

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

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

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

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

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

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

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

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

(レジスト組成物)
本発明の第1の態様に係るレジスト組成物は、露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するものであって、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分(A)(以下「(A)成分」ともいう)と、一般式(d0)で表されるアミン化合物(D0)(以下「(D0)成分」ともいう)及び一般式(e0)で表されるカルボン酸化合物(E0)(以下「(E0)成分」ともいう)、又は前記アミン化合物(D0)と前記カルボン酸化合物(E0)との塩と、を含有する。ここで、露光により酸を発生する成分は、(A)成分が露光により酸を発生してもよいし、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)(以下「(B)成分」ともいう)をさらに含有してもよい。(A)成分が露光により酸を発生する場合、この(A)成分は、「露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分」となる。その中でも好ましくは、前記(A)成分と、前記(D0)成分と、前記(E0)成分と、さらに前記(B)成分と、を含有するレジスト組成物が挙げられる。
(Resist composition)
The resist composition according to the first aspect of the present invention generates an acid by exposure and changes its solubility in a developing solution by the action of the acid, and the solubility in the developing solution is changed by the action of the acid. The changing base material component (A) (hereinafter, also referred to as “(A) component”), the amine compound (D0) represented by the general formula (d0) (hereinafter, also referred to as “(D0) component”) and the general formula ( It contains a carboxylic acid compound (E0) represented by e0) (hereinafter, also referred to as “(E0) component”), or a salt of the amine compound (D0) and the carboxylic acid compound (E0). Here, as the component that generates acid by exposure, the component (A) may generate acid by exposure, or the acid generator component (B) that generates acid by exposure (hereinafter, also referred to as “component (B)”). May be further contained. When the component (A) generates an acid by exposure, the component (A) becomes "a base material component that generates an acid by exposure and whose solubility in a developing solution is changed by the action of the acid". Among them, a resist composition containing the component (A), the component (D0), the component (E0), and the component (B) is preferable.

本実施形態のレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成し、該レジスト膜に対して選択的露光を行うと、該レジスト膜の露光部では(A)成分又は(B)成分から酸が発生し、該酸の作用により(A)成分の現像液に対する溶解性が変化する一方で、該レジスト膜の未露光部では(A)成分の現像液に対する溶解性が変化せず、かつ、(D0)成分及び(E0)成分が現像液に対する溶解性を適度に制御するため、露光部と未露光部との間で現像液に対する溶解性の差が顕著に生じる。そのため、該レジスト膜を現像すると、該レジスト組成物がポジ型の場合はレジスト膜露光部が溶解除去されてポジ型のレジストパターンが形成され、該レジスト組成物がネガ型の場合はレジスト膜未露光部が溶解除去されてネガ型のレジストパターンが形成される。 When a resist film is formed using the resist composition of the present embodiment and selective exposure is performed on the resist film, acid is generated from the component (A) or the component (B) in the exposed portion of the resist film. The solubility of the component (A) in the developing solution changes due to the action of the acid, while the solubility of the component (A) in the developing solution does not change in the unexposed portion of the resist film, and (D0). Since the component and the component (E0) appropriately control the solubility in the developing solution, a remarkable difference in solubility in the developing solution occurs between the exposed portion and the unexposed portion. Therefore, when the resist film is developed, if the resist composition is a positive type, the exposed portion of the resist film is dissolved and removed to form a positive type resist pattern, and if the resist composition is a negative type, the resist film is not formed. The exposed portion is melted and removed to form a negative resist pattern.

本明細書においては、レジスト膜露光部が溶解除去されてポジ型レジストパターンを形成するレジスト組成物をポジ型レジスト組成物といい、レジスト膜未露光部が溶解除去されてネガ型レジストパターンを形成するレジスト組成物をネガ型レジスト組成物という。本実施形態のレジスト組成物は、ポジ型レジスト組成物であってもよく、ネガ型レジスト組成物であってもよい。また、本実施形態のレジスト組成物は、レジストパターン形成時の現像処理にアルカリ現像液を用いるアルカリ現像プロセス用であってもよく、該現像処理に有機溶剤を含む現像液(有機系現像液)を用いる溶剤現像プロセス用であってもよいが、(D0)成分及び(E0)成分の特性上、該現像処理に有機溶剤を含む現像液(有機系現像液)を用いる溶剤現像プロセス用が好ましい。 In the present specification, a resist composition in which a resist film exposed portion is melted and removed to form a positive resist pattern is referred to as a positive resist composition, and a resist film unexposed portion is melted and removed to form a negative resist pattern. The resist composition to be used is called a negative resist composition. The resist composition of this embodiment may be a positive resist composition or a negative resist composition. Further, the resist composition of the present embodiment may be used for an alkaline developing process in which an alkaline developing solution is used for the developing process at the time of forming a resist pattern, and a developing solution (organic developing solution) containing an organic solvent in the developing process. However, due to the characteristics of the components (D0) and (E0), it is preferable to use a developing solution (organic developing solution) containing an organic solvent in the developing process. ..

本実施形態のレジスト組成物において、(A)成分が露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分である場合、後述する(A1)成分が、露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する高分子化合物であることが好ましい。このような高分子化合物としては、露光により酸を発生する構成単位を有する樹脂が挙げられる。露光により酸を発生する構成単位を誘導するモノマーには、公知のものを用いることができる。 In the resist composition of the present embodiment, when the component (A) is a base material component that generates an acid by exposure and the solubility in the developing solution is changed by the action of the acid, the component (A1) described later is used. It is preferably a polymer compound that generates an acid by exposure and whose solubility in a developing solution changes by the action of the acid. Examples of such a polymer compound include a resin having a structural unit that generates an acid upon exposure. Known monomers can be used as the monomer for inducing the structural unit that generates an acid by exposure.

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

本実施形態のレジスト組成物が、アルカリ現像プロセスにおいてネガ型レジストパターンを形成する「アルカリ現像プロセス用ネガ型レジスト組成物」である場合、または、溶剤現像プロセスにおいてポジ型レジストパターンを形成する「溶剤現像プロセス用ポジ型レジスト組成物」である場合、(A)成分としては、好ましくは、アルカリ現像液に可溶性の基材成分(A-2)(以下「(A-2)成分」という)が用いられ、さらに、架橋剤成分が配合される。かかるレジスト組成物は、例えば、露光により(B)成分から酸が発生すると、該酸が作用して該(A-2)成分と架橋剤成分との間で架橋が起こり、この結果、アルカリ現像液に対する溶解性が減少(有機系現像液に対する溶解性が増大)する。そのため、レジストパターンの形成において、該レジスト組成物を支持体上に塗布して得られるレジスト膜を選択的に露光すると、レジスト膜露光部はアルカリ現像液に対して難溶性(有機系現像液に対して可溶性)へ転じる一方で、レジスト膜未露光部はアルカリ現像液に対して可溶性(有機系現像液に対して難溶性)のまま変化しないため、アルカリ現像液で現像することによりネガ型レジストパターンが形成される。また、このとき有機系現像液で現像することによりポジ型のレジストパターンが形成される。
(A-2)成分の好ましいものとしては、アルカリ現像液に対して可溶性の樹脂(以下「アルカリ可溶性樹脂」という。)が用いられる。
アルカリ可溶性樹脂としては、例えば特開2000-206694号公報に開示されている、α-(ヒドロキシアルキル)アクリル酸、またはα-(ヒドロキシアルキル)アクリル酸のアルキルエステル(好ましくは炭素数1~5のアルキルエステル)から選ばれる少なくとも一つから誘導される構成単位を有する樹脂;米国特許6949325号公報に開示されている、スルホンアミド基を有するα位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル樹脂またはポリシクロオレフィン樹脂;米国特許6949325号公報、特開2005-336452号公報、特開2006-317803号公報に開示されている、フッ素化アルコールを含有し、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル樹脂;特開2006-259582号公報に開示されている、フッ素化アルコールを有するポリシクロオレフィン樹脂等が、膨潤の少ない良好なレジストパターンを形成できることから好ましい。
なお、前記α-(ヒドロキシアルキル)アクリル酸は、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸のうち、カルボキシ基が結合するα位の炭素原子に水素原子が結合しているアクリル酸と、このα位の炭素原子にヒドロキシアルキル基(好ましくは炭素数1~5のヒドロキシアルキル基)が結合しているα-ヒドロキシアルキルアクリル酸の一方または両方を示す。
架橋剤成分としては、例えば、膨潤の少ない良好なレジストパターンが形成されやすいことから、メチロール基もしくはアルコキシメチル基を有するグリコールウリルなどのアミノ系架橋剤、又はメラミン系架橋剤などを用いることが好ましい。架橋剤成分の配合量は、アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して1~50質量部であることが好ましい。
When the resist composition of the present embodiment is a "negative resist composition for an alkali developing process" that forms a negative resist pattern in an alkali developing process, or a "solvent" that forms a positive resist pattern in a solvent developing process. In the case of "a positive resist composition for a developing process", the component (A) is preferably a substrate component (A-2) soluble in an alkaline developer (hereinafter referred to as "component (A-2)"). It is used, and further, a cross-linking agent component is blended. In such a resist composition, for example, when an acid is generated from the component (B) by exposure, the acid acts to cause cross-linking between the component (A-2) and the cross-linking agent component, and as a result, alkaline development is performed. Solubility in liquid decreases (solubility in organic developer increases). Therefore, in the formation of the resist pattern, when the resist film obtained by applying the resist composition on the support is selectively exposed, the resist film exposed portion is sparingly soluble in an alkaline developer (in an organic developer). On the other hand, the unexposed part of the resist film remains soluble in the alkaline developer (slightly soluble in the organic developer) and does not change. A pattern is formed. Further, at this time, a positive resist pattern is formed by developing with an organic developer.
As the preferred component (A-2), a resin soluble in an alkaline developer (hereinafter referred to as "alkali-soluble resin") is used.
Examples of the alkali-soluble resin include α- (hydroxyalkyl) acrylic acid or an alkyl ester of α- (hydroxyalkyl) acrylic acid (preferably having 1 to 5 carbon atoms) disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-2066694. A resin having a structural unit derived from at least one selected from an alkyl ester); a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position having a sulfonamide group, which is disclosed in US Pat. No. 6,49,325, is substituted with a substituent. Acrylic resin or polycycloolefin resin which may be used; A fluorinated alcohol-containing, α-position disclosed in US Pat. No. 6,49,325, JP-A-2005-336452, JP-A-2006-317803. Acrylic resin in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom may be substituted with a substituent; a polycycloolefin resin having a fluorinated alcohol disclosed in JP-A-2006-259582 is good with little swelling. It is preferable because a resist pattern can be formed.
In the α- (hydroxyalkyl) acrylic acid, among the acrylic acids in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent, hydrogen is added to the carbon atom at the α-position to which the carboxy group is bonded. Indicates one or both of the acrylic acid to which an atom is bonded and the α-hydroxyalkylacrylic acid to which a hydroxyalkyl group (preferably a hydroxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms) is bonded to the carbon atom at the α-position. ..
As the cross-linking agent component, for example, it is preferable to use an amino-based cross-linking agent such as glycoluryl having a methylol group or an alkoxymethyl group, or a melamine-based cross-linking agent because a good resist pattern with less swelling is easily formed. .. The blending amount of the cross-linking agent component is preferably 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alkali-soluble resin.

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

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

・(A1)成分について
(A1)成分は、樹脂成分であり、酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位(a1)を有する高分子化合物を含むものが好ましい。
(A1)成分としては、構成単位(a1)に加えて、さらに、ヒドロキシスチレン骨格を含む構成単位(a10)を有するものが好ましい。
また、(A1)成分としては、構成単位(a1)に加えて、さらに、ラクトン含有環式基、-SO-含有環式基又はカーボネート含有環式基を含む構成単位(a2)を有するものも好ましい。
また、(A1)成分としては、構成単位(a1)に加えて、さらに、極性基含有脂肪族炭化水素基を含む構成単位(a3)(但し、構成単位(a1)もしくは構成単位(a2)に該当するものを除く)を有するものも好ましい。
また、(A1)成分は、構成単位(a1)、構成単位(a2)、構成単位(a3)、構成単位(a10)以外の構成単位を有してもよい。
-Regarding the component (A1) The component (A1) is a resin component, and preferably contains a polymer compound having a structural unit (a1) containing an acid-degradable group whose polarity is increased by the action of an acid.
As the component (A1), those having a structural unit (a10) containing a hydroxystyrene skeleton in addition to the structural unit (a1) are preferable.
Further, as the component (A1), in addition to the structural unit (a1), a structural unit (a2) containing a lactone-containing cyclic group, a —SO2 -containing cyclic group or a carbonate-containing cyclic group is further included. Is also preferable.
Further, as the component (A1), in addition to the constituent unit (a1), the constituent unit (a3) containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group (provided that the constituent unit (a1) or the constituent unit (a2) is used. Those having (excluding applicable ones) are also preferable.
Further, the component (A1) may have a constituent unit other than the constituent unit (a1), the constituent unit (a2), the constituent unit (a3), and the constituent unit (a10).

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

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

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

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

Figure 2022079741000002
[式中、Ra’、Ra’は水素原子またはアルキル基である。Ra’は炭化水素基であって、Ra’は、Ra’、Ra’のいずれかと結合して環を形成してもよい。]
Figure 2022079741000002
[In the formula, Ra'1 and Ra'2 are hydrogen atoms or alkyl groups. Ra'3 is a hydrocarbon group, and Ra'3 may be bonded to either Ra'1 or Ra'2 to form a ring. ]

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

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

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

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

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

Ra’における環状の炭化水素基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、-RP1、-RP2-O-RP1、-RP2-CO-RP1、-RP2-CO-ORP1、-RP2-O-CO-RP1、-RP2-OH、-RP2-CN又は-RP2-COOH(以下これらの置換基をまとめて「Ra05」ともいう。)等が挙げられる。
ここで、RP1は、炭素数1~10の1価の鎖状飽和炭化水素基、炭素数3~20の1価の脂肪族環状飽和炭化水素基又は炭素数6~30の1価の芳香族炭化水素基である。また、RP2は、単結合、炭素数1~10の2価の鎖状飽和炭化水素基、炭素数3~20の2価の脂肪族環状飽和炭化水素基又は炭素数6~30の2価の芳香族炭化水素基である。但し、RP1及びRP2の鎖状飽和炭化水素基、脂肪族環状飽和炭化水素基及び芳香族炭化水素基の有する水素原子の一部又は全部はフッ素原子で置換されていてもよい。上記脂肪族環状炭化水素基は、上記置換基を1種単独で1つ以上有していてもよいし、上記置換基のうち複数種を各1つ以上有していてもよい。
炭素数1~10の1価の鎖状飽和炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基等が挙げられる。
炭素数3~20の1価の脂肪族環状飽和炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基、シクロドデシル基等の単環式脂肪族飽和炭化水素基;ビシクロ[2.2.2]オクタニル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル基、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカニル基、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカニル基、アダマンチル基等の多環式脂肪族飽和炭化水素基が挙げられる。
炭素数6~30の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば、ベンゼン、ビフェニル、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環から水素原子1個を除いた基が挙げられる。
The cyclic hydrocarbon group in Ra'3 may have a substituent. Examples of this substituent include -R P1 , -R P2 , -OR P1, -R P2, -CO-R P1 , -R P2 , -CO -OR P1 , -R P2 , -O-CO-R P1 , and so on. -R P2 -OH, -R P2 -CN or -R P2 -COOH (hereinafter, these substituents are collectively referred to as "Ra 05 ") and the like can be mentioned.
Here, RP1 is a monovalent chain saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a monovalent aliphatic cyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or a monovalent aromatic group having 6 to 30 carbon atoms. It is a group hydrocarbon group. RP2 is a single bond, a divalent chain saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a divalent aliphatic cyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or a divalent hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms. It is an aromatic hydrocarbon group of. However, some or all of the hydrogen atoms of the chain saturated hydrocarbon group, the aliphatic cyclic saturated hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group of RP1 and RP2 may be substituted with a fluorine atom. The aliphatic cyclic hydrocarbon group may have one or more of the above-mentioned substituents alone, or may have one or more of the above-mentioned substituents.
Examples of the monovalent chain saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group and a decyl group. ..
Examples of the monovalent aliphatic cyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecyl group and a cyclododecyl group. Monocyclic aliphatic saturated hydrocarbon group; bicyclo [2.2.2] octanyl group, tricyclo [5.2.2.102,6] decanyl group, tricyclo [3.3.1.13,7] decanyl group , Tetracyclo [6.2.1.13,6.02,7] Polycyclic aliphatic saturated hydrocarbon groups such as dodecanyl group and adamantyl group can be mentioned.
Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms include a group obtained by removing one hydrogen atom from an aromatic hydrocarbon ring such as benzene, biphenyl, fluorene, naphthalene, anthracene, and phenanthrene.

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

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

Figure 2022079741000003
[式中、Ra’~Ra’はそれぞれ炭化水素基であって、Ra’、Ra’は互いに結合して環を形成してもよい。]
Figure 2022079741000003
[In the formula, Ra'4 to Ra'6 are hydrocarbon groups, respectively, and Ra'5 and Ra'6 may be bonded to each other to form a ring. ]

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

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

Figure 2022079741000004
[式(a1-r2-1)中、Ra’10は、炭素数1~10のアルキル基、又は下記一般式(a1-r2-r1)で表される基を示す。Ra’11はRa’10が結合した炭素原子と共に脂肪族環式基を形成する基を示す。式(a1-r2-2)中、Yaは炭素原子である。Xaは、Yaと共に環状の炭化水素基を形成する基である。この環状の炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ra01~Ra03は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10の1価の鎖状飽和炭化水素基又は炭素数3~20の1価の脂肪族環状飽和炭化水素基である。この鎖状飽和炭化水素基及び脂肪族環状飽和炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ra01~Ra03の2つ以上が互いに結合して環状構造を形成していてもよい。式(a1-r2-3)中、Yaaは炭素原子である。Xaaは、Yaaと共に脂肪族環式基を形成する基である。Ra04は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基である。式(a1-r2-4)中、Ra’12及びRa’13は、それぞれ独立に、炭素数1~10の1価の鎖状飽和炭化水素基又は水素原子である。この鎖状飽和炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ra’14は、置換基を有していてもよい炭化水素基である。*は結合手を示す(以下同じ)。]
Figure 2022079741000004
[In the formula (a1-r2-1), Ra'10 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a group represented by the following general formula (a1-r2-r1). Ra'11 indicates a group forming an aliphatic cyclic group together with a carbon atom to which Ra '10 is bonded. In the formula (a1-r2-2), Ya is a carbon atom. Xa is a group that forms a cyclic hydrocarbon group together with Ya. A part or all of the hydrogen atom contained in this cyclic hydrocarbon group may be substituted. Ra 01 to Ra 03 are independently hydrogen atoms, monovalent chain saturated hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms, or monovalent aliphatic cyclic saturated hydrocarbon groups having 3 to 20 carbon atoms. A part or all of the hydrogen atoms contained in the chain saturated hydrocarbon group and the aliphatic cyclic saturated hydrocarbon group may be substituted. Two or more of Ra 01 to Ra 03 may be bonded to each other to form an annular structure. In the formula (a1-r2-3), Yaa is a carbon atom. Xaa is a group that forms an aliphatic cyclic group together with Yaa. Ra 04 is an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent. In the formula (a1-r2-4), Ra'12 and Ra'13 are independently monovalent chain saturated hydrocarbon groups or hydrogen atoms having 1 to 10 carbon atoms. A part or all of the hydrogen atom contained in this chain saturated hydrocarbon group may be substituted. Ra'14 is a hydrocarbon group which may have a substituent. * Indicates a bond (the same applies hereinafter). ]

Figure 2022079741000005
[式中、Yaは、第4級炭素原子である。Ra031、Ra032及びRa033は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭化水素基である。但し、Ra031、Ra032及びRa033のうちの1つ以上は、少なくとも一つの極性基を有する炭化水素基である。]
Figure 2022079741000005
[In the formula, Ya 0 is a quaternary carbon atom. Ra 031 and Ra 032 and Ra 033 are hydrocarbon groups that may independently have a substituent. However, one or more of Ra 031 and Ra 032 and Ra 033 are hydrocarbon groups having at least one polar group. ]

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

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

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

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

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

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

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

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

但し、Ra031、Ra032及びRa033のうちの1つ以上は、少なくとも極性基を有する炭化水素基である。
「極性基を有する炭化水素基」とは、炭化水素基を構成するメチレン基(-CH-)を極性基で置換しているもの、又は、炭化水素基を構成する少なくとも1つの水素原子が極性基に置換しているものをいずれも包含する。
かかる「極性基を有する炭化水素基」としては、下記一般式(a1-p1)で表される官能基が好ましい。
However, one or more of Ra 031 and Ra 032 and Ra 033 are hydrocarbon groups having at least a polar group.
The "hydrocarbon group having a polar group" is a group in which the methylene group ( -CH2- ) constituting the hydrocarbon group is replaced with a polar group, or at least one hydrogen atom constituting the hydrocarbon group is used. Any of those substituted with a polar group are included.
As the "hydrocarbon group having a polar group", a functional group represented by the following general formula (a1-p1) is preferable.

