JP5572520B2 - Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, and resist film and pattern forming method using the same - Google Patents

Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, and resist film and pattern forming method using the same Download PDF

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Description

本発明は、超LSI、高容量マイクロチップ、インプリント用モールド構造体などの製造プロセスで行われるリソグラフィプロセスや、その他のフォトファブリケーションプロセスに好適に用いられる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに、それを用いたレジスト膜及びパターン形成方法に関する。更に詳しくは、本発明は、上記プロセスに好ましく適用される電子線、X線又はEUV光用ポジ型レジスト組成物、並びに、及びそれを用いたレジスト膜及びパターン形成方法に関するものである。   The present invention relates to an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition suitably used in a lithography process performed in a manufacturing process such as a VLSI, a high-capacity microchip, an imprint mold structure, and other photofabrication processes. And a resist film and a pattern forming method using the same. More specifically, the present invention relates to a positive resist composition for electron beam, X-ray or EUV light preferably applied to the above process, and a resist film and a pattern forming method using the same.

リソグラフィーによる微細加工は、近年、集積回路の高集積化に伴い、数十ナノメートルオーダーの超微細パターン形成が要求されるようになってきている。この要求に伴い、露光波長もg線からi線に、更にKrFエキシマレーザー光に、というように短波長化の傾向が見られる。更には、現在では、エキシマレーザー光以外にも、電子線やX線、あるいはEUV光を用いたリソグラフィーも開発が進んでいる。   In recent years, microfabrication by lithography has been demanded to form ultrafine patterns on the order of several tens of nanometers as integrated circuits are highly integrated. Along with this requirement, there is a tendency to shorten the exposure wavelength from g-line to i-line and further to KrF excimer laser light. Furthermore, at present, in addition to excimer laser light, lithography using electron beams, X-rays, or EUV light is being developed.

また、レジスト組成物による微細加工は、直接に集積回路の製造に用いられるだけでなく、近年ではいわゆるインプリント用モールド構造体の作製等にも適用されている(例えば、特許文献1、2、及び非特許文献1を参照)。   In addition, microfabrication using a resist composition is not only directly used for the production of integrated circuits, but also recently applied to the production of so-called imprint mold structures (for example, Patent Documents 1 and 2; And non-patent document 1).

特に電子線リソグラフィーは、次世代若しくは次々世代のパターン形成技術として位置付けられ、高感度、高解像性のポジ型レジストが望まれている。特にウェハー処理時間の短縮化のために高感度化は非常に重要な課題であるが、電子線用ポジ型レジストにおいては、高感度化を追求しようとすると、解像力の低下のみならず、ラインエッジラフネスの悪化が起こり、これらの特性を同時に満足するレジストの開発が強く望まれている。ここで、ラインエッジラフネスとは、レジストのパターンと基板界面のエッジがレジストの特性に起因して、ライン方向と垂直な方向に不規則に変動するために、パターンを真上から見たときにエッジが凹凸に見えることを言う。この凹凸がレジストをマスクとするエッチング工程により転写され、電気特性を劣化させるため、歩留りを低下させる。特に0.25μm以下の超微細領域ではラインエッジラフネスは極めて重要な改良課題となっている。高感度と、高解像性、良好なパターン形状、良好なラインエッジラフネスはトレードオフの関係にあり、これを如何にして同時に満足させるかが非常に重要である。   In particular, electron beam lithography is positioned as a next-generation or next-generation pattern forming technique, and a positive resist with high sensitivity and high resolution is desired. In particular, high sensitivity is an extremely important issue for shortening the wafer processing time. However, in positive resists for electron beams, when trying to increase sensitivity, not only the resolution is lowered, but also the line edge. Roughness deteriorates, and development of a resist that satisfies these characteristics at the same time is strongly desired. Here, the line edge roughness means that when the pattern is viewed from directly above because the resist pattern and the edge of the substrate interface vary irregularly in the direction perpendicular to the line direction due to the characteristics of the resist. Say that the edge looks uneven. The unevenness is transferred by an etching process using a resist as a mask, and the electrical characteristics are deteriorated, so that the yield is lowered. Particularly in the ultrafine region of 0.25 μm or less, the line edge roughness is an extremely important improvement issue. High sensitivity, high resolution, good pattern shape, and good line edge roughness are in a trade-off relationship, and it is very important how to satisfy them simultaneously.