Figure 2022079741000006
[式中、Ra07は、炭素数2~12の2価の炭化水素基を表す。Ra08は、ヘテロ原子を含む2価の連結基を表す。Ra06は、炭素数1~12の1価の炭化水素基を表す。np0は、1~6の整数である。]
Figure 2022079741000006
[In the formula, Ra 07 represents a divalent hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms. Ra 08 represents a divalent linking group containing a heteroatom. Ra 06 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. n p0 is an integer of 1 to 6. ]

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

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

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

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

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

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

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

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

Figure 2022079741000007
Figure 2022079741000007

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

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

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

式(a1-r2-2)中、XaがYaと共に形成する環状の炭化水素基としては、前記式(a1-r-1)中のRa’における環状の1価の炭化水素基(脂肪族炭化水素基)から水素原子1個以上をさらに除いた基が挙げられる。
XaがYaと共に形成する環状の炭化水素基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、上記Ra’における環状の炭化水素基が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
式(a1-r2-2)中、Ra01~Ra03における、炭素数1~10の1価の鎖状飽和炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基等が挙げられる。
Ra01~Ra03における、炭素数3~20の1価の脂肪族環状飽和炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基、シクロドデシル基等の単環式脂肪族飽和炭化水素基;ビシクロ[2.2.2]オクタニル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル基、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカニル基、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカニル基、アダマンチル基等の多環式脂肪族飽和炭化水素基等が挙げられる。
Ra01~Ra03は、中でも、構成単位(a1)を誘導する単量体化合物の合成容易性の観点から、水素原子、炭素数1~10の1価の鎖状飽和炭化水素基が好ましく、その中でも、水素原子、メチル基、エチル基がより好ましく、水素原子が特に好ましい。
In the formula (a1-r2-2), the cyclic hydrocarbon group formed by Xa together with Ya is the cyclic monovalent hydrocarbon group (lipid group) in Ra'3 in the formula (a1-r-1). A group obtained by further removing one or more hydrogen atoms from a hydrocarbon group) can be mentioned.
The cyclic hydrocarbon group that Xa forms with Ya may have a substituent. Examples of this substituent include the same substituents that the cyclic hydrocarbon group in Ra'3 may have.
In the formula (a1-r2-2), examples of the monovalent chain saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms in Ra 01 to Ra 03 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group and a pentyl. Examples thereof include a group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a decyl group and the like.
Examples of the monovalent aliphatic cyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms in Ra 01 to Ra 03 include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group and a cyclodecyl group. Monocyclic aliphatic saturated hydrocarbon group such as group, cyclododecyl group; bicyclo [2.2.2] octanyl group, tricyclo [5.2.2.102,6] decanyl group, tricyclo [3.3.1] .13,7] decanyl group, tetracyclo [6.2.1.13,6.02,7] dodecanyl group, polycyclic aliphatic saturated hydrocarbon group such as adamantyl group and the like can be mentioned.
Among Ra 01 to Ra 03 , a hydrogen atom and a monovalent chain saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms are preferable from the viewpoint of easiness of synthesizing the monomer compound for inducing the structural unit (a1). Among them, a hydrogen atom, a methyl group and an ethyl group are more preferable, and a hydrogen atom is particularly preferable.

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

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

式(a1-r2-3)中、XaaがYaaと共に形成する脂肪族環式基は、式(a1-r-1)におけるRa’の単環式基又は多環式基である脂肪族炭化水素基として挙げた基が好ましい。
式(a1-r2-3)中、Ra04における芳香族炭化水素基としては、炭素数5~30の芳香族炭化水素環から水素原子1個以上を除いた基が挙げられる。中でも、Ra04は、炭素数6~15の芳香族炭化水素環から水素原子1個以上を除いた基が好ましく、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン又はフェナントレンから水素原子1個以上を除いた基がより好ましく、ベンゼン、ナフタレン又はアントラセンから水素原子1個以上を除いた基がさらに好ましく、ベンゼン又はナフタレンから水素原子1個以上を除いた基が特に好ましく、ベンゼンから水素原子1個以上を除いた基が最も好ましい。
In the formula (a1-r2-3), the aliphatic cyclic group formed by Xaa together with Yaa is an aliphatic hydrocarbon which is a monocyclic group or a polycyclic group of Ra'3 in the formula (a1-r-1). The groups listed as hydrogen groups are preferred.
In the formula (a1-r2-3), examples of the aromatic hydrocarbon group in Ra 04 include a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon ring having 5 to 30 carbon atoms. Among them, Ra 04 is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 15 carbon atoms, and more preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from benzene, naphthalene, anthracene or phenanthrene. , Benzene, naphthalene or anthracene without one or more hydrogen atoms is more preferable, benzene or naphthalene with one or more hydrogen atoms removed, and benzene with one or more hydrogen atoms removed most. preferable.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Figure 2022079741000008
Figure 2022079741000008

Figure 2022079741000009
Figure 2022079741000009

Figure 2022079741000010
Figure 2022079741000010

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

Figure 2022079741000011
Figure 2022079741000011

Figure 2022079741000012
Figure 2022079741000012

Figure 2022079741000013
Figure 2022079741000013

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

Figure 2022079741000014
Figure 2022079741000014

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

Figure 2022079741000015
Figure 2022079741000015

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

Figure 2022079741000016
[式中、Ra’~Ra’はそれぞれアルキル基である。]
Figure 2022079741000016
[In the formula, Ra'7 to Ra'9 are alkyl groups, respectively. ]

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

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

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

Figure 2022079741000017
[式中、Rは、水素原子、炭素数1~5のアルキル基又は炭素数1~5のハロゲン化アルキル基である。Vaは、エーテル結合を有していてもよい2価の炭化水素基である。na1は、0~2の整数である。Raは、上記の一般式(a1-r-1)又は(a1-r-2)で表される酸解離性基である。Waはna2+1価の炭化水素基であり、na2は1~3の整数であり、Raは上記の一般式(a1-r-1)又は(a1-r-3)で表される酸解離性基である。]
Figure 2022079741000017
[In the formula, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkyl halide group having 1 to 5 carbon atoms. Va 1 is a divalent hydrocarbon group that may have an ether bond. n a1 is an integer of 0 to 2. Ra 1 is an acid dissociative group represented by the above general formula (a1-r-1) or (a1-r-2). Wa 1 is a n a2 + 1 valent hydrocarbon group, na 2 is an integer of 1 to 3, and Ra 2 is represented by the above general formula (a1-r-1) or (a1-r-3). It is an acid dissociative group. ]

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Figure 2022079741000018
Figure 2022079741000018

Figure 2022079741000019
Figure 2022079741000019

Figure 2022079741000020
Figure 2022079741000020

Figure 2022079741000021
Figure 2022079741000021

Figure 2022079741000022
Figure 2022079741000022

Figure 2022079741000023
Figure 2022079741000023

Figure 2022079741000024
Figure 2022079741000024

Figure 2022079741000025
Figure 2022079741000025

Figure 2022079741000026
Figure 2022079741000026

Figure 2022079741000027
Figure 2022079741000027

Figure 2022079741000028
Figure 2022079741000028

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

Figure 2022079741000029
Figure 2022079741000029

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

Figure 2022079741000030
[式中、Ra”は、一般式(a1-r2-1)、(a1-r2-3)又は(a1-r2-4)で表される酸解離性基である。]
Figure 2022079741000030
[In the formula, Ra 1 "is an acid dissociative group represented by the general formula (a1-r2-1), (a1-r2-3) or (a1-r2-4)].

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

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

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

Figure 2022079741000031
[式中、Rは、水素原子、炭素数1~5のアルキル基又は炭素数1~5のハロゲン化アルキル基である。Yax1は、単結合又は2価の連結基である。Wax1は、(nax1+1)価の芳香族炭化水素基である。nax1は、1~3の整数である。]
Figure 2022079741000031
[In the formula, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkyl halide group having 1 to 5 carbon atoms. Ya x1 is a single bond or divalent linking group. Wa x1 is an aromatic hydrocarbon group having a (n ax1 + 1) valence. n ax1 is an integer of 1 to 3. ]

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

前記式(a10-1)中、nax1は、1~3の整数であり、1又は2が好ましく、1がより好ましい。 In the formula (a10-1), n ax1 is an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2, and more preferably 1.

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

Figure 2022079741000032
Figure 2022079741000032

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

≪構成単位(a2)≫
(A1)成分は、構成単位(a1)に加えて、さらに、ラクトン含有環式基、-SO-含有環式基又はカーボネート含有環式基を含む構成単位(a2)(但し、構成単位(a1)に該当するものを除く)を有するものが好ましい。
構成単位(a2)のラクトン含有環式基、-SO-含有環式基またはカーボネート含有環式基は、(A1)成分をレジスト膜の形成に用いた場合に、レジスト膜の基板への密着性を高める上で有効なものである。また、構成単位(a2)を有することで、例えば酸拡散長を適切に調整する、レジスト膜の基板への密着性を高める、現像時の溶解性を適切に調整する、エッチング耐性を向上させる等の効果により、リソグラフィー特性等が良好となる。
<< Structural unit (a2) >>
The component (A1) is a structural unit (a2) containing a lactone-containing cyclic group, a —SO2 -containing cyclic group or a carbonate-containing cyclic group in addition to the structural unit (a1) (provided that the structural unit (however, the structural unit (a1)). Those having (excluding those corresponding to a1)) are preferable.
The lactone-containing cyclic group, -SO2 -containing cyclic group, or carbonate-containing cyclic group of the structural unit (a2) adheres to the substrate of the resist film when the component (A1) is used for forming the resist film. It is effective in enhancing sex. Further, by having the structural unit (a2), for example, the acid diffusion length is appropriately adjusted, the adhesion of the resist film to the substrate is enhanced, the solubility during development is appropriately adjusted, the etching resistance is improved, and the like. Due to the effect of the above, the lithography characteristics and the like are improved.

「ラクトン含有環式基」とは、その環骨格中に-O-C(=O)-を含む環(ラクトン環)を含有する環式基を示す。ラクトン環をひとつ目の環として数え、ラクトン環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。ラクトン含有環式基は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。
構成単位(a2)におけるラクトン含有環式基としては、特に限定されることなく任意のものが使用可能である。具体的には、下記一般式(a2-r-1)~(a2-r-7)でそれぞれ表される基が挙げられる。
The “lactone-containing cyclic group” refers to a cyclic group containing a ring (lactone ring) containing —O—C (= O) —in its ring skeleton. The lactone ring is counted as the first ring, and when it has only a lactone ring, it is called a monocyclic group, and when it has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of its structure. The lactone-containing cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group.
As the lactone-containing cyclic group in the structural unit (a2), any one can be used without particular limitation. Specifically, the groups represented by the following general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7) can be mentioned.

Figure 2022079741000033
[式中、Ra’21はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、-COOR”、-OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子、アルキル基、ラクトン含有環式基、カーボネート含有環式基、又は-SO-含有環式基であり;A”は酸素原子(-O-)もしくは硫黄原子(-S-)を含んでいてもよい炭素数1~5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、n’は0~2の整数であり、m’は0または1である。]
Figure 2022079741000033
[In the formula, Ra'21 is independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, an alkyl halide group, a hydroxyl group, -COOR ", -OC (= O) R", a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R "is a hydrogen atom, an alkyl group, a lactone-containing cyclic group, a carbonate-containing cyclic group, or -SO 2 -containing cyclic group; A" is an oxygen atom (-O-) or a sulfur atom (-). It is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, an oxygen atom or a sulfur atom which may contain S-), n'is an integer of 0 to 2, and m'is 0 or 1. ]

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

Ra’21における-COOR”、-OC(=O)R”において、R”はいずれも水素原子、アルキル基、ラクトン含有環式基、カーボネート含有環式基、又は-SO-含有環式基である。
R”におけるアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、炭素数は1~15が好ましい。
R”が直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基の場合は、炭素数1~10であることが好ましく、炭素数1~5であることがさらに好ましく、メチル基またはエチル基であることが特に好ましい。
R”が環状のアルキル基の場合は、炭素数3~15であることが好ましく、炭素数4~12であることがさらに好ましく、炭素数5~10が最も好ましい。具体的には、フッ素原子またはフッ素化アルキル基で置換されていてもよいし、されていなくてもよいモノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基;ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。より具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基;アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
R”におけるラクトン含有環式基としては、前記一般式(a2-r-1)~(a2-r-7)でそれぞれ表される基と同様のものが挙げられる。
R”におけるカーボネート含有環式基としては、後述のカーボネート含有環式基と同様であり、具体的には一般式(ax3-r-1)~(ax3-r-3)でそれぞれ表される基が挙げられる。
R”における-SO-含有環式基としては、後述の-SO-含有環式基と同様であり、具体的には一般式(a5-r-1)~(a5-r-4)でそれぞれ表される基が挙げられる。
Ra’21におけるヒドロキシアルキル基としては、炭素数が1~6であるものが好ましく、具体的には、前記Ra’21におけるアルキル基の水素原子の少なくとも1つが水酸基で置換された基が挙げられる。
In -COOR "and -OC (= O) R" in Ra '21 , R "is a hydrogen atom, an alkyl group, a lactone-containing cyclic group, a carbonate-containing cyclic group, or -SO2 -containing cyclic group. Is.
The alkyl group in "R" may be linear, branched or cyclic, and the number of carbon atoms is preferably 1 to 15.
When R "is a linear or branched alkyl group, it preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group or an ethyl group. preferable.
When R "is a cyclic alkyl group, it preferably has 3 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms, and most preferably 5 to 10 carbon atoms. Specifically, a fluorine atom. Alternatively, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a monocycloalkane that may or may not be substituted with a fluorinated alkyl group; a polycycloalkane such as a bicycloalkane, a tricycloalkane, or a tetracycloalkane. Examples thereof include a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from the group. More specifically, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a monocycloalkane such as cyclopentane and cyclohexane; Examples thereof include groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from polycycloalkanes such as cyclodecane and tetracyclododecane.
Examples of the lactone-containing cyclic group in "R" include the same groups as those represented by the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7).
The carbonate-containing cyclic group in "R" is the same as the carbonate-containing cyclic group described later, and specifically, the groups represented by the general formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3), respectively. Can be mentioned.
The —SO2 -containing cyclic group in R ”is the same as the −SO2 -containing cyclic group described later, and specifically, the general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4). The groups represented by are listed below.
The hydroxyalkyl group in Ra'21 is preferably one having 1 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include a group in which at least one hydrogen atom of the alkyl group in Ra'21 is substituted with a hydroxyl group. ..

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

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

Figure 2022079741000034
Figure 2022079741000034

Figure 2022079741000035
Figure 2022079741000035

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

Figure 2022079741000036
[式中、Ra’51はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、-COOR”、-OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子、アルキル基、ラクトン含有環式基、カーボネート含有環式基、又は-SO-含有環式基であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1~5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、n’は0~2の整数である。]
Figure 2022079741000036
[In the formula, Ra'51 is independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, an alkyl halide group, a hydroxyl group, -COOR ", -OC (= O) R", a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R "is a hydrogen atom, an alkyl group, a lactone-containing cyclic group, a carbonate-containing cyclic group, or a -SO 2 -containing cyclic group; A" is a carbon containing an oxygen atom or a sulfur atom. The number 1 to 5 is an alkylene group, an oxygen atom or a sulfur atom, and n'is an integer of 0 to 2. ]

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

Figure 2022079741000037
Figure 2022079741000037

Figure 2022079741000038
Figure 2022079741000038

Figure 2022079741000039
Figure 2022079741000039

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

Figure 2022079741000040
[式中、Ra’x31はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、-COOR”、-OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子、アルキル基、ラクトン含有環式基、カーボネート含有環式基、又は-SO-含有環式基であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1~5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、p’は0~3の整数であり、q’は0または1である。]
Figure 2022079741000040
[In the formula, Ra'x31 is independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, an alkyl halide group, a hydroxyl group, -COOR ", -OC (= O) R", a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R "is a hydrogen atom, an alkyl group, a lactone-containing cyclic group, a carbonate-containing cyclic group, or a -SO 2 -containing cyclic group; A" is a carbon containing an oxygen atom or a sulfur atom. The number 1 to 5 is an alkylene group, an oxygen atom or a sulfur atom, p'is an integer of 0 to 3, and q'is 0 or 1. ]

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

Figure 2022079741000041
Figure 2022079741000041

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

Figure 2022079741000042
[式中、Rは水素原子、炭素数1~5のアルキル基又は炭素数1~5のハロゲン化アルキル基である。Ya21は単結合または2価の連結基である。La21は-O-、-COO-、-CON(R’)-、-OCO-、-CONHCO-又は-CONHCS-であり、R’は水素原子またはメチル基を示す。ただしLa21が-O-の場合、Ya21は-CO-にはならない。Ra21はラクトン含有環式基、カーボネート含有環式基、又は-SO-含有環式基である。]
Figure 2022079741000042
[In the formula, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkyl halide group having 1 to 5 carbon atoms. Ya 21 is a single bond or divalent linking group. La 21 is -O-, -COO-, -CON (R')-, -OCO-, -CONHCO- or -CONHCS-, where R'represents a hydrogen atom or a methyl group. However, when La 21 is -O-, Ya 21 is not -CO-. Ra 21 is a lactone-containing cyclic group, a carbonate-containing cyclic group, or a -SO2 -containing cyclic group. ]

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

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

前記式(a2-1)中、Ra21はラクトン含有環式基、-SO-含有環式基またはカーボネート含有環式基である。
Ra21におけるラクトン含有環式基、-SO-含有環式基、カーボネート含有環式基としてはそれぞれ、前述した一般式(a2-r-1)~(a2-r-7)でそれぞれ表される基、一般式(a5-r-1)~(a5-r-4)でそれぞれ表される基、一般式(ax3-r-1)~(ax3-r-3)でそれぞれ表される基が好適に挙げられる。
中でも、ラクトン含有環式基または-SO-含有環式基が好ましく、前記一般式(a2-r-1)、(a2-r-2)、(a2-r-6)または(a5-r-1)でそれぞれ表される基がより好ましい。具体的には、前記化学式(r-lc-1-1)~(r-lc-1-7)、(r-lc-2-1)~(r-lc-2-18)、(r-lc-6-1)、(r-sl-1-1)、(r-sl-1-18)でそれぞれ表される、いずれかの基がより好ましい。
In the formula (a2-1), Ra 21 is a lactone-containing cyclic group, a —SO2 -containing cyclic group, or a carbonate-containing cyclic group.
The lactone-containing cyclic group, -SO2 -containing cyclic group, and carbonate-containing cyclic group in Ra 21 are represented by the above-mentioned general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7), respectively. Groups, groups represented by the general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4), and groups represented by the general formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3), respectively. Is preferably mentioned.
Of these, a lactone-containing cyclic group or a -SO2 -containing cyclic group is preferable, and the general formulas (a2-r-1), (a2-r-2), (a2-r-6) or (a5-r) are preferable. The groups represented by -1) are more preferable. Specifically, the chemical formulas (r-lc-1-1) to (r-lc-1-7), (r-lc-2-1) to (r-lc-2-18), (r- One of the groups represented by lc-6-1), (r-sl-1-1), and (r-sl-1-18) is more preferable.

(A1)成分が有する構成単位(a2)は、1種でもよく2種以上でもよい。
(A1)成分が構成単位(a2)を有する場合、構成単位(a2)の割合は、当該(A1)成分を構成する全構成単位の合計(100モル%)に対して、1~50モル%であることが好ましく、5~45モル%であることがより好ましく、10~40モル%であることがさらに好ましい。
構成単位(a2)の割合を好ましい下限値以上とすることにより、構成単位(a2)を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下であると、他の構成単位とのバランスを取ることができ、種々のリソグラフィー特性が良好となる。
The structural unit (a2) contained in the component (A1) may be one kind or two or more kinds.
When the component (A1) has a constituent unit (a2), the ratio of the constituent unit (a2) is 1 to 50 mol% with respect to the total (100 mol%) of all the constituent units constituting the component (A1). It is preferably 5 to 45 mol%, more preferably 10 to 40 mol%.
By setting the ratio of the constituent unit (a2) to be equal to or higher than the preferable lower limit value, the effect of containing the constituent unit (a2) can be sufficiently obtained, and if it is not more than the upper limit value, the balance with other constituent units is achieved. It is possible to improve various lithography characteristics.

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

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

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

Figure 2022079741000043
[式中、Rは前記と同じであり、jは1~3の整数であり、kは1~3の整数であり、t’は1~3の整数であり、lは1~5の整数であり、sは1~3の整数である。]
Figure 2022079741000043
[In the formula, R is the same as above, j is an integer of 1 to 3, k is an integer of 1 to 3, t'is an integer of 1 to 3, and l is an integer of 1 to 5. And s is an integer of 1 to 3. ]

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

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

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

(A1)成分が有する構成単位(a3)は、1種でも2種以上でもよい。
(A1)成分が構成単位(a3)を有する場合、当該(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対して1~40モル%であることが好ましく、2~30モル%がより好ましく、5~25モル%がさらに好ましく、5~20モル%が特に好ましい。
構成単位(a3)の割合を、前記の好ましい範囲の下限値以上とすることにより、構成単位(a3)を含有させることによる効果が充分に得られ、前記の好ましい範囲の上限値以下であると、他の構成単位とのバランスを取ることができ、種々のリソグラフィー特性が良好となる。
The structural unit (a3) contained in the component (A1) may be one type or two or more types.
When the component (A1) has a constituent unit (a3), it is preferably 1 to 40 mol%, more preferably 2 to 30 mol%, based on the total of all the constituent units constituting the component (A1). 5 to 25 mol% is more preferable, and 5 to 20 mol% is particularly preferable.
By setting the ratio of the structural unit (a3) to be equal to or higher than the lower limit of the preferable range, the effect of containing the structural unit (a3) can be sufficiently obtained, and it is not more than the upper limit of the preferable range. , Can be balanced with other structural units, and various lithography characteristics are improved.

≪その他構成単位≫
(A1)成分は、上述した構成単位(a1)、構成単位(a10)、構成単位(a2)、構成単位(a3)以外のその他構成単位を有してもよい。
その他構成単位としては、例えば、後述の一般式(a9-1)で表される構成単位(a9)、スチレンから誘導される構成単位、スチレン誘導体から誘導される構成単位(但し、構成単位(a10)に該当するものを除く)、酸非解離性の脂肪族環式基を含む構成単位(a4)などが挙げられる。
≪Other structural units≫
The component (A1) may have other structural units other than the above-mentioned structural unit (a1), structural unit (a10), structural unit (a2), and structural unit (a3).
Examples of other structural units include a structural unit (a9) represented by the general formula (a9-1) described later, a structural unit derived from styrene, and a structural unit derived from a styrene derivative (however, the structural unit (a10). ), A structural unit containing an acid non-dissociative aliphatic cyclic group (a4), and the like.

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

Figure 2022079741000044
[式中、Rは、水素原子、炭素数1~5のアルキル基又は炭素数1~5のハロゲン化アルキル基である。Ya91は、単結合又は2価の連結基である。Ya92は、2価の連結基である。R91は、置換基を有していてもよい炭化水素基である。]
Figure 2022079741000044
[In the formula, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkyl halide group having 1 to 5 carbon atoms. Ya 91 is a single bond or divalent linking group. Ya 92 is a divalent linking group. R 91 is a hydrocarbon group which may have a substituent. ]

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

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

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

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

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

また、R91において、置換基を有する炭化水素基としては、前記の一般式(a5-r-1)~(a5-r-4)でそれぞれ表される-SO-含有環式基;下記化学式で表される置換アリール基、1価の複素環式基なども挙げられる。 Further, in R 91 , the hydrocarbon group having a substituent is a —SO2 -containing cyclic group represented by the above general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4), respectively; the following. A substituted aryl group represented by a chemical formula, a monovalent heterocyclic group and the like can also be mentioned.

Figure 2022079741000045
Figure 2022079741000045

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

Figure 2022079741000046
[式中、Rは前記と同様であり、Ya91は単結合または2価の連結基であり、R91は置換基を有していてもよい炭化水素基であり、R92は酸素原子又は硫黄原子である。]
Figure 2022079741000046
[In the formula, R is the same as above, Ya 91 is a single bond or divalent linking group, R 91 is a hydrocarbon group which may have a substituent, and R 92 is an oxygen atom or It is a sulfur atom. ]

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

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

Figure 2022079741000047
Figure 2022079741000047

Figure 2022079741000048
Figure 2022079741000048

Figure 2022079741000049
Figure 2022079741000049

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

構成単位(a4):
構成単位(a4)は、酸非解離性環式基を含む構成単位である。(A1)成分が構成単位(a4)を有することにより、形成される感光性樹脂パターンのドライエッチング耐性が向上する。また、(A1)成分の疎水性が高まる。疎水性の向上は、特に有機溶剤現像の場合に、解像性、感光性樹脂パターン形状等の向上に寄与すると考えられる。
構成単位(a4)における「酸非解離性環式基」は、露光により後述の(B)成分から酸が発生した際に、該酸が作用しても解離することなくそのまま当該構成単位中に残る環式基である。
構成単位(a4)としては、例えば酸非解離性の脂肪族環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位等が好ましい。該環式基は、例えば、前記の構成単位(a1)の場合に例示したものと同様のものを例示することができ、ArFエキシマレーザー用、KrFエキシマレーザー用(好ましくはArFエキシマレーザー用)等のレジスト組成物の樹脂成分に用いられるものとして従来から知られている多数のものが使用可能である。特にトリシクロデシル基、アダマンチル基、テトラシクロドデシル基、イソボルニル基、ノルボルニル基から選ばれる少なくとも1種であると、工業上入手し易いなどの点で好ましい。これらの多環式基は、炭素数1~5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を置換基として有していてもよい。
構成単位(a4)として、具体的には、下記一般式(a4-1)~(a4-7)の構造のものを例示することができる。
Structural unit (a4):
The structural unit (a4) is a structural unit containing an acid non-dissociative cyclic group. Since the component (A1) has the structural unit (a4), the dry etching resistance of the formed photosensitive resin pattern is improved. In addition, the hydrophobicity of the component (A1) is increased. The improvement of hydrophobicity is considered to contribute to the improvement of resolution, photosensitive resin pattern shape, etc., especially in the case of organic solvent development.
The "acid-non-dissociating cyclic group" in the structural unit (a4) is contained in the structural unit as it is without dissociation even if the acid acts when an acid is generated from the component (B) described later by exposure. The remaining cyclic group.
As the structural unit (a4), for example, a structural unit derived from an acrylic acid ester containing an acid non-dissociative aliphatic cyclic group is preferable. As the cyclic group, for example, the same ones as those exemplified in the case of the above-mentioned structural unit (a1) can be exemplified, such as for ArF excimer laser, for KrF excimer laser (preferably for ArF excimer laser), and the like. A large number of conventionally known resist compositions can be used as the resin component of the resist composition. In particular, at least one selected from a tricyclodecyl group, an adamantyl group, a tetracyclododecyl group, an isobornyl group, and a norbornyl group is preferable in terms of easy industrial availability. These polycyclic groups may have a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms as a substituent.
As the structural unit (a4), specifically, those having the structures of the following general formulas (a4-1) to (a4-7) can be exemplified.

Figure 2022079741000050
[式中、Rαは、水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示す。]
Figure 2022079741000050
[In the formula, R α represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. ]

(A1)成分が含有する構成単位(a4)は1種であってもよく2種以上であってもよい。
構成単位(a4)を(A1)成分に含有させる際、構成単位(a4)の割合は、(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対し、1~30モル%であることが好ましく、10~20モル%であることがより好ましい。
The structural unit (a4) contained in the component (A1) may be one kind or two or more kinds.
When the constituent unit (a4) is contained in the component (A1), the ratio of the constituent unit (a4) is preferably 1 to 30 mol% with respect to the total of all the constituent units constituting the component (A1). More preferably, it is 10 to 20 mol%.

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

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

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

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

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

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

<化合物(D0)>
本実施形態のレジスト組成物において、(D0)成分は、下記一般式(d0)で表されるアミン化合物である。
<Compound (D0)>
In the resist composition of the present embodiment, the component (D0) is an amine compound represented by the following general formula (d0).

Figure 2022079741000051
[式(d0)中、Rd01、Rd02及びRd03はそれぞれ独立に、置換基を有してもよい脂肪族炭化水素基を表す。但し、Rd01、Rd02及びRd03のうちの2つ以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。]
Figure 2022079741000051
[In formula (d0), R d01 , R d02 and R d03 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent. However, two or more of R d01 , R d02 and R d03 may be coupled to each other to form a ring structure. ]

式(d0)中、Rd01、Rd02及びRd03はそれぞれ独立に、置換基を有してもよい脂肪族炭化水素基である。
脂肪族炭化水素基としては、直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、又は環状の脂肪族炭化水素基(以下脂環式基ともいう)が挙げられる。
In the formula (d0), R d01 , R d02 and R d03 are aliphatic hydrocarbon groups which may independently have a substituent.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group or a cyclic aliphatic hydrocarbon group (hereinafter, also referred to as an alicyclic group).

前記Rd01、Rd02及びRd03の直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、炭素数1~40の直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましく、該脂肪族炭化水素基の炭素数は1~30がより好ましく、炭素数1~15がさらに好ましい。直鎖状の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-オクチル基、n-デシル基、n-トリデシル基、n-テトラデシル基、n-ペンタデシル基等が挙げられる。分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、イソプロピル基、イソブチル基、tert-ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1,1-ジエチルプロピル基、2,2-ジメチルブチル基等が挙げられる。 As the linear or branched aliphatic hydrocarbon group of R d01 , R d02 and R d03 , a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 40 carbon atoms is preferable, and the fat. The group hydrocarbon group preferably has 1 to 30 carbon atoms, and more preferably 1 to 15 carbon atoms. The linear aliphatic hydrocarbon group includes methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-octyl group, n-decyl group, n-tridecyl group and n-. Examples thereof include a tetradecyl group and an n-pentadecyl group. Examples of the branched aliphatic hydrocarbon group include an isopropyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, a 1,1-diethylpropyl group and a 2,2-dimethylbutyl group.

前記Rd01、Rd02及びRd03の脂環式基としては、単環式基でも多環式基でもよい。
単環式基である脂肪族炭化水素基としては、モノシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては、炭素数3~6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。
多環式基である脂肪族炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては、炭素数7~12のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
The alicyclic group of R d01 , R d02 and R d03 may be a monocyclic group or a polycyclic group.
As the aliphatic hydrocarbon group which is a monocyclic group, a group obtained by removing one hydrogen atom from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include cyclopentane and cyclohexane.
The aliphatic hydrocarbon group which is a polycyclic group is preferably a group obtained by removing one hydrogen atom from a polycycloalkane, and the polycycloalkane is preferably a polycycloalkane having 7 to 12 carbon atoms. Examples include adamantan, norbornan, isobornan, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.

式(d0)中、Rd01、Rd02及びRd03のうちの1つ以上は、上記の中でも、置換基を有してもよい、炭素数5以上の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、該脂肪族炭化水素基の炭素数は5~15がより好ましく、炭素数5~14がさらに好ましい。 In the formula (d0), one or more of R d01 , R d02 and R d03 is preferably an aliphatic hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms, which may have a substituent among the above. The aliphatic hydrocarbon group preferably has 5 to 15 carbon atoms, and more preferably 5 to 14 carbon atoms.

式(d0)中、Rd01、Rd02及びRd03における置換基としては、窒素原子、リン原子、ハロゲン原子等のヘテロ原子;アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、カルボニル基、ニトロ基、アミノ基などが挙げられる。 In the formula (d0), the substituents in R d01 , R d02 and R d03 include heteroatoms such as nitrogen atom, phosphorus atom and halogen atom; alkoxy group, alkyl halide group, carbonyl group, nitro group, amino group and the like. Can be mentioned.

d01、Rd02及びRd03のうちの2つ以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。該環構造を形成する炭素原子が、窒素原子、リン原子等のヘテロ原子で置換されていてもよい。 Two or more of R d01 , R d02 , and R d03 may be coupled to each other to form a ring structure. The carbon atom forming the ring structure may be substituted with a hetero atom such as a nitrogen atom or a phosphorus atom.

本実施形態のレジスト組成物において、(D0)成分の好ましい具体例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ-n-プロピルアミン、トリ-n-ブチルアミン、トリ-n-ペンチルアミン、トリ-n-ヘキシルアミン、トリ-n-ヘプチルアミン、トリ-n-オクチルアミン、トリ-n-ノニルアミン、トリ-n-デシルアミン、トリ-n-ドデシルアミン、N,N-ジメチルミリスチルアミン、N,N-ジシクロヘキシルメチルアミン等のトリアルキルアミンや環構造を含むトリイソブチルホスファトラン、ヘキサメチレンテトラミン等が挙げられる。その中でも、下記化学式でそれぞれ表されるトリ-n-オクチルアミン(D0-1)、N,N-ジメチルミリスチルアミン(D0-2)、N,N-ジシクロヘキシルメチルアミン(D0-3)、トリイソブチルホスファトラン(D0-4)等が好ましい。 In the resist composition of the present embodiment, preferred specific examples of the component (D0) are trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, and tri-n-hexylamine. , Tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine, tri-n-dodecylamine, N, N-dimethylmyristylamine, N, N-dicyclohexylmethylamine, etc. Examples thereof include trialkylamines, triisobutylphosphatran containing a ring structure, hexamethylenetetramine and the like. Among them, tri-n-octylamine (D0-1), N, N-dimethylmyristylamine (D0-2), N, N-dicyclohexylmethylamine (D0-3), and triisobutyl, which are represented by the following chemical formulas, respectively. Phosphatlan (D0-4) or the like is preferable.

Figure 2022079741000052
Figure 2022079741000052

本実施形態のレジスト組成物において、(D0)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 In the resist composition of the present embodiment, the component (D0) may be used alone or in combination of two or more.

(D0)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.5~35質量部が好ましく、0.9~25質量部がより好ましく、1~10質量部がさらに好ましく、1~3質量部が特に好ましい。
好ましい範囲の下限値以上とすることにより、(D0)成分を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下であると、他の成分とのバランスを取ることができ、種々のリソグラフィー特性が良好となる。
The content of the component (D0) is preferably 0.5 to 35 parts by mass, more preferably 0.9 to 25 parts by mass, still more preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). 1 to 3 parts by mass is particularly preferable.
When the value is at least the lower limit of the preferable range, the effect of containing the component (D0) is sufficiently obtained, and when the value is at least the upper limit, a balance with other components can be obtained, and various lithography characteristics can be obtained. Becomes good.

<化合物(E0)>
本実施形態のレジスト組成物において、(E0)成分は、下記一般式(e0)で表されるカルボン酸化合物である。
<Compound (E0)>
In the resist composition of the present embodiment, the component (E0) is a carboxylic acid compound represented by the following general formula (e0).

Figure 2022079741000053
[式(e0)中、Re01は、フッ素原子を有する脂肪族炭化水素基を表す。Ye01は、2価の連結基又は単結合を表す。]
Figure 2022079741000053
[In the formula (e0), R e01 represents an aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom. Y e01 represents a divalent linking group or a single bond. ]

式(e0)中、Re01は、フッ素原子を有する脂肪族炭化水素基である。ここでフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基は、脂肪族炭化水素基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基をいう。 In formula (e0), R e01 is an aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom. Here, the aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom means a group in which a part or all of the hydrogen atom of the aliphatic hydrocarbon group is substituted with a fluorine atom.

式(e0)中、Re01のフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基は、炭化水素鎖の末端の炭素にフッ素原子が置換していることが好ましい。 In the formula (e0), it is preferable that the aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom of R e01 has a fluorine atom substituted on the carbon at the end of the hydrocarbon chain.

前記フッ素原子を有する脂肪族炭化水素基における脂肪族炭化水素基は、直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、又は環状の脂肪族炭化水素基(以下脂環式基ともいう)が挙げられる。 The aliphatic hydrocarbon group in the aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom is a linear or branched aliphatic hydrocarbon group or a cyclic aliphatic hydrocarbon group (hereinafter, also referred to as an alicyclic group). Can be mentioned.

前記の直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、炭素数1~40の直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましく、該脂肪族炭化水素基の炭素数は1~30がより好ましく、炭素数1~15がさらに好ましい。具体的には、直鎖状の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-オクチル基、n-デシル基、n-トリデシル基、n-テトラデシル基、n-ペンタデシル基等が挙げられる。具体的には、分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、イソプロピル基、イソブチル基、tert-ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1,1-ジエチルプロピル基、2,2-ジメチルブチル基等が挙げられる。 As the linear or branched aliphatic hydrocarbon group, a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 40 carbon atoms is preferable, and the aliphatic hydrocarbon group has a carbon number of 1 to 40. 1 to 30 is more preferable, and 1 to 15 carbon atoms are further preferable. Specifically, the linear aliphatic hydrocarbon group includes a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, an n-octyl group, an n-decyl group and an n-. Examples thereof include a tridecyl group, an n-tetradecyl group and an n-pentadecyl group. Specifically, the branched aliphatic hydrocarbon group includes an isopropyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, a 1,1-diethylpropyl group, a 2,2-dimethylbutyl group and the like. Can be mentioned.

前記の脂環式基としては、単環式基でも多環式基でもよい。
単環式基である脂肪族炭化水素基としては、モノシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては、炭素数3~6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。
多環式基である脂肪族炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては、炭素数7~12のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
The alicyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group.
As the aliphatic hydrocarbon group which is a monocyclic group, a group obtained by removing one hydrogen atom from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include cyclopentane and cyclohexane.
The aliphatic hydrocarbon group which is a polycyclic group is preferably a group obtained by removing one hydrogen atom from a polycycloalkane, and the polycycloalkane is preferably a polycycloalkane having 7 to 12 carbon atoms. Examples include adamantan, norbornan, isobornan, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.

式(e0)中、Re01のフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基は、上記の中でも、フッ素原子を有する直鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましい。該脂肪族炭化水素基の炭素数は1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。 In the formula (e0), the aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom of R e01 is preferably a linear aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom among the above. The aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 6 carbon atoms.

式(e0)中、Ye01は、2価の連結基又は単結合である。 In formula (e0), Y e01 is a divalent linking group or a single bond.

e01における2価の連結基としては、例えば、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基が好適なものとして挙げられる。 As the divalent linking group in Y e01 , for example, a divalent hydrocarbon group which may have a substituent and a divalent linking group containing a heteroatom are preferable.

・置換基を有していてもよい2価の炭化水素基:
e01が置換基を有していてもよい2価の炭化水素基である場合、該炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。
A divalent hydrocarbon group that may have a substituent:
When Y e01 is a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, the hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.

・・Ye01における脂肪族炭化水素基
該脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味する。該脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。 前記脂肪族炭化水素基としては、直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、又は構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
An aliphatic hydrocarbon group in Y e01 The aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity. The aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated. Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, and the like.

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

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

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

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

・・Ye01における芳香族炭化水素基
該芳香族炭化水素基は、芳香環を少なくとも1つ有する炭化水素基である。
この芳香環は、4n+2個のπ電子をもつ環状共役系であれば特に限定されず、単環式でも多環式でもよい。芳香環の炭素数は5~30であることが好ましく、炭素数5~20がより好ましく、炭素数6~15がさらに好ましく、炭素数6~12が特に好ましい。ただし、該炭素数には、置換基における炭素数を含まないものとする。芳香環として具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環;前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。芳香族複素環として具体的には、ピリジン環、チオフェン環等が挙げられる。
芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香族炭化水素環又は芳香族複素環から水素原子2つを除いた基(アリーレン基又はヘテロアリーレン基);2以上の芳香環を含む芳香族化合物(例えばビフェニル、フルオレン等)から水素原子2つを除いた基;前記芳香族炭化水素環又は芳香族複素環から水素原子1つを除いた基(アリール基又はヘテロアリール基)の水素原子の1つがアルキレン基で置換された基(例えば、ベンジル基、フェネチル基、1-ナフチルメチル基、2-ナフチルメチル基、1-ナフチルエチル基、2-ナフチルエチル基等のアリールアルキル基におけるアリール基から水素原子をさらに1つ除いた基)等が挙げられる。前記のアリール基又はヘテロアリール基に結合するアルキレン基の炭素数は、1~4であることが好ましく、炭素数1~2であることがより好ましく、炭素数1であることが特に好ましい。
Aromatic hydrocarbon group in Y e01 The aromatic hydrocarbon group is a hydrocarbon group having at least one aromatic ring.
The aromatic ring is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugated system having 4n + 2 π electrons, and may be a monocyclic type or a polycyclic type. The aromatic ring preferably has 5 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 20 carbon atoms, further preferably 6 to 15 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 12 carbon atoms. However, the carbon number does not include the carbon number in the substituent. Specific examples of the aromatic ring include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, naphthalene, anthracene, and phenanthrene; aromatic heterocycles in which some of the carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are substituted with heteroatoms. Can be mentioned. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocycle include an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom and the like. Specific examples of the aromatic heterocycle include a pyridine ring and a thiophene ring.
Specifically, the aromatic hydrocarbon group is a group obtained by removing two hydrogen atoms from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle (arylene group or heteroarylene group); an aromatic compound containing two or more aromatic rings. A group obtained by removing two hydrogen atoms from (for example, biphenyl, fluorene, etc.); one of the hydrogen atoms of the group (aryl group or heteroaryl group) obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring. Hydrogen from an aryl group in an arylalkyl group such as a group substituted with an alkylene group (for example, a benzyl group, a phenethyl group, a 1-naphthylmethyl group, a 2-naphthylmethyl group, a 1-naphthylethyl group, a 2-naphthylethyl group). A group from which one atom is further removed) and the like can be mentioned. The alkylene group bonded to the aryl group or the heteroaryl group preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably 1 carbon atom.