また、X線やEUV光を用いるリソグラフィーにおいても同様に高感度と、高解像性、良好なパターン形状、良好なラインエッジラフネスを同時に満足させることが重要な課題となっており、これらの解決が必要である。   Similarly, in lithography using X-rays or EUV light, it is important to satisfy high sensitivity, high resolution, good pattern shape, and good line edge roughness at the same time. is necessary.

これらの問題を解決する一つの方法として、ポリマー主鎖、又は側鎖に光酸発生剤を有する樹脂の使用が検討されている(例えば、特許文献3〜8及び非特許文献2を参照)。しかし、特許文献3に開示の技術は、光酸発生剤を有する樹脂と酸分解によりアルカリ現像液への溶解性が増大する溶解阻止化合物との混合系であるため、これらの素材の不均一混合性に起因して良好なパターン形状やラインエッジラフネスを得るのが困難であった。   As one method for solving these problems, use of a resin having a photoacid generator in a polymer main chain or a side chain has been studied (see, for example, Patent Documents 3 to 8 and Non-Patent Document 2). However, since the technique disclosed in Patent Document 3 is a mixed system of a resin having a photoacid generator and a dissolution inhibiting compound whose solubility in an alkaline developer is increased by acid decomposition, these materials are mixed unevenly. It was difficult to obtain a good pattern shape and line edge roughness due to the property.

一方、特許文献4〜7では、光酸発生基及び酸分解によりアルカリ現像液への溶解性が増大する基を同一分子内に有する樹脂が開示されているが、ArF及びArF液浸露光を想定して193nm光に対する透明性を維持するため、光酸発生基のカチオン部位以外に樹脂中へ芳香環基を導入していなかった。電子線やEUV光を用いるリソグラフィーにおいては、電子線やEUV光の露光により、例えば、ポリヒドロキシスチレン等の芳香環部位が2次電子を発生し、この2次電子により光酸発生剤が分解して、酸を発生すると一般的に考えられている。そのため、電子線、X線又はEUV光に対する感度について十分とはいい難かった。   On the other hand, Patent Documents 4 to 7 disclose resins having, in the same molecule, a photoacid-generating group and a group whose solubility in an alkali developer increases by acid decomposition, but ArF and ArF immersion exposure are assumed. In order to maintain transparency with respect to 193 nm light, an aromatic ring group was not introduced into the resin other than the cation portion of the photoacid generating group. In lithography using an electron beam or EUV light, for example, an aromatic ring site such as polyhydroxystyrene generates secondary electrons by exposure to the electron beam or EUV light, and the photoacid generator is decomposed by the secondary electrons. It is generally thought that acid is generated. Therefore, it is difficult to say that the sensitivity to electron beam, X-ray or EUV light is sufficient.

また、特許文献8や非特許文献2にはヒドロキシスチレン、アダマンチル基含有アクリレート及び光酸発生剤含有アクリレートの3元共重合体が記載されている。
特許文献9は、高解像性、疎密依存性、露光マージンを向上させるべく、高エネルギー線又は熱に感応し、側鎖のフッ素含有末端にスルホン酸を生じる繰り返し単位を含有する樹脂を含有するレジストを開示している。
また、特許文献10は、側鎖に光酸発生剤を有する繰り返し単位として、スルホニウムカチオン構造を有する繰り返し単位を含む樹脂と、活性光線又は放射線の照射により、スルホン酸、ビス(アルキルスルホニル)アミド又はトリス(アルキルスルホニル)メチンを発生する化合物とを含有するレジスト組成物を開示している。
Patent Document 8 and Non-Patent Document 2 describe ternary copolymers of hydroxystyrene, an adamantyl group-containing acrylate, and a photoacid generator-containing acrylate.
Patent Document 9 contains a resin containing a repeating unit that is sensitive to high energy rays or heat and generates sulfonic acid at a fluorine-containing terminal of a side chain in order to improve high resolution, density dependency, and exposure margin. A resist is disclosed.
Patent Document 10 discloses that as a repeating unit having a photoacid generator in the side chain, a resin containing a repeating unit having a sulfonium cation structure and sulfonic acid, bis (alkylsulfonyl) amide or the like by irradiation with actinic rays or radiation. A resist composition containing a compound that generates tris (alkylsulfonyl) methine is disclosed.