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

・ヘテロ原子を含む2価の連結基:
e01がヘテロ原子を含む2価の連結基である場合、該連結基として好ましいものとして、-O-、-C(=O)-O-、-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-NH-、-NH-C(=NH)-(Hはアルキル基、アシル基等の置換基で置換されていてもよい。)、-S-、-S(=O)-、-S(=O)-O-、一般式-Y21-O-Y22-、-Y21-O-、-Y21-C(=O)-O-、-C(=O)-O-Y21-、-[Y21-C(=O)-O]m”-Y22-、-Y21-O-C(=O)-Y22-または-Y21-S(=O)-O-Y22-で表される基[式中、Y21およびY22はそれぞれ独立して置換基を有していてもよい2価の炭化水素基であり、Oは酸素原子であり、m”は0~3の整数である。]等が挙げられる。
前記のへテロ原子を含む2価の連結基が-C(=O)-NH-、-C(=O)-NH-C(=O)-、-NH-、-NH-C(=NH)-の場合、そのHはアルキル基、アシル基等の置換基で置換されていてもよい。該置換基(アルキル基、アシル基等)は、炭素数が1~10であることが好ましく、1~8であることがさらに好ましく、1~5であることが特に好ましい。
一般式-Y21-O-Y22-、-Y21-O-、-Y21-C(=O)-O-、-C(=O)-O-Y21-、-[Y21-C(=O)-O]m”-Y22-、-Y21-O-C(=O)-Y22-または-Y21-S(=O)-O-Y22-中、Y21およびY22は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基である。該2価の炭化水素基としては、前記2価の連結基としての説明で挙げた(置換基を有していてもよい2価の炭化水素基)と同様のものが挙げられる。
21としては、直鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましく、直鎖状のアルキレン基がより好ましく、炭素数1~5の直鎖状のアルキレン基がさらに好ましく、メチレン基又はエチレン基が特に好ましい。
22としては、直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましく、メチレン基、エチレン基又はアルキルメチレン基がより好ましい。該アルキルメチレン基におけるアルキル基は、炭素数1~5の直鎖状のアルキル基が好ましく、炭素数1~3の直鎖状のアルキル基がより好ましく、メチル基が最も好ましい。
式-[Y21-C(=O)-O]m”-Y22-で表される基において、m”は0~3の整数であり、0~2の整数であることが好ましく、0又は1がより好ましく、1が特に好ましい。つまり、式-[Y21-C(=O)-O]m”-Y22-で表される基としては、式-Y21-C(=O)-O-Y22-で表される基が特に好ましい。中でも、式-(CHa’-C(=O)-O-(CHb’-で表される基が好ましい。該式中、a’は、1~10の整数であり、1~8の整数が好ましく、1~5の整数がより好ましく、1又は2がさらに好ましく、1が最も好ましい。b’は、1~10の整数であり、1~8の整数が好ましく、1~5の整数がより好ましく、1又は2がさらに好ましく、1が最も好ましい。
-A divalent linking group containing a heteroatom:
When Y e01 is a divalent linking group containing a hetero atom, the preferred linking groups are -O-, -C (= O) -O-, -C (= O)-, and -OC. (= O) -O-, -C (= O) -NH-, -NH-, -NH-C (= NH)-(H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or an acyl group. ), -S-, -S (= O) 2- , -S (= O) 2 -O-, general formula-Y 21 -O-Y 22- , -Y 21 -O-, -Y 21- C (= O) -O-, -C (= O) -OY 21 -,-[Y 21 -C (= O) -O] m " -Y 22- , -Y 21 -OC ( = O) -Y 22- or -Y 21 -S (= O) 2 -O-Y 22- [In the formula, Y 21 and Y 22 each have an independent substituent. It is also a good divalent hydrocarbon group, where O is an oxygen atom and m "is an integer of 0-3. ] And so on.
The divalent linking group containing the hetero atom is -C (= O) -NH-, -C (= O) -NH-C (= O)-, -NH-, -NH-C (= NH). )-, The H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or an acyl group. The substituent (alkyl group, acyl group, etc.) preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 5 carbon atoms.
General formula-Y 21 -O-Y 22-, -Y 21-O-, -Y 21 - C (= O) -O-, -C ( = O) -O-Y 21 -,-[Y 21- C (= O) -O] m " -Y 22-, -Y 21 - OC (= O) -Y 22- or -Y 21 - S (= O) 2 -O-Y 22 -Medium, Y 21 and Y 22 are divalent hydrocarbon groups which may independently have a substituent. The divalent hydrocarbon group is mentioned in the description as the divalent linking group. The same as (divalent hydrocarbon group which may have a substituent) can be mentioned.
As Y21 , a linear aliphatic hydrocarbon group is preferable, a linear alkylene group is more preferable, a linear alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is further preferable, and a methylene group or an ethylene group is particularly preferable. preferable.
As Y 22 , a linear or branched aliphatic hydrocarbon group is preferable, and a methylene group, an ethylene group or an alkyl methylene group is more preferable. The alkyl group in the alkylmethylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and most preferably a methyl group.
In the group represented by the formula- [Y 21 -C (= O) -O] m " -Y 22- , m" is an integer of 0 to 3, preferably an integer of 0 to 2, and 0. Or 1 is more preferable, and 1 is particularly preferable. That is, the group represented by the formula- [Y 21 -C (= O) -O] m " -Y 22- is represented by the formula-Y 21 -C ( = O) -OY 22-. A group is particularly preferable. Among them, a group represented by the formula- (CH 2 ) a' -C (= O) -O- (CH 2 ) b'-is preferable. In the formula, a'is 1 to 10 Is an integer of 1 to 8, preferably an integer of 1 to 5, more preferably 1 or 2, and most preferably 1. b'is an integer of 1 to 10 and 1 to 8. An integer is preferred, an integer of 1 to 5 is more preferred, 1 or 2 is even more preferred, and 1 is most preferred.

e01としては、単結合、エステル結合[-C(=O)-O-]、エーテル結合(-O-)、-C(=O)-NH-、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、脂環式基又はこれらの組合せであることが好ましく、直鎖状のアルキレン基又は単結合がより好ましい。 Y e01 includes a single bond, an ester bond [-C (= O) -O-], an ether bond (-O-), -C (= O) -NH-, and a linear or branched alkylene group. , An alicyclic group or a combination thereof is preferable, and a linear alkylene group or a single bond is more preferable.

以下に、化合物(E0)の好ましい具体例を記載する。 Specific examples of the compound (E0) are described below.

Figure 2022079741000054
Figure 2022079741000054

本実施形態のレジスト組成物において、(E0)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(E0)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.1~25質量部が好ましく、0.3~15質量部がより好ましく、0.5~5質量部がさらに好ましく、0.5~3質量部が特に好ましい。
好ましい範囲の下限値以上とすることにより、(E0)成分を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下であると、他の成分とのバランスを取ることができ、種々のリソグラフィー特性が良好となる。
In the resist composition of the present embodiment, the component (E0) may be used alone or in combination of two or more.
The content of the component (E0) is preferably 0.1 to 25 parts by mass, more preferably 0.3 to 15 parts by mass, and further preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). It is preferable, and 0.5 to 3 parts by mass is particularly preferable.
When the value is at least the lower limit of the preferable range, the effect of containing the component (E0) is sufficiently obtained, and when the value is at least the upper limit, a balance with other components can be obtained, and various lithography characteristics can be obtained. Becomes good.

<アミン化合物(D0)とカルボン酸化合物(E0)との塩>
本実施形態のレジスト組成物において、(D0)成分及び(E0)成分は、下記一般式(de0)で表されるような第三級アンモニウム塩を形成していてもよい。
<Salt of amine compound (D0) and carboxylic acid compound (E0)>
In the resist composition of the present embodiment, the component (D0) and the component (E0) may form a tertiary ammonium salt as represented by the following general formula (de0).

Figure 2022079741000055
[式(de0)中、Rd01、Rd02及びRd03はそれぞれ独立に、置換基を有してもよい脂肪族炭化水素基を表す。但し、Rd01、Rd02及びRd03のうちの2つ以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。Re01は、フッ素化アルキル基を表す。Ye01は、2価の連結基又は単結合を表す。]
Figure 2022079741000055
[In the formula (de0), R d01 , R d02 and R d03 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent. However, two or more of R d01 , R d02 and R d03 may be coupled to each other to form a ring structure. R e01 represents a fluorinated alkyl group. Y e01 represents a divalent linking group or a single bond. ]

式(de0)中、Rd01、Rd02及びRd03は、上記式(d0)で説明した内容と同様である。
式(de0)中、Re01及びYe01は、上記式(e0)で説明した内容と同様である。
In the formula (de0), R d01 , R d02 and R d03 are the same as those described in the above formula (d0).
In the formula (de0), R e01 and Y e01 are the same as those described in the above formula (e0).

アミン化合物(D0)とカルボン酸化合物(E0)との塩の好ましい具体例としては、上記アミン化合物(D0)の好ましい具体例である化学式(D0-1)~(D0-4)でそれぞれ表される化合物と、上記カルボン酸化合物(E0)の好ましい具体例である(E0-1)~(E0-12)でそれぞれ表される化合物と、が形成する塩が挙げられる。 Preferred specific examples of the salt of the amine compound (D0) and the carboxylic acid compound (E0) are represented by the chemical formulas (D0-1) to (D0-4), which are preferable specific examples of the amine compound (D0). Examples thereof include salts formed by the above-mentioned compounds and the compounds represented by (E0-1) to (E0-12), which are preferable specific examples of the above-mentioned carboxylic acid compound (E0).

本実施形態のレジスト組成物において、アミン化合物(D0)とカルボン酸化合物(E0)との塩は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 In the resist composition of the present embodiment, one salt of the amine compound (D0) and the carboxylic acid compound (E0) may be used alone or in combination of two or more.

アミン化合物(D0)とカルボン酸化合物(E0)との塩の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.1~25質量部が好ましく、0.3~15質量部がより好ましく、0.5~5質量部がさらに好ましく、0.5~3質量部が特に好ましい。
好ましい範囲の下限値以上とすることにより、アミン化合物(D0)とカルボン酸化合物(E0)との塩を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下であると、他の成分とのバランスを取ることができ、種々のリソグラフィー特性が良好となる。
The salt content of the amine compound (D0) and the carboxylic acid compound (E0) is preferably 0.1 to 25 parts by mass, more preferably 0.3 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). It is preferable, 0.5 to 5 parts by mass is more preferable, and 0.5 to 3 parts by mass is particularly preferable.
When the value is at least the lower limit of the preferable range, the effect of containing the salt of the amine compound (D0) and the carboxylic acid compound (E0) is sufficiently obtained, and when it is at least the upper limit, the effect of containing the salt is sufficient. It can be balanced and has good various lithography characteristics.

<任意成分>
本実施形態のレジスト組成物は、上述した(A)成分、(D0)成分及び(E0)成分又は(D0)成分と(E0)成分との塩以外の成分(任意成分)をさらに含有してもよい。
かかる任意成分としては、例えば、以下に示す(B)成分、(D0)成分以外の塩基成分((D1)成分、(D2)成分)、有機カルボン酸(ただし(E0)成分を除く)並びにリンのオキソ酸及びその誘導体からなる群より選択される少なくとも1種の化合物(E1)成分、(F)成分、(S)成分などが挙げられる。
<Arbitrary ingredient>
The resist composition of the present embodiment further contains a component (arbitrary component) other than the above-mentioned component (A), component (D0) and component (E0), or a salt of the component (D0) and the component (E0). May be good.
Examples of such optional components include the following component (B), basic component other than component (D0) (component (D1), component (D2)), organic carboxylic acid (excluding component (E0)), and phosphorus. Examples thereof include at least one compound (E1) component, (F) component, (S) component and the like selected from the group consisting of the oxo acid and its derivative.

本実施形態のレジスト組成物は、上述した(A)成分並びに(D0)成分及び(E0)成分又はこれらの塩に加えて、さらに(B)成分を含有していることが好ましい。 It is preferable that the resist composition of the present embodiment further contains the component (B) in addition to the above-mentioned component (A) and the component (D0) and the component (E0) or salts thereof.

≪(B)成分≫
(B)成分は、露光により酸を発生する酸発生剤成分である。
(B)成分としては、特に限定されず、これまで化学増幅型レジスト組成物用の酸発生剤として提案されているものを用いることができる。
このような酸発生剤としては、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤;ビスアルキル又はビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類などのジアゾメタン系酸発生剤;ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤など多種のものが挙げられる。
≪ (B) component ≫
The component (B) is an acid generator component that generates an acid by exposure.
The component (B) is not particularly limited, and those previously proposed as an acid generator for a chemically amplified resist composition can be used.
Examples of such an acid generator include onium salt-based acid generators such as iodonium salt and sulfonium salt, oxime sulfonate-based acid generators; bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes, and diazomethane-based poly (bissulfonyl) diazomethanes. Acid generators; nitrobenzyl sulfonate-based acid generators, iminosulfonate-based acid generators, disulfon-based acid generators, and various other substances can be mentioned.

オニウム塩系酸発生剤としては、例えば、下記の一般式(b-1)で表される化合物(以下「(b-1)成分」ともいう)、一般式(b-2)で表される化合物(以下「(b-2)成分」ともいう)又は一般式(b-3)で表される化合物(以下「(b-3)成分」ともいう)が挙げられる。 Examples of the onium salt-based acid generator include a compound represented by the following general formula (b-1) (hereinafter, also referred to as “(b-1) component”) and a general formula (b-2). Examples thereof include a compound (hereinafter, also referred to as “(b-2) component”) or a compound represented by the general formula (b-3) (hereinafter, also referred to as “(b-3) component”).

Figure 2022079741000056
[式中、R101、R104~R108はそれぞれ独立に、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基である。R104、R105は、相互に結合して環を形成していてもよい。R102はフッ素原子又は炭素数1~5のフッ素化アルキル基である。Y101は単結合、又は酸素原子を含む2価の連結基である。V101~V103はそれぞれ独立に単結合、アルキレン基又はフッ素化アルキレン基である。L101~L102はそれぞれ独立に単結合又は酸素原子である。L103~L105はそれぞれ独立に単結合、-CO-又は-SO-である。mは1以上の整数であって、M’m+はm価のオニウムカチオンである。]
Figure 2022079741000056
[In the formula, R 101 and R 104 to R 108 each independently have a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a substituent. It is also a good chain alkenyl group. R 104 and R 105 may be coupled to each other to form a ring. R 102 is a fluorine atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Y 101 is a single bond or a divalent linking group containing an oxygen atom. V 101 to V 103 are independently single bonds, alkylene groups or fluorinated alkylene groups, respectively. L 101 to L 102 are independently single bonds or oxygen atoms, respectively. L 103 to L 105 are independently single bonds, -CO- or -SO 2- . m is an integer of 1 or more, and M'm + is an m-valent onium cation. ]

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

置換基を有していてもよい環式基:
該環式基は、環状の炭化水素基であることが好ましく、該環状の炭化水素基は、芳香族炭化水素基であってもよく、脂肪族炭化水素基であってもよい。脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味する。また、脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。
Cyclic group which may have a substituent:
The cyclic group is preferably a cyclic hydrocarbon group, and the cyclic hydrocarbon group may be an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group. Aliphatic hydrocarbon groups mean hydrocarbon groups that do not have aromaticity. Further, the aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated.

101における芳香族炭化水素基は、芳香環を有する炭化水素基である。該芳香族炭化水素基の炭素数は3~30であることが好ましく、5~30であることがより好ましく、5~20がさらに好ましく、6~15が特に好ましく、6~10が最も好ましい。但し、該炭素数には、置換基における炭素数を含まないものとする。
101における芳香族炭化水素基が有する芳香環として具体的には、ベンゼン、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ビフェニル、又はこれらの芳香環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環などが挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
101における芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香環から水素原子を1つ除いた基(アリール基:たとえば、フェニル基、ナフチル基など)、前記芳香環の水素原子の1つがアルキレン基で置換された基(たとえば、ベンジル基、フェネチル基、1-ナフチルメチル基、2-ナフチルメチル基、1-ナフチルエチル基、2-ナフチルエチル基等のアリールアルキル基など)等が挙げられる。前記アルキレン基(アリールアルキル基中のアルキル鎖)の炭素数は、1~4であることが好ましく、1~2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
The aromatic hydrocarbon group in R 101 is a hydrocarbon group having an aromatic ring. The number of carbon atoms of the aromatic hydrocarbon group is preferably 3 to 30, more preferably 5 to 30, still more preferably 5 to 20, particularly preferably 6 to 15, and most preferably 6 to 10. However, the carbon number does not include the carbon number in the substituent.
Specifically, as the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group in R 101 , benzene, fluorene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, biphenyl, or a part of carbon atoms constituting these aromatic rings was substituted with a hetero atom. Examples include aromatic heterocycles. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocycle include an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom and the like.
Specifically, as the aromatic hydrocarbon group in R 101 , a group obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic ring (aryl group: for example, a phenyl group, a naphthyl group, etc.) and one of the hydrogen atoms of the aromatic ring are alkylene. Examples thereof include a group substituted with a group (for example, an arylalkyl group such as a benzyl group, a phenethyl group, a 1-naphthylmethyl group, a 2-naphthylmethyl group, a 1-naphthylethyl group and a 2-naphthylethyl group). The carbon number of the alkylene group (alkyl chain in the arylalkyl group) is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2, and particularly preferably 1.

101における環状の脂肪族炭化水素基は、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基が挙げられる。
この構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、脂環式炭化水素基(脂肪族炭化水素環から水素原子を1個除いた基)、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基などが挙げられる。
前記脂環式炭化水素基は、炭素数が3~20であることが好ましく、3~12であることがより好ましい。
前記脂環式炭化水素基は、多環式基であってもよく、単環式基であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては、炭素数3~6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては、炭素数7~30のものが好ましい。中でも、該ポリシクロアルカンとしては、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の架橋環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカン;ステロイド骨格を有する環式基等の縮合環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカンがより好ましい。
Examples of the cyclic aliphatic hydrocarbon group in R 101 include an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure.
As the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in this structure, an alicyclic hydrocarbon group (a group obtained by removing one hydrogen atom from the alicyclic hydrocarbon ring) and an alicyclic hydrocarbon group are linear or branched. Examples thereof include a group bonded to the terminal of a chain-shaped aliphatic hydrocarbon group, a group in which an alicyclic hydrocarbon group is interposed in the middle of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, and the like.
The alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group may be a polycyclic group or a monocyclic group. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon group, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include cyclopentane and cyclohexane. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane, and the polycycloalkane is preferably one having 7 to 30 carbon atoms. Among them, the polycycloalkane is a polycycloalkane having a polycyclic skeleton of a crosslinked ring system such as adamantan, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecan; a fused ring system such as a cyclic group having a steroid skeleton. Polycycloalkanes having a polycyclic skeleton of are more preferred.

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

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

また、R101における環状の炭化水素基は、複素環等のようにヘテロ原子を含んでもよい。具体的には、前記一般式(a2-r-1)~(a2-r-7)でそれぞれ表されるラクトン含有環式基、前記一般式(a5-r-1)~(a5-r-4)でそれぞれ表される-SO-含有環式基、その他上記の化学式(r-hr-1)~(r-hr-16)でそれぞれ表される複素環式基が挙げられる。 Further, the cyclic hydrocarbon group in R 101 may contain a hetero atom such as a heterocycle. Specifically, the lactone-containing cyclic groups represented by the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7), respectively, and the general formulas (a5-r-1) to (a5-r-). Examples thereof include a —SO2 -containing cyclic group represented by 4) and a heterocyclic group represented by the above chemical formulas (r-hr-1) to (r-hr-16), respectively.

101の環式基における置換基としては、たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、ヒドロキシ基、カルボニル基、ニトロ基等が挙げられる。
置換基としてのアルキル基としては、炭素数1~12のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、tert-ブチル基が最も好ましい。
置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1~5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、iso-プロポキシ基、n-ブトキシ基、tert-ブトキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、炭素数1~5のアルキル基、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、tert-ブチル基等の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
置換基としてのカルボニル基は、環状の炭化水素基を構成するメチレン基(-CH-)を置換する基である。
Examples of the substituent in the cyclic group of R 101 include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, an alkyl halide group, a hydroxy group, a carbonyl group, a nitro group and the like.
As the alkyl group as the substituent, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is preferable, and a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group and a tert-butyl group are most preferable.
As the alkoxy group as the substituent, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group and a tert-butoxy group are more preferable, and methoxy. Groups and ethoxy groups are most preferred.
Examples of the halogen atom as the substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom and the like, and a fluorine atom is preferable.
As the alkyl halide group as a substituent, a part or all of hydrogen atoms such as an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group and a tert-butyl group are described above. Examples include groups substituted with halogen atoms.
The carbonyl group as a substituent is a group that substitutes the methylene group ( -CH2- ) constituting the cyclic hydrocarbon group.

置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基:
101の鎖状のアルキル基としては、直鎖状又は分岐鎖状のいずれでもよい。
直鎖状のアルキル基としては、炭素数が1~20であることが好ましく、1~15であることがより好ましく、1~10が最も好ましい。具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デカニル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、イソトリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、イソヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基等が挙げられる。
分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数が3~20であることが好ましく、3~15であることがより好ましく、3~10が最も好ましい。具体的には、例えば、1-メチルエチル基、1-メチルプロピル基、2-メチルプロピル基、1-メチルブチル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、1-エチルブチル基、2-エチルブチル基、1-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、4-メチルペンチル基などが挙げられる。
Chain-like alkyl group which may have a substituent:
The chain-like alkyl group of R 101 may be either linear or branched.
The linear alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, and most preferably 1 to 10 carbon atoms. Specifically, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decanyl group, an undecyl group, a dodecyl group, a tridecyl group, an isotridecyl group and a tetradecyl group. Examples thereof include a group, a pentadecyl group, a hexadecyl group, an isohexadecyl group, a heptadecyl group, an octadecyl group, a nonadecyl group, an icosyl group, a henicosyl group and a docosyl group.
The branched-chain alkyl group preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 15 carbon atoms, and most preferably 3 to 10 carbon atoms. Specifically, for example, 1-methylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-ethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, Examples thereof include 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group and 4-methylpentyl group.

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

101の鎖状のアルキル基またはアルケニル基における置換基としては、たとえば、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、ヒドロキシ基、カルボニル基、ニトロ基、アミノ基、上記R101における環式基等が挙げられる。 Examples of the substituent in the chain alkyl group or alkenyl group of R 101 include an alkoxy group, a halogen atom, an alkyl halide group, a hydroxy group, a carbonyl group, a nitro group, an amino group, and a cyclic group in R 101 . Can be mentioned.

上記の中でも、R101は、置換基を有していてもよい環式基が好ましく、置換基を有していてもよい環状の炭化水素基であることがより好ましい。該置換基としては、ヒドロキシ基、カルボニル基、ニトロ基、アミノ基が好ましく、これらの中でもレジスト膜内において基板側に分布しやすいことから、ヒドロキシ基がより好ましい。
環状の炭化水素基として、具体的には、フェニル基、ナフチル基、ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基;前記一般式(a2-r-1)~(a2-r-7)でそれぞれ表されるラクトン含有環式基;前記一般式(a5-r-1)~(a5-r-4)でそれぞれ表される-SO-含有環式基などが好ましい。
Among the above, R 101 is preferably a cyclic group which may have a substituent, and more preferably a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. As the substituent, a hydroxy group, a carbonyl group, a nitro group, and an amino group are preferable, and among these, a hydroxy group is more preferable because it is easily distributed on the substrate side in the resist film.
Specific examples of the cyclic hydrocarbon group include a phenyl group, a naphthyl group, and a polycycloalkane from which one or more hydrogen atoms have been removed; the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7). ); A lactone - containing cyclic group represented by the above general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4), respectively;

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

Figure 2022079741000057
[式中、V’101は単結合または炭素数1~5のアルキレン基であり、V’102は炭素数1~30の2価の飽和炭化水素基である。]
Figure 2022079741000057
[In the formula, V'101 is a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and V'102 is a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. ]

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

V’101およびV’102におけるアルキレン基としては、直鎖状のアルキレン基でもよく分岐鎖状のアルキレン基でもよく、直鎖状のアルキレン基が好ましい。
V’101およびV’102におけるアルキレン基として、具体的には、メチレン基[-CH-];-CH(CH)-、-CH(CHCH)-、-C(CH-、-C(CH)(CHCH)-、-C(CH)(CHCHCH)-、-C(CHCH-等のアルキルメチレン基;エチレン基[-CHCH-];-CH(CH)CH-、-CH(CH)CH(CH)-、-C(CHCH-、-CH(CHCH)CH-等のアルキルエチレン基;トリメチレン基(n-プロピレン基)[-CHCHCH-];-CH(CH)CHCH-、-CHCH(CH)CH-等のアルキルトリメチレン基;テトラメチレン基[-CHCHCHCH-];-CH(CH)CHCHCH-、-CHCH(CH)CHCH-等のアルキルテトラメチレン基;ペンタメチレン基[-CHCHCHCHCH-]等が挙げられる。
また、V’101又はV’102における前記アルキレン基における一部のメチレン基が、炭素数5~10の2価の脂肪族環式基で置換されていてもよい。当該脂肪族環式基は、前記式(a1-r-1)中のRa’の環状の脂肪族炭化水素基(単環式の脂肪族炭化水素基、多環式の脂肪族炭化水素基)から水素原子をさらに1つ除いた2価の基が好ましく、シクロへキシレン基、1,5-アダマンチレン基または2,6-アダマンチレン基がより好ましい。
The alkylene group in V'101 and V'102 may be a linear alkylene group or a branched chain alkylene group, and a linear alkylene group is preferable.
Specific examples of the alkylene group in V'101 and V'102 are methylene group [-CH 2 -];-CH (CH 3 )-, -CH (CH 2 CH 3 )-, -C (CH 3 ). 2- , -C (CH 3 ) (CH 2 CH 3 )-, -C (CH 3 ) (CH 2 CH 2 CH 3 )-, -C (CH 2 CH 3 ) 2 -etc. Alkyl methylene group; ethylene Group [-CH 2 CH 2- ]; -CH (CH 3 ) CH 2- , -CH (CH 3 ) CH (CH 3 )-, -C (CH 3 ) 2 CH 2- , -CH (CH 2 CH) 3 ) Alkylethylene group such as CH 2- ; trimethylene group (n-propylene group) [-CH 2 CH 2 CH 2- ]; -CH (CH 3 ) CH 2 CH 2- , -CH 2 CH (CH 3 ) Alkyltrimethylene groups such as CH 2- ; Tetramethylene groups [-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2- ]; -CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 CH 2- , -CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 Alkyltetramethylene groups such as CH 2- ; pentamethylene groups [-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2- ] and the like can be mentioned.
Further, a part of the methylene group in the alkylene group in V'101 or V'102 may be substituted with a divalent aliphatic cyclic group having 5 to 10 carbon atoms. The aliphatic cyclic group is a cyclic aliphatic hydrocarbon group of Ra'3 in the above formula (a1-r-1) (monocyclic aliphatic hydrocarbon group, polycyclic aliphatic hydrocarbon group). ), A divalent group obtained by further removing one hydrogen atom is preferable, and a cyclohexylene group, a 1,5-adamantylene group or a 2,6-adamantylene group is more preferable.

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

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

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

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

Figure 2022079741000058
[式中、R”101は、置換基を有していてもよい脂肪族環式基、前記式(r-hr-1)~(r-hr-6)でそれぞれ表される基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基である。R”102は、置換基を有していてもよい脂肪族環式基、前記一般式(a2-r-1)~(a2-r-7)でそれぞれ表されるラクトン含有環式基、又は前記一般式(a5-r-1)~(a5-r-4)でそれぞれ表される-SO-含有環式基である。R”103は、置換基を有していてもよい芳香族環式基、置換基を有していてもよい脂肪族環式基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基である。V”101は、単結合、炭素数1~4のアルキレン基、又は炭素数1~4のフッ素化アルキレン基である。R102は、フッ素原子又は炭素数1~5のフッ素化アルキル基である。v”はそれぞれ独立に0~3の整数であり、q”はそれぞれ独立に1~20の整数であり、n”は0又は1である。]
Figure 2022079741000058
[In the formula, R " 101 is an aliphatic cyclic group which may have a substituent, a group represented by the above formulas (r-hr-1) to (r-hr-6), or a substitution. It is a chain-like alkyl group which may have a group. R " 102 is an aliphatic cyclic group which may have a substituent, and the general formulas (a2-r-1) to (a2-). It is a lactone-containing cyclic group represented by r-7), or a —SO2 -containing cyclic group represented by the general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4), respectively. R " 103 is an aromatic cyclic group which may have a substituent, an aliphatic cyclic group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent. V " 101 is a single bond, an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, or a fluorinated alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. R 102 is a fluorine atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. v "is an integer of 0 to 3 independently, q" is an integer of 1 to 20 independently, and n "is an integer of 0 or 1."

R”101、R”102及びR”103の置換基を有していてもよい脂肪族環式基は、前記R101における環状の脂肪族炭化水素基として例示した基であることが好ましい。前記置換基としては、R101における環状の脂肪族炭化水素基を置換してもよい置換基と同様のものが挙げられる。この中でも、ヒドロキシ基、カルボニル基、ニトロ基、アミノ基が好ましく、これらの中でもレジスト膜内において基板側に分布しやすいことから、ヒドロキシ基がより好ましい。 The aliphatic cyclic group which may have a substituent of R " 101 , R" 102 and R " 103 is preferably the group exemplified as the cyclic aliphatic hydrocarbon group in R 101 . Examples of the substituent include those similar to those in which the cyclic aliphatic hydrocarbon group in R 101 may be substituted. Among these, a hydroxy group, a carbonyl group, a nitro group and an amino group are preferable. Of these, hydroxy groups are more preferable because they are easily distributed on the substrate side in the resist film.

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

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

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

前記式(an-1)~(an-3)中、R102は、フッ素原子又は炭素数1~5のフッ素化アルキル基である。R102は、炭素数1~5のパーフルオロアルキル基はフッ素原子であることが好ましく、フッ素原子であることがより好ましい。 In the formulas (an-1) to (an-3), R 102 is a fluorine atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. In R 102 , the perfluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferably a fluorine atom, and more preferably a fluorine atom.

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

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

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

{カチオン部}
式(b-1)、(b-2)及び(b-3)中、mは1以上の整数であって、M’m+はm価のオニウムカチオンであり、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオンが好適に挙げられ、例えば上記の一般式(ca-1)~(ca-4)でそれぞれ表される有機カチオンが挙げられる。
{Cation part}
In the formulas (b-1), (b-2) and (b-3), m is an integer of 1 or more, M'm + is an m-valent onium cation, and sulfonium cations and iodonium cations are preferable. Examples thereof include organic cations represented by the above general formulas (ca-1) to (ca-4), respectively.

Figure 2022079741000059
[式中、R201~R207及びR211~R212はそれぞれ独立に、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルキル基、又は置換基を有してもよいアルケニル基を表す。R201~R203、R206~R207、R211~R212はそれぞれ、相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成していてもよい。R208~R209は、それぞれ独立に、水素原子もしくは炭素数1~5のアルキル基を表すか、又は相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成していてもよい。R210は、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、又は置換基を有してもよい-SO-含有環式基である。L201は、-C(=O)-又は-C(=O)-O-を表す。複数のY201はそれぞれ独立に、アリーレン基、アルキレン基又はアルケニレン基を表す。xは、1又は2である。W201は、(x+1)価の連結基を表す。]
Figure 2022079741000059
[In the formula, R 201 to R 207 and R 211 to R 212 may independently have an aryl group which may have a substituent, an alkyl group which may have a substituent, or a substituent. Represents a good alkenyl group. R 201 to R 203 , R 206 to R 207 , and R 211 to R 212 may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula. Each of R 208 to R 209 may independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or may be bonded to each other to form a ring together with a sulfur atom in the formula. R 210 may have an aryl group which may have a substituent, an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, or a substituent —SO2- . It is a containing cyclic group. L 201 represents -C (= O)-or -C (= O) -O-. The plurality of Y 201 independently represent an arylene group, an alkylene group or an alkenylene group. x is 1 or 2. W 201 represents a linking group of (x + 1) valence. ]

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

Figure 2022079741000060
[式中、R’201は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基である。]
Figure 2022079741000060
[In the formula, R'201 independently has a hydrogen atom, a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a substituent. It is a chain alkenyl group that may be present. ]

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

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

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

210は、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、又は置換基を有していてもよい-SO-含有環式基である。
210におけるアリール基としては、炭素数6~20の無置換のアリール基が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が好ましい。
210におけるアルキル基としては、鎖状又は環状のアルキル基であって、炭素数1~30のものが好ましい。
210におけるアルケニル基としては、炭素数が2~10であることが好ましい。 R210における、置換基を有していてもよい-SO-含有環式基としては、「-SO-含有多環式基」が好ましく、上記一般式(a5-r-1)で表される基がより好ましい。
R 210 may have an aryl group which may have a substituent, an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, or a substituent. -SO 2 -containing cyclic group.
Examples of the aryl group in R 210 include an unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a phenyl group and a naphthyl group are preferable.
The alkyl group in R 210 is preferably a chain or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
The alkenyl group in R 210 preferably has 2 to 10 carbon atoms. As the —SO 2 -containing cyclic group which may have a substituent in R 210 , “—SO 2 -containing polycyclic group” is preferable, and it is represented by the above general formula (a5-r-1). Is more preferred.

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

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

前記式(ca-1)で表される好適なカチオンとして具体的には、下記の化学式(ca-1-1)~(ca-1-78)、(ca-1-101)~(ca-1-149)でそれぞれ表されるカチオンが挙げられる。
下記の化学式中、g1は繰返し数を示し、g1は1~5の整数である。g2は繰返し数を示し、g2は0~20の整数である。g3は繰返し数を示し、g3は0~20の整数である。
Specific examples of suitable cations represented by the above formula (ca-1) are the following chemical formulas (ca-1-1) to (ca-1-78), (ca-1-101) to (ca-). Examples thereof include cations represented by 1-149).
In the following chemical formula, g1 indicates the number of repetitions, and g1 is an integer of 1 to 5. g2 indicates the number of repetitions, and g2 is an integer of 0 to 20. g3 indicates the number of repetitions, and g3 is an integer of 0 to 20.

Figure 2022079741000061
Figure 2022079741000061

Figure 2022079741000062
Figure 2022079741000062

Figure 2022079741000063
Figure 2022079741000063

Figure 2022079741000064
Figure 2022079741000064

Figure 2022079741000065
Figure 2022079741000065

Figure 2022079741000066
Figure 2022079741000066

Figure 2022079741000067
Figure 2022079741000067

Figure 2022079741000068
Figure 2022079741000068

Figure 2022079741000069
Figure 2022079741000069

Figure 2022079741000070
[式中、R”201は水素原子又は置換基である。該置換基としては、上記R201~R207およびR211~R212が有してもよい置換基として挙げた、アルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、カルボニル基、シアノ基、アミノ基、アリール基、一般式(ca-r-1)~(ca-r-7)でそれぞれ表される基が挙げられる。]
Figure 2022079741000070
[In the formula, R " 201 is a hydrogen atom or a substituent. As the substituent, the alkyl group and the halogen mentioned as the substituents that the above R 201 to R 207 and R 211 to R 212 may have are mentioned. Examples thereof include an atom, an alkyl halide group, a carbonyl group, a cyano group, an amino group, an aryl group, and a group represented by the general formulas (ca-r-1) to (ca-r-7), respectively.]

前記式(ca-2)で表される好適なカチオンとして具体的には、下記式(ca-2-1)~(ca-2-2)でそれぞれ表されるカチオン、ジフェニルヨードニウムカチオン、ビス(4-tert-ブチルフェニル)ヨードニウムカチオンが挙げられる。 Specific examples of suitable cations represented by the above formula (ca-2) include cations represented by the following formulas (ca-2-1) to (ca-2-2), diphenyliodonium cations, and bis (ca-2). 4-tert-Butylphenyl) iodonium cations can be mentioned.

Figure 2022079741000071
Figure 2022079741000071

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

Figure 2022079741000072
Figure 2022079741000072

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

Figure 2022079741000073
Figure 2022079741000073

上記の中でも、カチオン部((Mm+1/m)は、一般式(ca-1)で表されるカチオンが好ましく、化学式(ca-1-1)~(ca-1-78)、(ca-1-101)~(ca-1-149)でそれぞれ表されるカチオンがより好ましい。 Among the above, the cation portion ((M m + ) 1 / m ) is preferably a cation represented by the general formula (ca-1), and the chemical formulas (ca-1-1) to (ca-1-78), ( The cations represented by ca-1-101) to (ca-1-149) are more preferable.

本発明におけるオニウム塩系酸発生剤としては、上記(b-1)、(b-2)及び(b-3)成分の中でも特に(b-1)成分が好ましい。また、かかるオニウム塩系酸発生剤としては、アニオン部にヒドロキシ基を有するオニウム塩が好ましい。かかるオニウム塩系酸発生剤の中でも、下記一般式(b-1-01)で表される化合物(以下「(b-1-01)成分」ともいう)が特に好ましい。 As the onium salt-based acid generator in the present invention, the component (b-1) is particularly preferable among the components (b-1), (b-2) and (b-3) described above. Further, as the onium salt-based acid generator, an onium salt having a hydroxy group in the anion portion is preferable. Among such onium salt-based acid generators, a compound represented by the following general formula (b-1-01) (hereinafter, also referred to as “(b-1-01) component”) is particularly preferable.

・(b-1-01)成分
通常、露光の際、基材成分(A)における露光面側とその反対の基板側では受光量が異なる。そのため、レジスト膜の高さ方向で、酸の作用による溶解性の変化の程度に差異が生じてしまう。
一方で、(b-1-01)成分はヒドロキシ基を有するため、下層偏析(基板側に偏析)しやすい。よって、受光量の少ない基板側でも多くの酸を発生させることができ、レジストパターン形状をより矩形にすることができる。
(B-1-01) component Normally, during exposure, the amount of light received differs between the exposed surface side and the substrate side opposite to the exposed surface side of the base material component (A). Therefore, there is a difference in the degree of change in solubility due to the action of the acid in the height direction of the resist film.
On the other hand, since the component (b-1-01) has a hydroxy group, it is easy to segregate the lower layer (segregate on the substrate side). Therefore, a large amount of acid can be generated even on the substrate side where the amount of light received is small, and the resist pattern shape can be made more rectangular.

Figure 2022079741000074
[式中、R 101は、アリーレン基、アルキレン基、アルケニレン基、又は2価の脂環式基である。R102はフッ素原子又は炭素数1~5のフッ素化アルキル基である。Y101は単結合、又は酸素原子を含む2価の連結基である。V101は単結合、アルキレン基又はフッ素化アルキレン基である。mは1以上の整数であって、M’m+はm価のオニウムカチオンである。]
Figure 2022079741000074
[In the formula, R 0 101 is an arylene group, an alkylene group, an alkenylene group, or a divalent alicyclic group. R 102 is a fluorine atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Y 101 is a single bond or a divalent linking group containing an oxygen atom. V 101 is a single bond, an alkylene group or a fluorinated alkylene group. m is an integer of 1 or more, and M'm + is an m-valent onium cation. ]

式(b-1-01)中、R 101における、アリーレン基、アルキレン基、アルケニレン基、又は2価の脂環式基については、式(D0-1-1)中、Ya01について説明した内容と同様である。その中でも、式(b-1-01)中のR 101は、2価の脂環式基が好ましい。 In the formula (b-1-01), the arylene group, the alkylene group, the alkaneylene group, or the divalent alicyclic group in R0 101 has been described with respect to Ya 01 in the formula (D0-1-1). Same as the content. Among them, R 0 101 in the formula (b-1-01) is preferably a divalent alicyclic group.

式(b-1-01)中のR 101における2価の脂環式基としては、置換基を有していてもよい炭素数5以上の脂環式基が挙げられる。
該脂環式基は、単環式でも多環式でもよく、脂環中にヘテロ原子を有していてもよい。 具体的には、単環式の脂環式基としては、モノシクロアルカンから2個以上の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては、炭素数5~6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。
多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから2個以上の水素原子を除いた基が好ましい。該ポリシクロアルカンとしては、炭素数7~30のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の架橋環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカン;ステロイド骨格を有する環式基等の縮合環系の多環式骨格を有するポリシクロアルカン等が挙げられる。
Examples of the divalent alicyclic group in R 0 101 in the formula (b-1-01) include an alicyclic group having 5 or more carbon atoms which may have a substituent.
The alicyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group, and may have a heteroatom in the alicyclic. Specifically, as the monocyclic alicyclic group, a group obtained by removing two or more hydrogen atoms from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 5 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include cyclopentane and cyclohexane.
As the polycyclic alicyclic hydrocarbon group, a group obtained by removing two or more hydrogen atoms from a polycycloalkane is preferable. The polycycloalkane preferably has 7 to 30 carbon atoms, and specifically, a polycycloalkane having a polycyclic skeleton of a cross-linked ring system such as adamantan, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane; Examples thereof include polycycloalkanes having a polycyclic skeleton of a fused ring system such as a cyclic group having a steroid skeleton.