しかし、側鎖に光酸発生基及び酸分解性基を有する樹脂を用いるリソグラフィー(特に、電子線、X線又はEUV光を用いるリソグラフィー)において、感度、解像性、及び、露光ラチチュードの更なる改善が求められているのが実状である。   However, in lithography using a resin having a photoacid generating group and an acid decomposable group in the side chain (particularly lithography using electron beam, X-ray or EUV light), sensitivity, resolution, and exposure latitude are further increased. The reality is that improvement is required.

特開2004−158287号公報JP 2004-158287 A 特開2008−162101号公報JP 2008-162101 A 特開平9−325497号公報JP-A-9-325497 特開平10−221852号公報JP-A-10-221852 特開2007−197718号公報JP 2007-197718 A 国際公開第06/121096号International Publication No. 06/121096 特開2009−93137号公報JP 2009-93137 A 米国特許出願公開第2007/117043号明細書US Patent Application Publication No. 2007/117043 特開2008−133448号公報JP 2008-133448 A 特開2006−259509号公報JP 2006-259509 A

ナノインプリントの基礎と技術開発・応用展開―ナノインプリントの基板技術と最新の技術展開―編集:平井義彦 フロンティア出版(2006年6月発行)Nanoimprint Basics and Technology Development / Application Development-Nanoimprint Substrate Technology and Latest Technology Deployment-Editing: Yoshihiko Hirai Frontier Publishing (issued in June 2006) Proc. of SPIE Vol. 6923, 692312, 2008Proc. of SPIE Vol. 6923, 692312, 2008

本発明は、上記背景技術に鑑み、特に露光光源として電子線、X線又はEUV光を用いるリソグラフィーにおいて、高感度、高解像性、及び、優れた露光ラチチュードを同時に満足する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに、それを用いたレジスト膜及びパターン形成方法を提供することを目的とする。   In view of the above-mentioned background art, the present invention, particularly in lithography using an electron beam, X-rays or EUV light as an exposure light source, has high sensitivity, high resolution, and actinic ray sensitivity that satisfies the excellent exposure latitude at the same time. An object is to provide a radiation-sensitive resin composition, a resist film using the same, and a pattern forming method.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、下記に示す本発明を完成するに至った。
<1>
活性光線又は放射線の照射により分解して樹脂の側鎖に酸アニオンを発生するイオン性構造部位を備えた繰り返し単位(A)及び酸の作用により分解してフェノール性水酸基を発生する繰り返し単位(B)を有する樹脂(P)と、
活性光線又は放射線の照射によりビス(アルキルスルホニル)アミドを発生する、前記樹脂(P)とは異なる化合物(B)と
を含有する、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<2>
活性光線又は放射線の照射により分解して樹脂の側鎖に酸アニオンを発生するイオン性構造部位を備えた繰り返し単位(A)、酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を発生する繰り返し単位(B)、並びに前記繰り返し単位(A)及び前記繰り返し単位(B)とは異なる、芳香環基を有する繰り返し単位を有する樹脂(P)と、
活性光線又は放射線の照射によりビス(アルキルスルホニル)アミドを発生する、前記樹脂(P)とは異なる化合物(B)と
を含有する、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<3>
前記樹脂(P)が、更に、下記一般式(IV)で表される繰り返し単位(C)を有する、上記<1>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

Figure 0005572520

一般式(IV)中、R 41 、R 42 及びR 43 は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。またR 42 はAr と結合して環を形成していてもよく、その場合のR 42 はアルキレン基を表す。
は、単結合又は2価の連結基を表す。
Ar は、2価の芳香環基を表し、R 42 と結合して環を形成する場合には3価の芳香環基を表す。
nは、1〜4の整数を表す。
<4>
前記化合物(B)が下記一般式(ZI’−1−1)で表される、上記<1>〜<3>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Figure 0005572520

〜R 15 は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、又はアリール基を表す。R とR 15 が互いに結合し環を形成してもよく、この場合、R 及びR 15 は単結合又は2価の連結基を形成する。
16 及びR 17 は、それぞれ独立に、アルキル基を表す。R 16 とR 17 が互いに結合し環を形成してもよい。
<5>
上記一般式(ZI’−1−1)において、R 16 及びR 17 の各々が、少なくとも一つのフッ素原子を含む、上記<4>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<6>
上記一般式(ZI’−1−1)において、R 16 及びR 17 は、それぞれ独立して、フッ素原子若しくはフルオロアルキル基で置換されたアルキル基である、上記<4>又は<5>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<7>
16 とR 17 が互いに結合し環を形成している、上記<4>〜<6>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<8>
前記繰り返し単位(B)が、下記一般式(VI)で表される繰り返し単位である、上記<1>〜<7>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Figure 0005572520