101における該置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、オキソ基(=O)、ヒドロキシ基(-OH)、アミノ基(-NH)、-SO-NH等が挙げられる。その中でも、ヒドロキシ基(-OH)が好ましい。
また、R 101に挙げられる脂環式基を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子を含む置換基で置換されてもよい。該ヘテロ原子を含む置換基としては、-O-、-NH-、-N=、-C(=O)-O-、-S-、-S(=O)-、-S(=O)-O-が挙げられる。
Examples of the substituent in R 0 101 include a halogen atom, an alkyl group, an oxo group (= O), a hydroxy group (-OH), an amino group (-NH 2 ), -SO 2 -NH 2 and the like. Among them, a hydroxy group (—OH) is preferable.
Further, a part of the carbon atoms constituting the alicyclic group listed in R 0 101 may be substituted with a substituent containing a heteroatom. Substituents containing the heteroatom include -O-, -NH-, -N =, -C (= O) -O-, -S-, -S (= O) 2- , -S (= O). ) 2 -O- can be mentioned.

式(b-1-01)中、R102、Y101、及び、V101は、前記式(b-1)中における説明と同様である。 In the formula (b-1-01), R 102 , Y 101 , and V 101 are the same as those described in the above formula (b-1).

式(b-1-01)中、mは1以上の整数であって、M’m+はm価のオニウムカチオンであり、前記式(b-1)中における説明と同様である。 In the formula (b-1-01), m is an integer of 1 or more, and M'm + is an m-valent onium cation, which is the same as the description in the above formula (b-1).

上述した(B)成分のうち、好適なものを以下に挙げるが、これに限定されない。 Among the above-mentioned components (B), suitable ones are listed below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2022079741000075
Figure 2022079741000075

本実施形態のレジスト組成物において、(B)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
レジスト組成物が(B)成分を含有する場合、レジスト組成物中、(B)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、50質量部以下が好ましく、1~40質量部がより好ましく、5~30質量部がさらに好ましい。
(B)成分の含有量を上記範囲とすることで、パターン形成が充分に行われる。
In the resist composition of the present embodiment, the component (B) may be used alone or in combination of two or more.
When the resist composition contains the component (B), the content of the component (B) in the resist composition is preferably 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the component (A), preferably 1 to 40 parts by mass. Is more preferable, and 5 to 30 parts by mass is further preferable.
By setting the content of the component (B) in the above range, pattern formation is sufficiently performed.

≪(D)成分:塩基成分≫
(D)成分は、レジスト組成物において露光により発生する酸をトラップするクエンチャー(酸拡散制御剤)として作用する塩基成分である。
(D)成分として、上記(D0)成分以外では、例えば、露光により分解して酸拡散制御性を失う光崩壊性塩基(D1)(以下「(D1)成分」という。)、該(D0)及び(D1)成分に該当しない含窒素有機化合物(D2)(以下「(D2)成分」という。)等を任意に含有してもよい。
(D1)成分及び(D2)成分の少なくとも一方をさらに含有するレジスト組成物とすることで、レジストパターンを形成する際に、レジスト膜の露光部と未露光部とのコントラストをより向上させることができる。
≪ (D) component: base component ≫
The component (D) is a base component that acts as a quencher (acid diffusion control agent) that traps the acid generated by exposure in the resist composition.
As the component (D), other than the above component (D0), for example, a photodisintegrating base (D1) (hereinafter referred to as “(D1) component”) that decomposes by exposure and loses acid diffusion controllability, said (D0). And a nitrogen-containing organic compound (D2) (hereinafter referred to as “(D2) component”) which does not correspond to the component (D1) may be optionally contained.
By further producing a resist composition containing at least one of the component (D1) and the component (D2), it is possible to further improve the contrast between the exposed portion and the unexposed portion of the resist film when forming a resist pattern. can.

・(D1)成分について
(D1)成分としては、露光により分解して酸拡散制御性を失うものであれば特に限定されず、下記一般式(d1-1)で表される化合物(以下「(d1-1)成分」という。)、下記一般式(d1-2)で表される化合物(以下「(d1-2)成分」という。)及び下記一般式(d1-3)で表される化合物(以下「(d1-3)成分」という。)からなる群より選ばれる1種以上の化合物が好ましい。
(d1-1)~(d1-3)成分は、レジスト膜の露光部において分解して酸拡散制御性(塩基性)を失うためクエンチャーとして作用せず、レジスト膜の未露光部においてクエンチャーとして作用する。
-Regarding the component (D1) The component (D1) is not particularly limited as long as it decomposes by exposure and loses acid diffusion controllability, and is a compound represented by the following general formula (d1-1) (hereinafter, "(D1-1) component". d1-1) component ”), compound represented by the following general formula (d1-2) (hereinafter referred to as“ (d1-2) component ”), and compound represented by the following general formula (d1-3). One or more compounds selected from the group consisting of (hereinafter referred to as "(d1-3) component") are preferable.
The components (d1-1) to (d1-3) do not act as a quencher because they decompose in the exposed part of the resist film and lose the acid diffusion controllability (basicity), and the quencher occurs in the unexposed part of the resist film. Acts as.

Figure 2022079741000076
[式中、Rd~Rdは置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基である。但し、一般式(d1-2)中のRdにおける、S原子に隣接する炭素原子にはフッ素原子が結合していないものとする。Ydは単結合又は2価の連結基である。mは1以上の整数であって、M’m+はそれぞれ独立にm価のオニウムカチオンである。]
Figure 2022079741000076
[In the formula, Rd 1 to Rd 4 are a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent. Is. However, it is assumed that the fluorine atom is not bonded to the carbon atom adjacent to the S atom in Rd 2 in the general formula (d1-2). Yd 1 is a single bond or divalent linking group. m is an integer of 1 or more, and M'm + is an independently m-valent onium cation. ]

{(d1-1)成分}
・アニオン部
式(d1-1)中、Rdは、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基であり、それぞれ前記式(b-1)中で説明した内容と同様のものが挙げられる。
これらのなかでも、Rdとしては、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい脂肪族環式基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルキル基が好ましい。これらの基が有してもよい置換基としては、ヒドロキシ基、オキソ基、アルキル基、アリール基、フッ素原子、フッ素化アルキル基、上記一般式(a2-r-1)~(a2-r-7)でそれぞれ表されるラクトン含有環式基、エーテル結合、エステル結合、またはこれらの組み合わせが挙げられる。エーテル結合やエステル結合を置換基として含む場合、アルキレン基を介していてもよく、この場合の置換基としては、上記式(y-al-1)~(y-al-5)でそれぞれ表される連結基が好ましい。
前記芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、ビシクロオクタン骨格を含む多環構造(例えば、ビシクロオクタン骨格の環構造とこれ以外の環構造とからなる多環構造など)が好適に挙げられる。
前記脂肪族環式基としては、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等のポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基であることがより好ましい。
前記鎖状のアルキル基としては、炭素数が1~10であることが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の直鎖状のアルキル基;1-メチルエチル基、1-メチルプロピル基、2-メチルプロピル基、1-メチルブチル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、1-エチルブチル基、2-エチルブチル基、1-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、4-メチルペンチル基等の分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
{(D1-1) component}
-In the anion part formula (d1-1), Rd 1 may have a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a substituent. Examples thereof include chain alkenyl groups having the same contents as those described in the above formula (b-1).
Among these, Rd 1 is an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, an aliphatic cyclic group which may have a substituent, or a chain-like group which may have a substituent. Alkyl groups are preferred. Substituents that these groups may have include hydroxy groups, oxo groups, alkyl groups, aryl groups, fluorine atoms, fluorinated alkyl groups, and the above general formulas (a2-r-1) to (a2-r-). Examples thereof include a lactone-containing cyclic group represented by 7), an ether bond, an ester bond, or a combination thereof. When an ether bond or an ester bond is contained as a substituent, an alkylene group may be used as a substituent, and the substituent in this case is represented by the above formulas (y-al-1) to (y-al-5), respectively. Linking groups are preferred.
Preferred examples of the aromatic hydrocarbon group include a polycyclic structure containing a phenyl group, a naphthyl group, and a bicyclooctane skeleton (for example, a polycyclic structure composed of a ring structure of a bicyclooctane skeleton and a ring structure other than this). Be done.
The aliphatic cyclic group is more preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane.
The chain-like alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, and specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, and the like. Linear alkyl groups such as nonyl group and decyl group; 1-methylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-ethylbutyl Examples thereof include branched alkyl groups such as a group, a 2-ethylbutyl group, a 1-methylpentyl group, a 2-methylpentyl group, a 3-methylpentyl group, and a 4-methylpentyl group.

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

以下に(d1-1)成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。 A preferable specific example of the anion portion of the component (d1-1) is shown below.

Figure 2022079741000077
Figure 2022079741000077

・カチオン部
式(d1-1)中、M’m+は、m価のオニウムカチオンである。
M’m+のオニウムカチオンとしては、前記一般式(ca-1)~(ca-4)でそれぞれ表されるカチオンと同様のものが好適に挙げられ、前記一般式(ca-1)で表されるカチオンがより好ましく、前記式(ca-1-1)~(ca-1-78)、(ca-1-101)~(ca-1-149)でそれぞれ表されるカチオンがさらに好ましい。
(d1-1)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
-In the cation part equation (d1-1), M'm + is an m-valent onium cation.
As the M'm + onium cation, the same cations as those represented by the general formulas (ca-1) to (ca-4) are preferably mentioned, and are represented by the general formula (ca-1). The cations represented by the above formulas (ca-1-1) to (ca-1-78) and (ca-1-101) to (ca-1-149) are more preferable.
As the component (d1-1), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

{(d1-2)成分}
・アニオン部
式(d1-2)中、Rdは、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基であり、前記式(b-1)中で説明した内容と同様のものが挙げられる。
但し、Rdにおける、S原子に隣接する炭素原子にはフッ素原子は結合していない(フッ素置換されていない)ものとする。これにより、(d1-2)成分のアニオンが適度な弱酸アニオンとなり、(D1)成分としてのクエンチング能が向上する。
Rdとしては、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい脂肪族環式基であることが好ましい。鎖状のアルキル基としては、炭素数1~10であることが好ましく、3~10であることがより好ましい。脂肪族環式基としては、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等から1個以上の水素原子を除いた基(置換基を有してもよい);カンファー等から1個以上の水素原子を除いた基であることがより好ましい。
Rdの炭化水素基は置換基を有してもよく、該置換基としては、前記式(d1-1)のRdにおける炭化水素基(芳香族炭化水素基、脂肪族環式基、鎖状のアルキル基)が有してもよい置換基と同様のものが挙げられる。
{(D1-2) component}
-In the anion part formula (d1-2), Rd 2 may have a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a substituent. It is a chain alkenyl group, and the same contents as those described in the above formula (b-1) can be mentioned.
However, it is assumed that the fluorine atom is not bonded (fluorine-substituted) to the carbon atom adjacent to the S atom in Rd 2 . As a result, the anion of the component (d1-2) becomes an appropriate weak acid anion, and the quenching ability as the component (D1) is improved.
Rd 2 is preferably a chain alkyl group which may have a substituent or an aliphatic cyclic group which may have a substituent. The chain-like alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 3 to 10 carbon atoms. As the aliphatic cyclic group, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from adamantan, norbornan, isobornan, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like (may have a substituent); one or more from camphor and the like. It is more preferable that the group is a group excluding the hydrogen atom of.
The hydrocarbon group of Rd 2 may have a substituent, and the substituent may be a hydrocarbon group (aromatic hydrocarbon group, aliphatic cyclic group, chain) in Rd 1 of the above formula (d1-1). Examples thereof include the same substituents that the alkyl group may have.

以下に(d1-2)成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。 A preferable specific example of the anion portion of the component (d1-2) is shown below.

Figure 2022079741000078
Figure 2022079741000078

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

{(d1-3)成分}
・アニオン部
式(d1-3)中、Rdは置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基であり、前記式(b-1)中で説明した内容と同様のものが挙げられ、フッ素原子を含む環式基、鎖状のアルキル基、又は鎖状のアルケニル基であることが好ましい。中でも、フッ素化アルキル基が好ましく、前記Rdのフッ素化アルキル基と同様のものがより好ましい。
{(D1-3) component}
-In the anion part formula (d1-3), Rd 3 is a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a chain which may have a substituent. It is a cyclic alkenyl group having the same contents as described in the above formula (b-1), and is a cyclic group containing a fluorine atom, a chain alkyl group, or a chain alkenyl group. Is preferable. Of these, a fluorinated alkyl group is preferable, and the same group as the fluorinated alkyl group of Rd 1 is more preferable.

式(d1-3)中、Rdは、置換基を有してもよい環式基、置換基を有してもよい鎖状のアルキル基、又は置換基を有してもよい鎖状のアルケニル基であり、前記式(b-1)中で説明した内容と同様のものが挙げられる。
なかでも、置換基を有してもよいアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、環式基であることが好ましい。
Rdにおけるアルキル基は、炭素数1~5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。Rdのアルキル基の水素原子の一部がヒドロキシ基、シアノ基等で置換されていてもよい。
Rdにおけるアルコキシ基は、炭素数1~5のアルコキシ基が好ましく、炭素数1~5のアルコキシ基として具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、iso-プロポキシ基、n-ブトキシ基、tert-ブトキシ基が挙げられる。なかでも、メトキシ基、エトキシ基が好ましい。
In the formula (d1-3), Rd 4 is a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a chain which may have a substituent. Examples thereof include alkenyl groups having the same contents as those described in the above formula (b-1).
Of these, an alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, and a cyclic group, which may have a substituent, are preferable.
The alkyl group in Rd 4 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group and an isobutyl group. , Tart-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like. A part of the hydrogen atom of the alkyl group of Rd 4 may be substituted with a hydroxy group, a cyano group or the like.
The alkoxy group in Rd 4 is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and specifically, the alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms is a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, or n-. Examples thereof include a butoxy group and a tert-butoxy group. Of these, a methoxy group and an ethoxy group are preferable.

Rdにおけるアルケニル基は、前記式(b-1)中で説明した内容と同様のものが挙げられ、ビニル基、プロペニル基(アリル基)、1-メチルプロペニル基、2-メチルプロペニル基が好ましい。これらの基はさらに置換基として、炭素数1~5のアルキル基又は炭素数1~5のハロゲン化アルキル基を有してもよい。 Examples of the alkenyl group in Rd 4 include the same as those described in the above formula (b-1), and a vinyl group, a propenyl group (allyl group), a 1-methylpropenyl group, and a 2-methylpropenyl group are preferable. .. These groups may further have an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkyl halide group having 1 to 5 carbon atoms as a substituent.

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

式(d1-3)中、Ydは、単結合または2価の連結基である。
Ydにおける2価の連結基としては、特に限定されないが、置換基を有してもよい2価の炭化水素基(脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基)、ヘテロ原子を含む2価の連結基等が挙げられる。これらはそれぞれ、上記式(a10-1)中のYax1における2価の連結基についての説明のなかで挙げた、置換基を有してもよい2価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基と同様のものが挙げられる。
Ydとしては、カルボニル基、エステル結合、アミド結合、アルキレン基又はこれらの組み合わせであることが好ましい。アルキレン基としては、直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基であることがより好ましく、メチレン基又はエチレン基であることがさらに好ましい。
In formula (d1-3), Yd 1 is a single bond or divalent linking group.
The divalent linking group in Yd 1 is not particularly limited, but is divalent including a divalent hydrocarbon group (aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group) which may have a substituent and a hetero atom. Examples include the linking group of. Each of these contains a divalent hydrocarbon group having a substituent and a hetero atom, which are mentioned in the description of the divalent linking group in Ya x1 in the above formula (a10-1). Examples are similar to the valence linking group.
Yd 1 is preferably a carbonyl group, an ester bond, an amide bond, an alkylene group, or a combination thereof. The alkylene group is more preferably a linear or branched alkylene group, and even more preferably a methylene group or an ethylene group.

以下に(d1-3)成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。 A preferable specific example of the anion portion of the component (d1-3) is shown below.

Figure 2022079741000079
Figure 2022079741000079

Figure 2022079741000080
Figure 2022079741000080

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

(D1)成分は、上記(d1-1)~(d1-3)成分のいずれか1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
レジスト組成物が(D1)成分を含有する場合、レジスト組成物中、(D1)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.5~35質量部が好ましく、1~25質量部がより好ましく、2~20質量部がさらに好ましく、3~15質量部が特に好ましい。
(D1)成分の含有量が好ましい下限値以上であると、特に良好なリソグラフィー特性及びレジストパターン形状が得られやすい。一方、上限値以下であると、他成分とのバランスをとることができ、種々のリソグラフィー特性が良好となる。
As the component (D1), only one of the above components (d1-1) to (d1-3) may be used, or two or more of them may be used in combination.
When the resist composition contains the component (D1), the content of the component (D1) in the resist composition is preferably 0.5 to 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A), and 1 to 1 to 35 parts by mass. 25 parts by mass is more preferable, 2 to 20 parts by mass is further preferable, and 3 to 15 parts by mass is particularly preferable.
When the content of the component (D1) is at least a preferable lower limit value, particularly good lithography characteristics and a resist pattern shape can be easily obtained. On the other hand, when it is not more than the upper limit value, it is possible to balance with other components and various lithography characteristics are improved.

(D1)成分の製造方法:
前記の(d1-1)成分、(d1-2)成分の製造方法は、特に限定されず、公知の方法により製造することができる。
また、(d1-3)成分の製造方法は、特に限定されず、例えば、US2012-0149916号公報に記載の方法と同様にして製造される。
(D1) Ingredient manufacturing method:
The method for producing the component (d1-1) and the component (d1-2) is not particularly limited, and the component (d1-1) and the component (d1-2) can be produced by a known method.
Further, the method for producing the component (d1-3) is not particularly limited, and for example, it is produced in the same manner as the method described in US2012-0149916.

・(D2)成分について
(D2)成分は、塩基成分であって、レジスト組成物中で酸拡散制御剤として作用する含窒素有機化合物成分(但し、上記の(D0)及び(D1)成分に該当するものを除く)である。
-Regarding the component (D2) The component (D2) is a basic component and is a nitrogen-containing organic compound component that acts as an acid diffusion control agent in the resist composition (however, it corresponds to the above-mentioned (D0) and (D1) components. Except for those that do).

(D2)成分としては、酸拡散制御剤として作用するもので、かつ、(D0)及び(D1)成分に該当しないものであれば特に限定されず、たとえば、アニオン部とカチオン部とからなる化合物、(D0)成分に含まれない第2級脂肪族アミン、芳香族アミン等が挙げられる。 The component (D2) is not particularly limited as long as it acts as an acid diffusion control agent and does not correspond to the components (D0) and (D1), and is, for example, a compound composed of an anion portion and a cation portion. , (D0) components, secondary aliphatic amines, aromatic amines and the like can be mentioned.

(D2)成分における、アニオン部とカチオン部とからなる化合物としては、アミン化合物(D0)とカルボン酸化合物(E0)との塩を除き、上記の(d1-1)~(d1-3)成分におけるカチオン部をアンモニウムカチオンとしたものが挙げられる。ここでのアンモニウムカチオンとしては、NH 、又はその窒素原子に結合するHを、ヘテロ原子を有してもよい炭化水素基で置換したカチオン(第1~4級アンモニウムカチオン)若しくはその窒素原子と共に環を形成した環状カチオンが挙げられる。 As the compound composed of the anion portion and the cation portion in the component (D2), the above-mentioned components (d1-1) to (d1-3) except for the salt of the amine compound (D0) and the carboxylic acid compound (E0). The cation portion in the above is an ammonium cation. As the ammonium cation here, NH 4+ or a cation in which H bonded to the nitrogen atom thereof is replaced with a hydrocarbon group which may have a hetero atom ( first to quaternary ammonium cation) or a nitrogen atom thereof. Examples thereof include cyclic cations forming a ring together with the ring.

第2級脂肪族アミンは、アンモニアNHの水素原子の2つを、炭素数12以下のアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基で置換したアミン(アルキルアミンもしくはアルキルアルコールアミン)又は環式アミンが挙げられる。 Examples of the secondary aliphatic amine include an amine (alkylamine or alkylalcoholamine) in which two hydrogen atoms of ammonia NH 3 are substituted with an alkyl group or a hydroxyalkyl group having 12 or less carbon atoms, or a cyclic amine.

芳香族アミンは、4-ジメチルアミノピリジン、ピロール、インドール、ピラゾール、イミダゾールまたはこれらの誘導体、トリベンジルアミン、2,6-ジイソプロピルアニリン、N-tert-ブトキシカルボニルピロリジン等が挙げられる。 Examples of the aromatic amine include 4-dimethylaminopyridine, pyrrole, indole, pyrazole, imidazole or a derivative thereof, tribenzylamine, 2,6-diisopropylaniline, N-tert-butoxycarbonylpyrrolidine and the like.

(D2)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 レジスト組成物が(D2)成分を含有する場合、レジスト組成物中、(D2)成分は、(A)成分100質量部に対して、通常、0.01~5質量部の範囲で用いられる。上記範囲とすることにより、他成分とのバランスをとることができ、種々のリソグラフィー特性が良好となる。 As the component (D2), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination. When the resist composition contains the component (D2), the component (D2) is usually used in the range of 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A) in the resist composition. By setting the above range, it is possible to balance with other components and various lithography characteristics are improved.

≪(E1)成分:有機カルボン酸(ただし(E0)成分を除く)並びにリンのオキソ酸及びその誘導体からなる群より選択される少なくとも1種の化合物≫
本実施形態のレジスト組成物には、感度劣化の防止や、レジストパターン形状、引き置き経時安定性等の向上の目的で、任意の成分として、有機カルボン酸(ただし(E0)成分を除く)並びにリンのオキソ酸及びその誘導体からなる群より選択される少なくとも1種の化合物(E1)(以下「(E1)成分」という)を含有させることができる。
有機カルボン酸としては、例えば、酢酸、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸などが好適である。
リンのオキソ酸としては、リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸等が挙げられ、これらの中でも特にホスホン酸が好ましい。
リンのオキソ酸の誘導体としては、例えば、上記オキソ酸の水素原子を炭化水素基で置換したエステル等が挙げられ、前記炭化水素基としては、炭素数1~5のアルキル基、炭素数6~15のアリール基等が挙げられる。
リン酸の誘導体としては、リン酸ジ-n-ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステル等のリン酸エステルなどが挙げられる。
ホスホン酸の誘導体としては、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸-ジ-n-ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステル等のホスホン酸エステルなどが挙げられる。
ホスフィン酸の誘導体としては、ホスフィン酸エステルやフェニルホスフィン酸などが挙げられる。
本実施形態のレジスト組成物において、(E1)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
レジスト組成物が(E1)成分を含有する場合、(E1)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、通常、0.01~5質量部の範囲で用いられる。
<< (E1) component: At least one compound selected from the group consisting of an organic carboxylic acid (excluding the (E0) component) and a phosphorus oxo acid and a derivative thereof >>
The resist composition of the present embodiment contains organic carboxylic acids (excluding the (E0) component) and organic carboxylic acids (excluding the (E0) component) as optional components for the purpose of preventing sensitivity deterioration, improving the resist pattern shape, stability over time, and the like. It can contain at least one compound (E1) (hereinafter referred to as "component (E1)") selected from the group consisting of phosphorus oxoacids and derivatives thereof.
As the organic carboxylic acid, for example, acetic acid, malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, salicylic acid and the like are suitable.
Examples of the oxo acid of phosphorus include phosphoric acid, phosphonic acid, phosphinic acid and the like, and among these, phosphonic acid is particularly preferable.
Examples of the derivative of phosphorus oxo acid include an ester in which the hydrogen atom of the oxo acid is replaced with a hydrocarbon group, and examples of the hydrocarbon group include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and 6 to 6 carbon atoms. Examples include 15 aryl groups.
Examples of the phosphoric acid derivative include phosphoric acid esters such as phosphoric acid di-n-butyl ester and phosphoric acid diphenyl ester.
Examples of the phosphonic acid derivative include phosphonic acid esters such as phosphonic acid dimethyl ester, phosphonic acid-di-n-butyl ester, phenylphosphonic acid, phosphonic acid diphenyl ester, and phosphonic acid dibenzyl ester.
Examples of the derivative of phosphinic acid include phosphinic acid ester and phenylphosphinic acid.
In the resist composition of the present embodiment, the component (E1) may be used alone or in combination of two or more.
When the resist composition contains the component (E1), the content of the component (E1) is usually used in the range of 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A).

≪(F)成分:フッ素添加剤成分≫
本実施形態のレジスト組成物は、レジスト膜に撥水性を付与するため又はリソグラフィー特性を向上させるために、フッ素添加剤成分(以下「(F)成分」という)を含有してもよい。
(F)成分としては、例えば、特開2010-002870号公報、特開2010-032994号公報、特開2010-277043号公報、特開2011-13569号公報、特開2011-128226号公報に記載の含フッ素高分子化合物を用いることができる。
(F)成分としてより具体的には、下記式(f1-1)で表される構成単位(f1)を有する重合体が挙げられる。この重合体としては、下記式(f1-1)で表される構成単位(f1)のみからなる重合体(ホモポリマー);該構成単位(f1)と前記構成単位(a4)との共重合体;該構成単位(f1)と前記構成単位(a1)との共重合体;該構成単位(f1)とアクリル酸又はメタクリル酸から誘導される構成単位と前記構成単位(a1)との共重合体であることが好ましい。ここで、該構成単位(f1)と共重合される前記構成単位(a1)としては、1-エチル-1-シクロオクチル(メタ)アクリレートから誘導される構成単位、1-メチル-1-アダマンチル(メタ)アクリレートから誘導される構成単位が好ましい。
≪ (F) component: Fluorine additive component ≫
The resist composition of the present embodiment may contain a fluorine additive component (hereinafter referred to as "component (F)") in order to impart water repellency to the resist film or to improve lithography characteristics.
Examples of the component (F) are described in JP-A-2010-002870, JP-A-2010-032994, JP-A-2010-277043, JP-A-2011-13569, and JP-A-2011-128226. Fluorine-containing polymer compounds can be used.
More specifically, as the component (F), a polymer having a structural unit (f1) represented by the following formula (f1-1) can be mentioned. The polymer is a polymer (homopolymer) consisting only of the structural unit (f1) represented by the following formula (f1-1); a copolymer of the structural unit (f1) and the structural unit (a4). A polymer of the structural unit (f1) and the structural unit (a1); a polymer of the structural unit (f1), a structural unit derived from acrylic acid or methacrylic acid, and the structural unit (a1). Is preferable. Here, the structural unit (a1) copolymerized with the structural unit (f1) is a structural unit derived from 1-ethyl-1-cyclooctyl (meth) acrylate, 1-methyl-1-adamantyl (1-methyl-1-adamantyl). A structural unit derived from a meta) acrylate is preferred.

Figure 2022079741000081
[式中、Rは前記と同様であり、Rf102およびRf103はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~5のアルキル基又は炭素数1~5のハロゲン化アルキル基を表し、Rf102およびRf103は同じであっても異なっていてもよい。nfは0~5の整数であり、Rf101はフッ素原子を含む有機基である。]
Figure 2022079741000081
[In the formula, R is the same as described above, and Rf 102 and Rf 103 independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkyl halide group having 1 to 5 carbon atoms, respectively. Rf 102 and Rf 103 may be the same or different. nf 1 is an integer of 0 to 5, and Rf 101 is an organic group containing a fluorine atom. ]

式(f1-1)中、α位の炭素原子に結合したRは、前記と同様である。Rとしては、水素原子またはメチル基が好ましい。
式(f1-1)中、Rf102およびRf103のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。Rf102およびRf103の炭素数1~5のアルキル基としては、上記Rの炭素数1~5のアルキル基と同様のものが挙げられ、メチル基またはエチル基が好ましい。Rf102およびRf103の炭素数1~5のハロゲン化アルキル基として、具体的には、炭素数1~5のアルキル基の水素原子の一部または全部が、ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。なかでもRf102およびRf103としては、水素原子、フッ素原子、又は炭素数1~5のアルキル基が好ましく、水素原子、フッ素原子、メチル基、またはエチル基が好ましい。
式(f1-1)中、nfは0~5の整数であり、0~3の整数が好ましく、0又は1であることがより好ましい。
In the formula (f1-1), R bonded to the carbon atom at the α-position is the same as described above. As R, a hydrogen atom or a methyl group is preferable.
In the formula (f1-1), examples of the halogen atom of Rf 102 and Rf 103 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom and the like, and a fluorine atom is particularly preferable. Examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of Rf 102 and Rf 103 include the same as the above-mentioned alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of R, and a methyl group or an ethyl group is preferable. Examples of the halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of Rf 102 and Rf 103 include a group in which a part or all of hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are substituted with a halogen atom. Be done. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom and the like, and a fluorine atom is particularly preferable. Among them, as Rf 102 and Rf 103 , a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, or an ethyl group is preferable.
In the formula (f1-1), nf 1 is an integer of 0 to 5, preferably an integer of 0 to 3, and more preferably 0 or 1.

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

(F)成分の質量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は、1000~50000が好ましく、5000~40000がより好ましく、10000~30000が最も好ましい。この範囲の上限値以下であると、レジストとして用いるのにレジスト用溶剤への充分な溶解性があり、この範囲の下限値以上であると、耐ドライエッチング性やレジストパターン断面形状が良好である。
(F)成分の分散度(Mw/Mn)は、1.0~5.0が好ましく、1.0~3.0がより好ましく、1.2~2.5が最も好ましい。
The mass average molecular weight (Mw) (polystyrene conversion standard by gel permeation chromatography) of the component (F) is preferably 1000 to 50,000, more preferably 5000 to 40,000, and most preferably 10,000 to 30,000. If it is not more than the upper limit of this range, it has sufficient solubility in a resist solvent for use as a resist, and if it is more than the lower limit of this range, the dry etching resistance and the cross-sectional shape of the resist pattern are good. ..
The dispersity (Mw / Mn) of the component (F) is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 3.0, and most preferably 1.2 to 2.5.

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

≪(S)成分:有機溶剤成分≫
本実施形態のレジスト組成物は、レジスト材料を有機溶剤成分(以下「(S)成分」という)に溶解させて製造することができる。
(S)成分としては、使用する各成分を溶解し、均一な溶液とすることができるものであればよく、従来、化学増幅型レジスト組成物の溶剤として公知のものの中から任意のものを適宜選択して用いることができる。
(S)成分としては、例えば、γ-ブチロラクトン等のラクトン類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチル-n-ペンチルケトン、メチルイソペンチルケトン、2-ヘプタノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどのケトン類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールなどの多価アルコール類;エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、またはジプロピレングリコールモノアセテート等のエステル結合を有する化合物、前記多価アルコール類または前記エステル結合を有する化合物のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノアルキルエーテルまたはモノフェニルエーテル等のエーテル結合を有する化合物等の多価アルコール類の誘導体[これらの中では、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)が好ましい];ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルなどのエステル類;アニソール、エチルベンジルエーテル、クレジルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、ペンチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、トルエン、キシレン、シメン、メシチレン等の芳香族系有機溶剤、ジメチルスルホキシド(DMSO)等が挙げられる。
本実施形態のレジスト組成物において、(S)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上の混合溶剤として用いてもよい。
なかでも、PGMEA、PGME、γ-ブチロラクトン、プロピレンカーボネート、EL、シクロヘキサノンが好ましい。
また、PGMEAと極性溶剤とを混合した混合溶剤も好ましい。その配合比(質量比)は、PGMEAと極性溶剤との相溶性等を考慮して適宜決定すればよいが、好ましくは1:9~9:1、より好ましくは2:8~8:2の範囲内とすることが好ましい。
より具体的には、極性溶剤としてEL又はシクロヘキサノンを配合する場合は、PGMEA:EL又はシクロヘキサノンの質量比は、好ましくは1:9~9:1、より好ましくは2:8~8:2である。また、極性溶剤としてPGMEを配合する場合は、PGMEA:PGMEの質量比は、好ましくは1:9~9:1、より好ましくは2:8~8:2、さらに好ましくは3:7~7:3である。さらに、PGMEAとPGMEとシクロヘキサノンとの混合溶剤も好ましい。
また、(S)成分として、その他には、PGMEA及びELの中から選ばれる少なくとも1種と、γ-ブチロラクトン及びプロピレンカーボネートの中から選ばれる少なくとも一種との混合溶剤も好ましい。この場合、混合割合としては、前者と後者との質量比が、好ましくは60:40~99:1、より好ましくは70:30~95:5とされる。
(S)成分の使用量は、特に限定されず、基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜厚に応じて適宜設定される。一般的にはレジスト組成物の固形分濃度が0.1~20質量%、好ましくは0.2~15質量%の範囲内となるように(S)成分は用いられる。
≪ (S) component: organic solvent component ≫
The resist composition of the present embodiment can be produced by dissolving a resist material in an organic solvent component (hereinafter referred to as "(S) component").
The component (S) may be any component as long as it can dissolve each component to be used to form a uniform solution, and any conventionally known solvent for the chemically amplified resist composition may be appropriately used. It can be selected and used.
Examples of the component (S) include lactones such as γ-butyrolactone; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl-n-pentyl ketone, methyl isopentyl ketone, 2-heptanone, ethylene carbonate and propylene carbonate; ethylene. Polyhydric alcohols such as glycol, diethylene glycol, propylene glycol and dipropylene glycol; compounds having an ester bond such as ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate, or dipropylene glycol monoacetate, the polyhydric alcohols Alternatively, a derivative of a polyhydric alcohol such as a monomethyl ether, a monoethyl ether, a monopropyl ether, a monoalkyl ether such as a monobutyl ether, or a compound having an ether bond such as a monophenyl ether of the compound having an ester bond [among these]. , Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether (PGME) are preferred]; cyclic ethers such as dioxane, methyl lactate, ethyl lactate (EL), methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, pyruvin. Esters such as methyl pyruvate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate; anisole, ethylbenzyl ether, cresylmethyl ether, diphenyl ether, dibenzyl ether, phenetol, butylphenyl ether, ethylbenzene, diethylbenzene, pentylbenzene , Aromatic organic solvents such as isopropylbenzene, toluene, xylene, simene, mesitylen, dimethylsulfoxide (DMSO) and the like.
In the resist composition of the present embodiment, the component (S) may be used alone or as a mixed solvent of two or more kinds.
Of these, PGMEA, PGME, γ-butyrolactone, propylene carbonate, EL, and cyclohexanone are preferable.
Further, a mixed solvent in which PGMEA and a polar solvent are mixed is also preferable. The compounding ratio (mass ratio) may be appropriately determined in consideration of the compatibility between PGMEA and the polar solvent, but is preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2. It is preferably within the range.
More specifically, when EL or cyclohexanone is blended as the polar solvent, the mass ratio of PGMEA: EL or cyclohexanone is preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2. .. When PGME is blended as the polar solvent, the mass ratio of PGMEA: PGME is preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2, and even more preferably 3: 7 to 7 :. It is 3. Further, a mixed solvent of PGMEA, PGME and cyclohexanone is also preferable.
In addition, as the component (S), a mixed solvent of at least one selected from PGMEA and EL and at least one selected from γ-butyrolactone and propylene carbonate is also preferable. In this case, the mass ratio of the former to the latter is preferably 60:40 to 99: 1, and more preferably 70:30 to 95: 5.
The amount of the component (S) used is not particularly limited, and is appropriately set according to the coating film thickness at a concentration that can be applied to a substrate or the like. Generally, the component (S) is used so that the solid content concentration of the resist composition is in the range of 0.1 to 20% by mass, preferably 0.2 to 15% by mass.

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

以上説明した本実施形態のレジスト組成物は、一般式(d0)で表されるアミン化合物(D0)、及び一般式(e0)で表されるカルボン酸化合物(E0)、又は前記アミン化合物(D0)と前記カルボン酸化合物(E0)との塩を含有する。アミン化合物(D0)は上層(レジスト膜の露光面側)に偏析しやすく、さらにフッ素を含有するカルボン酸化合物(E0)がその偏析能をアシストするため、レジスト膜の上層の現像液に対する溶解性を適度に制御することができる。そのため、本実施形態のレジスト組成物は、露光部のレジスト膜中の上下(露光面側とその反対の基板側)方向のコントラストをコントロールすることができ、良好な形状のレジストパターンを形成することができる、と推測される。 The resist composition of the present embodiment described above is the amine compound (D0) represented by the general formula (d0), the carboxylic acid compound (E0) represented by the general formula (e0), or the amine compound (D0). ) And the carboxylic acid compound (E0). The amine compound (D0) tends to segregate on the upper layer (exposed surface side of the resist film), and the carboxylic acid compound (E0) containing fluorine assists its segregation ability, so that the solubility of the upper layer of the resist film in the developing solution Can be moderately controlled. Therefore, the resist composition of the present embodiment can control the contrast in the vertical direction (the exposed surface side and the substrate side opposite to the exposed surface side) in the resist film of the exposed portion, and can form a resist pattern having a good shape. It is presumed that it can be done.

(レジストパターン形成方法)
本発明の第2の態様に係るレジストパターン形成方法は、支持体上に、前記第1の態様に係るレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程(i)、前記レジスト膜を露光する工程(ii)、及び前記露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程(iii)を有する、レジストパターン形成方法である。
かかるレジストパターン形成方法の一実施形態としては、例えば以下のようにして行うレジストパターン形成方法が挙げられる。
(Resist pattern forming method)
The resist pattern forming method according to the second aspect of the present invention is a step (i) of forming a resist film on a support using the resist composition according to the first aspect, and a step of exposing the resist film. (Ii), and a resist pattern forming method comprising a step (iii) of developing the resist film after exposure to form a resist pattern.
As an embodiment of such a resist pattern forming method, for example, a resist pattern forming method performed as follows can be mentioned.

まず、上述した実施形態のレジスト組成物を、支持体上にスピンナー等で塗布し、ベーク(ポストアプライベーク(PAB))処理を、例えば80~150℃の温度条件にて40~120秒間、好ましくは60~90秒間施してレジスト膜を形成する。
次に、該レジスト膜に対し、例えば電子線描画装置、EUV露光装置等の露光装置を用いて、所定のパターンが形成されたマスク(マスクパターン)を介した露光またはマスクパターンを介さない電子線の直接照射による描画等による選択的露光を行った後、ベーク(ポストエクスポージャーベーク(PEB))処理を、たとえば80~150℃の温度条件にて40~120秒間、好ましくは60~90秒間施す。
次に、前記レジスト膜を現像処理する。現像処理は、アルカリ現像プロセスの場合は、アルカリ現像液を用い、溶剤現像プロセスの場合は、有機溶剤を含有する現像液(有機系現像液)を用いて行う。本発明のレジストパターン形成方法は、(D0)成分及び(E0)成分の特性上、有機溶剤を含有する現像液(有機系現像液)を用いて行うことが好ましい。
現像処理後、好ましくはリンス処理を行う。リンス処理は、アルカリ現像プロセスの場合は、純水を用いた水リンスが好ましく、溶剤現像プロセスの場合は、有機溶剤を含有するリンス液を用いることが好ましい。
溶剤現像プロセスの場合、前記現像処理またはリンス処理の後に、パターン上に付着している現像液またはリンス液を、超臨界流体により除去する処理を行ってもよい。
現像処理後またはリンス処理後、乾燥を行う。また、場合によっては、上記現像処理後にベーク処理(ポストベーク)を行ってもよい。
このようにして、レジストパターンを形成することができる。
First, the resist composition of the above-described embodiment is applied onto a support with a spinner or the like, and a bake (post-apply bake (PAB)) treatment is preferably performed for 40 to 120 seconds under temperature conditions of, for example, 80 to 150 ° C. Is applied for 60 to 90 seconds to form a resist film.
Next, the resist film is exposed through a mask (mask pattern) on which a predetermined pattern is formed by using an exposure device such as an electron beam drawing device or an EUV exposure device, or an electron beam that does not pass through the mask pattern. After performing selective exposure by drawing or the like by direct irradiation, a baking (post-exposure baking (PEB)) treatment is performed, for example, under a temperature condition of 80 to 150 ° C. for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 90 seconds.
Next, the resist film is developed. In the case of the alkaline developing process, the developing process is performed using an alkaline developing solution, and in the case of the solvent developing process, a developing solution containing an organic solvent (organic developing solution) is used. Due to the characteristics of the component (D0) and the component (E0), the resist pattern forming method of the present invention is preferably carried out using a developing solution (organic developing solution) containing an organic solvent.
After the development treatment, a rinsing treatment is preferably performed. In the case of the alkaline development process, the rinsing treatment is preferably a water rinse using pure water, and in the case of the solvent development process, it is preferable to use a rinsing solution containing an organic solvent.
In the case of the solvent development process, after the development treatment or the rinsing treatment, a treatment for removing the developing solution or the rinsing solution adhering to the pattern with a supercritical fluid may be performed.
Dry after development or rinsing. In some cases, a baking process (post-baking) may be performed after the development process.
In this way, the resist pattern can be formed.

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

露光に用いる波長は、特に限定されず、ArFエキシマレーザー、KrFエキシマレーザー、Fエキシマレーザー、EUV(極端紫外線)、VUV(真空紫外線)、EB(電子線)、X線、軟X線等の放射線を用いて行うことができる。前記レジスト組成物は、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、EBまたはEUV用としての有用性が高く、ArFエキシマレーザー、EBまたはEUV用としての有用性がより高く、EBまたはEUV用としての有用性が特に高い。すなわち、本実施形態のレジストパターン形成方法は、レジスト膜を露光する工程が、前記レジスト膜に、EUV(極端紫外線)又はEB(電子線)を露光する操作を含む場合に有用な方法である。 The wavelength used for exposure is not particularly limited, and may be ArF excimer laser, KrF excimer laser, F2 excimer laser, EUV ( extreme ultraviolet rays), VUV (vacuum ultraviolet rays), EB (electron rays), X-rays, soft X-rays, etc. It can be done using radiation. The resist composition is highly useful for KrF excimer laser, ArF excimer laser, EB or EUV, more useful for ArF excimer laser, EB or EUV, and useful for EB or EUV. Especially expensive. That is, the resist pattern forming method of the present embodiment is a useful method when the step of exposing the resist film includes an operation of exposing the resist film to EUV (extreme ultraviolet rays) or EB (electron beam).

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

アルカリ現像プロセスで現像処理に用いるアルカリ現像液としては、例えば0.1~10質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液が挙げられる。
溶剤現像プロセスで現像処理に用いる有機系現像液が含有する有機溶剤としては、(A)成分(露光前の(A)成分)を溶解し得るものであればよく、公知の有機溶剤の中から適宜選択できる。具体的には、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、ニトリル系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤等の極性溶剤、炭化水素系溶剤等が挙げられる。
ケトン系溶剤は、構造中にC-C(=O)-Cを含む有機溶剤である。エステル系溶剤は、構造中にC-C(=O)-O-Cを含む有機溶剤である。アルコール系溶剤は、構造中にアルコール性水酸基を含む有機溶剤である。「アルコール性水酸基」は、脂肪族炭化水素基の炭素原子に結合した水酸基を意味する。ニトリル系溶剤は、構造中にニトリル基を含む有機溶剤である。アミド系溶剤は、構造中にアミド基を含む有機溶剤である。エーテル系溶剤は、構造中にC-O-Cを含む有機溶剤である。
有機溶剤の中には、構造中に上記各溶剤を特徴づける官能基を複数種含む有機溶剤も存在するが、その場合は、当該有機溶剤が有する官能基を含むいずれの溶剤種にも該当するものとする。たとえば、ジエチレングリコールモノメチルエーテルは、上記分類中のアルコール系溶剤、エーテル系溶剤のいずれにも該当するものとする。
炭化水素系溶剤は、ハロゲン化されていてもよい炭化水素からなり、ハロゲン原子以外の置換基を有さない炭化水素溶剤である。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
有機系現像液が含有する有機溶剤としては、上記の中でも、極性溶剤が好ましく、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、ニトリル系溶剤等が好ましい。
Examples of the alkaline developer used in the developing process in the alkaline developing process include a 0.1 to 10 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution.
The organic solvent contained in the organic developer used in the developing process in the solvent developing process may be any known organic solvent as long as it can dissolve the component (A) (component (A) before exposure). It can be selected as appropriate. Specific examples thereof include ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, nitrile solvents, amide solvents, polar solvents such as ether solvents, hydrocarbon solvents and the like.
The ketone solvent is an organic solvent containing CC (= O) -C in its structure. The ester solvent is an organic solvent containing CC (= O) -OC in its structure. The alcohol solvent is an organic solvent containing an alcoholic hydroxyl group in its structure. The "alcoholic hydroxyl group" means a hydroxyl group bonded to a carbon atom of an aliphatic hydrocarbon group. The nitrile-based solvent is an organic solvent containing a nitrile group in its structure. The amide-based solvent is an organic solvent containing an amide group in its structure. The ether solvent is an organic solvent containing COC in its structure.
Among the organic solvents, there are organic solvents containing a plurality of functional groups that characterize each of the above solvents in the structure, but in that case, the organic solvent corresponds to any solvent type containing the functional groups of the organic solvent. It shall be. For example, diethylene glycol monomethyl ether shall fall under any of the alcohol-based solvents and ether-based solvents in the above classification.
The hydrocarbon solvent is a hydrocarbon solvent which is composed of a hydrocarbon which may be halogenated and has no substituent other than a halogen atom. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom and the like, and a fluorine atom is preferable.
Among the above, the organic solvent contained in the organic developer is preferably a polar solvent, preferably a ketone solvent, an ester solvent, a nitrile solvent and the like.

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

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

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

有機系現像液には、必要に応じて公知の添加剤を配合できる。該添加剤としては、たとえば界面活性剤が挙げられる。界面活性剤としては、特に限定されないが、たとえばイオン性や非イオン性のフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤等を用いることができる。界面活性剤としては、非イオン性の界面活性剤が好ましく、非イオン性のフッ素系界面活性剤、又は非イオン性のシリコン系界面活性剤がより好ましい。
界面活性剤を配合する場合、その配合量は、有機系現像液の全量に対して、通常0.001~5質量%であり、0.005~2質量%が好ましく、0.01~0.5質量%がより好ましい。
A known additive can be added to the organic developer, if necessary. Examples of the additive include a surfactant. The surfactant is not particularly limited, and for example, an ionic or nonionic fluorine-based and / or silicon-based surfactant can be used. As the surfactant, a nonionic surfactant is preferable, and a nonionic fluorine-based surfactant or a nonionic silicon-based surfactant is more preferable.
When the surfactant is blended, the blending amount is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, and 0.01 to 0.% With respect to the total amount of the organic developer. 5% by mass is more preferable.

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

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

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

以上説明した本実施形態のレジストパターン形成方法においては、上述した第1の態様に係るレジスト組成物が用いられているため、レジストパターンを形成する際、リソグラフィー特性(CDU特性等)がより向上するとともに、良好な形状のレジストパターンを形成することができる。
本実施形態のレジストパターン形成方法によれば、特に有機溶剤を含有する現像液で現像してレジストパターンを形成する方法において、リソグラフィー特性(CDU特性等)を高められ、かつ良好な形状のレジストパターンを形成することができる。これは、アミン化合物(D0)、及びカルボン酸化合物(E0)が塩を形成することで有機溶剤現像液への溶解耐性をもつことに起因すると考えられる。
In the resist pattern forming method of the present embodiment described above, since the resist composition according to the first aspect described above is used, the lithography characteristics (CDU characteristics and the like) are further improved when forming the resist pattern. At the same time, a resist pattern having a good shape can be formed.
According to the resist pattern forming method of the present embodiment, in a method of forming a resist pattern by developing with a developing solution containing an organic solvent, a resist pattern having a good shape and enhanced lithography characteristics (CDU characteristics, etc.) can be obtained. Can be formed. It is considered that this is because the amine compound (D0) and the carboxylic acid compound (E0) have a dissolution resistance in an organic solvent developer by forming a salt.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.

<高分子化合物の合成例1>
温度計、還流管、窒素導入管を繋いだ三口フラスコに、40.98gのメチルエチルケトン(MEK)を入れ87℃に加熱した。これに34.00g(107.48mmol)の化合物1、38.20g(181.62mmol)の化合物2をMEK105.60gに溶解させ、重合開始剤としてアゾビスイソ酪酸ジメチル(V-601)5.33g(23.13mmol)を溶解させ、溶液を窒素雰囲気下、4時間かけて滴下した。
滴下終了後、反応液を1時間加熱攪拌し、その後、反応液を室温まで冷却した。
得られた反応重合液を大量のメタノール(MeOH)に滴下して、重合体を析出させる操作を行い、沈殿した白色粉体を大量のMeOH/MEK(20wt%以上)にて洗浄、乾燥して、目的物である化学式(A-1)で表される高分子化合物(A)-1を56.81g(収率:75.70%)得た。
この高分子化合物についてGPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)は7100であり、分子量分散度(Mw/Mn)は1.55であった。また、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C-NMR)により求められた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比)は、l/m=39.8/60.2であった。
<Synthesis Example 1 of Polymer Compound>
40.98 g of methyl ethyl ketone (MEK) was placed in a three-necked flask connecting a thermometer, a reflux tube and a nitrogen introduction tube, and heated to 87 ° C. 34.00 g (107.48 mmol) of compound 1 and 38.20 g (181.62 mmol) of compound 2 were dissolved in 105.60 g of MEK, and 5.33 g (23) of dimethyl azobisisobutyrate (V-601) as a polymerization initiator was dissolved therein. .13 mmol) was dissolved and the solution was added dropwise over 4 hours under a nitrogen atmosphere.
After completion of the dropping, the reaction solution was heated and stirred for 1 hour, and then the reaction solution was cooled to room temperature.
The obtained reaction polymer solution is added dropwise to a large amount of methanol (MeOH) to precipitate a polymer, and the precipitated white powder is washed with a large amount of MeOH / MEK (20 wt% or more) and dried. 56.81 g (yield: 75.70%) of the target polymer compound (A) -1 represented by the chemical formula (A-1) was obtained.
The mass average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene obtained by GPC measurement for this polymer compound was 7100, and the molecular weight dispersion (Mw / Mn) was 1.55. Further, the copolymerization composition ratio (ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) determined by the carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz_13C-NMR) was l / m = 39.8 / 60.2. rice field.

Figure 2022079741000082
Figure 2022079741000082

<高分子化合物の合成例2>
上記同様の方法で、化学式(A-2)で表される高分子化合物(A)-2を合成した。 この高分子化合物についてGPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は9800、分子量分散度(Mw/Mn)は1.60であった。13C-NMRにより求められた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=40.3/49.9/9.8であった。
<Synthesis example 2 of polymer compound>
The polymer compound (A) -2 represented by the chemical formula (A-2) was synthesized by the same method as described above. The weight average molecular weight (Mw) of this polymer compound in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement was 9,800, and the molecular weight dispersion (Mw / Mn) was 1.60. 13 The copolymerization composition ratio (ratio of each structural unit in the structural formula (molar ratio)) determined by C-NMR was l / m / n = 40.3 / 49.9 / 9.8.

Figure 2022079741000083
Figure 2022079741000083

<レジスト組成物の調製>
(実施例1~5、比較例1~5)
表1に示す各成分を混合して溶解し、各例のレジスト組成物(固形分濃度3質量%)をそれぞれ調製した。
<Preparation of resist composition>
(Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 to 5)
Each component shown in Table 1 was mixed and dissolved to prepare a resist composition (solid content concentration: 3% by mass) of each example.

Figure 2022079741000084
Figure 2022079741000084

表1中、各略号はそれぞれ以下の意味を有する。[ ]内の数値は配合量(質量部)である。 In Table 1, each abbreviation has the following meaning. The value in [] is the blending amount (part by mass).

(A)-1:上記の化学式(A-1)で表される高分子化合物(A)-1。
(A)-2:上記の化学式(A-2)で表される高分子化合物(A)-2。
(A) -1: Polymer compound (A) -1 represented by the above chemical formula (A-1).
(A) -2: Polymer compound (A) -2 represented by the above chemical formula (A-2).

(B)-1:下記の化合物(B-1)からなる酸発生剤。 (B) -1: An acid generator comprising the following compound (B-1).

Figure 2022079741000085
Figure 2022079741000085

(D0)-1~(D0)-4:下記の化学式(D0-1)~(D0-4)でそれぞれ表される化合物からなる酸拡散制御剤。 (D0) -1 to (D0) -4: An acid diffusion control agent composed of compounds represented by the following chemical formulas (D0-1) to (D0-4), respectively.

Figure 2022079741000086
Figure 2022079741000086

(D1)-1~(D1)-3:下記の化学式(D1-1)~(D1-3)でそれぞれ表される化合物からなる酸拡散制御剤。 (D1) -1 to (D1) -3: An acid diffusion control agent composed of compounds represented by the following chemical formulas (D1-1) to (D1-3), respectively.

Figure 2022079741000087
Figure 2022079741000087

(E0)-1:下記の化学式(E0-1)で表される化合物。 (E0) -1: A compound represented by the following chemical formula (E0-1).

Figure 2022079741000088
Figure 2022079741000088

(F)-1:下記化学式(F-1)で表される含フッ素高分子化合物。GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)は15000、分子量分散度(Mw/Mn)は1.69。13C-NMRにより求めた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))はl/m=50/50。 (F) -1: Fluorine-containing polymer compound represented by the following chemical formula (F-1). The mass average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene obtained by GPC measurement is 15,000, and the molecular weight dispersion (Mw / Mn) is 1.69. 13 The copolymerization composition ratio (ratio of each structural unit in the structural formula (molar ratio)) determined by C-NMR is l / m = 50/50.

Figure 2022079741000089
Figure 2022079741000089

(S)-1:プロピレンカーボネート。
(S)-2:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート/プロピレングリコールモノメチルエーテル/シクロヘキサノン(質量比45/30/25)の混合溶剤。
(S) -1: Propylene carbonate.
(S) -2: A mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether / cyclohexanone (mass ratio 45/30/25).

<レジストパターンの形成(1)>
シリコン基板上に、各例のレジスト組成物をそれぞれ、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で、温度110℃で60秒間のプレベーク(PAB)処理を行い、乾燥することにより、膜厚90nmのレジスト膜を形成した。
次に、前記レジスト膜に対し、ArF液浸露光装置1900i(NA1.35 Closspole(in/o=0.78/0.97)with Pol.の液浸露光装置;液浸媒体:水)を用いて、ArFエキシマレーザー(193nm)を選択的に照射した。 そして、温度90℃で60秒間の露光後加熱(PEB)処理を行った。
次いで、23℃にて、酢酸ブチルで13秒間の溶剤現像を行った。その後、メチルイソブチルカルビノール(MIBC)を用いて5秒間リンスを実施した。
その結果、ホール直径45nm/ピッチ90nm(マスクサイズ61nm)のコンタクトホールパターン(以下「CHパターン」という。)が形成された。
<Formation of resist pattern (1)>
Each of the resist compositions of each example was applied onto a silicon substrate using a spinner, prebaked (PAB) at a temperature of 110 ° C. for 60 seconds on a hot plate, and dried to obtain a film thickness of 90 nm. A resist film was formed.
Next, for the resist film, an ArF immersion exposure apparatus 1900i (NA1.35 Crossple (in / o = 0.78 / 0.97) with Pol. Immersion exposure apparatus; immersion medium: water) was used. Then, the ArF excimer laser (193 nm) was selectively irradiated. Then, a post-exposure heating (PEB) treatment was performed at a temperature of 90 ° C. for 60 seconds.
Then, at 23 ° C., solvent development was carried out with butyl acetate for 13 seconds. Then, rinsing was performed for 5 seconds using methylisobutylcarbinol (MIBC).
As a result, a contact hole pattern (hereinafter referred to as “CH pattern”) having a hole diameter of 45 nm / pitch of 90 nm (mask size of 61 nm) was formed.

[パターン寸法の面内均一性(CDU)の評価]
測長SEM(走査型電子顕微鏡、加速電圧300V、商品名:CG5000、日立ハイテクノロジーズ社製)により、CHパターンを上空から観察し、該CHパターン中の576(9Hole×64image)個のホールのホール直径(nm)を測定した。
その測定結果から算出した標準偏差(σ)の3倍値(3σ)を求めた。その結果を「CDU(nm)」として表2に示す。
このようにして求められる3σは、その値が小さいほど、該レジスト膜に形成されたホールの寸法(CD)均一性が高いことを意味する。
[Evaluation of in-plane uniformity (CDU) of pattern dimensions]
Observe the CH pattern from the sky with a length measuring SEM (scanning electron microscope, acceleration voltage 300V, trade name: CG5000, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), and 576 (9 Hole x 64 image) holes in the CH pattern. The diameter (nm) was measured.
A triple value (3σ) of the standard deviation (σ) calculated from the measurement results was obtained. The results are shown in Table 2 as "CDU (nm)".
The smaller the value of 3σ thus obtained, the higher the dimensional (CD) uniformity of the holes formed in the resist film.

<レジストパターンの形成(2)>
シリコン基板上に、各例のレジスト組成物をそれぞれ、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で、温度110℃で60秒間のプレベーク(PAB)処理を行い、乾燥することにより、膜厚90nmのレジスト膜を形成した。
次に、前記レジスト膜に対し、ArF液浸露光装置1900i(NA1.35 Closspole(in/o=0.78/0.97)with Pol. の液浸露光装置;液浸媒体:水)を用いて、ArFエキシマレーザー(193nm)を選択的に照射した。 そして、温度90℃で60秒間の露光後加熱(PEB)処理を行った。
次いで、23℃にて、酢酸ブチルで13秒間の溶剤現像を行った。その後、メチルイソブチルカルビノール(MIBC)を用いて5秒間リンスを実施した。
その結果、ピッチ92nm、ライン幅50nmのLSパターンが形成された。
<Formation of resist pattern (2)>
Each of the resist compositions of each example was applied onto a silicon substrate using a spinner, prebaked (PAB) at a temperature of 110 ° C. for 60 seconds on a hot plate, and dried to obtain a film thickness of 90 nm. A resist film was formed.
Next, for the resist film, an ArF immersion exposure apparatus 1900i (NA1.35 Crossple (in / o = 0.78 / 0.97) with Pol. Immersion exposure apparatus; immersion medium: water) was used. Then, the ArF excimer laser (193 nm) was selectively irradiated. Then, a post-exposure heating (PEB) treatment was performed at a temperature of 90 ° C. for 60 seconds.
Then, at 23 ° C., solvent development was carried out with butyl acetate for 13 seconds. Then, rinsing was performed for 5 seconds using methylisobutylcarbinol (MIBC).
As a result, an LS pattern having a pitch of 92 nm and a line width of 50 nm was formed.

[レジストパターン形状の評価]
上記のLSパターンの形成において、それぞれ得られたLSパターンの断面形状を、走査型電子顕微鏡(加速電圧300V、商品名:SU8000、日立ハイテクノロジーズ社製)により観察した。LSパターン形状が、矩形及びテーパ形状なものを良好、それら以外の形状を不良とした。各実施例及び比較例のレジストパターン形状の評価結果を表2に示す。
[Evaluation of resist pattern shape]
In the formation of the above LS pattern, the cross-sectional shape of each obtained LS pattern was observed with a scanning electron microscope (acceleration voltage 300 V, trade name: SU8000, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). The LS pattern shape was good when it was rectangular or tapered, and the other shapes were bad. Table 2 shows the evaluation results of the resist pattern shapes of each Example and Comparative Example.

Figure 2022079741000090
Figure 2022079741000090

表2に示す結果から、本発明を適用した実施例のレジスト組成物によれば、レジストパターンの形成においてCDUに優れ、かつ、形状が良好なレジストパターンを形成できること、が確認できる。 From the results shown in Table 2, it can be confirmed that the resist composition of the example to which the present invention is applied can form a resist pattern that is excellent in CDU and has a good shape in forming a resist pattern.

Claims (5)

露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物であって、
酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分(A)と、
下記一般式(d0)で表されるアミン化合物(D0)及び下記一般式(e0)で表されるカルボン酸化合物(E0)、又は前記アミン化合物(D0)と前記カルボン酸化合物(E0)との塩と、
を含有することを特徴とする、レジスト組成物。
Figure 2022079741000091
[式(d0)中、Rd01、Rd02及びRd03はそれぞれ独立に、置換基を有してもよい脂肪族炭化水素基を表す。但し、Rd01、Rd02及びRd03のうちの1つ以上は、置換基を有してもよい、炭素数5以上の脂肪族炭化水素基であり、Rd01、Rd02及びRd03のうちの2つ以上が相互に結合して環構造を形成していてもよい。式(e0)中、Re01は、フッ素原子を有する炭素数1~3の脂肪族炭化水素基を表す。Ye01は、単結合を表す。]
A resist composition that generates an acid upon exposure and whose solubility in a developing solution changes due to the action of the acid.
Substrate component (A) whose solubility in a developing solution changes due to the action of acid, and
The amine compound (D0) represented by the following general formula (d0) and the carboxylic acid compound (E0) represented by the following general formula (e0), or the amine compound (D0) and the carboxylic acid compound (E0). With salt
A resist composition comprising.
Figure 2022079741000091
[In formula (d0), R d01 , R d02 and R d03 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent. However, one or more of R d01 , R d02 and R d03 are aliphatic hydrocarbon groups having 5 or more carbon atoms which may have a substituent, and among R d01 , R d02 and R d03 . Two or more of them may be bonded to each other to form a ring structure. In the formula (e0), R e01 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms and having a fluorine atom. Y e01 represents a single bond. ]
さらに、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)を含有する、請求項1記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 1, further comprising an acid generator component (B) that generates an acid upon exposure. 前記酸発生剤成分(B)は、アニオン部にヒドロキシ基を有するオニウム塩を含む、請求項2に記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 2, wherein the acid generator component (B) contains an onium salt having a hydroxy group in the anion portion. 支持体上に、請求項1~3のいずれか一項に記載のレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程(i)、前記レジスト膜を露光する工程(ii)及び前記露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程(iii)を有する、レジストパターン形成方法。 A step (i) of forming a resist film on a support using the resist composition according to any one of claims 1 to 3, a step of exposing the resist film (ii), and a resist after the exposure. A resist pattern forming method comprising a step (iii) of developing a film to form a resist pattern. 前記工程(iii)において、前記露光後のレジスト膜を、有機溶剤を含有する現像液で現像してレジストパターンを形成する、請求項4に記載のレジストパターン形成方法。 The resist pattern forming method according to claim 4, wherein in the step (iii), the resist film after exposure is developed with a developing solution containing an organic solvent to form a resist pattern.
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