一般式(VI)中、R 61 、R 62 、R 63 は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。R 62 はAr と結合して環を形成していてもよく、その場合のR 62 はアルキレン基を表わす。
Ar は、2価の芳香環基を表し、R 62 と結合して環を形成する場合には3価の芳香環基を表す。
Yは、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表し、Yが複数存在する場合、複数のYは同じであっても異なっていてもよい。但し、Yの少なくとも1つは、酸の作用により脱離する基を表す。
mは、1〜4の整数を表す。
<9>
上記<1>〜<8>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成されたレジスト膜。
<10>
上記<9>に記載のレジスト膜を、露光、現像する工程を有する、パターン形成方法。
本発明は上記<1>〜<10>に記載した事項に関するものであるが参考のためにその他の事項(たとえば下記〔1〕〜〔13〕に記載した事項など)についても記載した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have completed the present invention shown below.
<1>
Repeating unit (A) having an ionic structure site that decomposes by irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid anion in the side chain of the resin and repeating unit (B) that decomposes by the action of an acid to generate a phenolic hydroxyl group And a resin (P) having
A compound (B) different from the resin (P) that generates bis (alkylsulfonyl) amide upon irradiation with actinic rays or radiation;
An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition containing
<2>
Repeating unit (A) having an ionic structure site that decomposes by irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid anion in the side chain of the resin, repeating unit (B) that decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group ), And a resin (P) having a repeating unit having an aromatic ring group different from the repeating unit (A) and the repeating unit (B);
A compound (B) different from the resin (P) that generates bis (alkylsulfonyl) amide upon irradiation with actinic rays or radiation;
An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition containing
<3>
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to <1>, wherein the resin (P) further has a repeating unit (C) represented by the following general formula (IV).
Figure 0005572520

In the general formula (IV), R 41 , R 42 and R 43 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. R 42 may be bonded to Ar 4 to form a ring, in which case R 42 represents an alkylene group.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Ar 4 represents a divalent aromatic ring group, and represents a trivalent aromatic ring group when bonded to R 42 to form a ring.
n represents an integer of 1 to 4.
<4>
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of <1> to <3>, wherein the compound (B) is represented by the following general formula (ZI′-1-1).
Figure 0005572520

R 1 to R 15 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylcarbonyloxy group, or an aryl group. R 1 and R 15 may be bonded to each other to form a ring. In this case, R 1 and R 15 form a single bond or a divalent linking group.
R 16 and R 17 each independently represents an alkyl group. R 16 and R 17 may be bonded to each other to form a ring.
<5>
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to the above <4>, wherein in the general formula (ZI′-1-1), each of R 16 and R 17 contains at least one fluorine atom.
<6>
In the above general formula (ZI′-1-1), R 16 and R 17 are each independently an alkyl group substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group, described in <4> or <5> above An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition.
<7>
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of the above <4> to <6>, wherein R 16 and R 17 are bonded to each other to form a ring.
<8>
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of <1> to <7>, wherein the repeating unit (B) is a repeating unit represented by the following general formula (VI): .
Figure 0005572520

In general formula (VI), R 61 , R 62 and R 63 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. R 62 may be bonded to Ar 6 to form a ring, in which case R 62 represents an alkylene group.
Ar 6 represents a divalent aromatic ring group, and represents a trivalent aromatic ring group when bonded to R 62 to form a ring.
Y represents a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid. When a plurality of Y are present, the plurality of Y may be the same or different. However, at least one of Y represents a group capable of leaving by the action of an acid.
m represents an integer of 1 to 4.
<9>
A resist film formed using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of <1> to <8> above.
<10>
The pattern formation method which has the process of exposing and developing the resist film as described in said <9>.
The present invention relates to the items described in <1> to <10> above, but other items (for example, items described in [1] to [13] below) are also described for reference.

〔1〕 活性光線又は放射線の照射により分解して樹脂の側鎖に酸アニオンを発生するイオン性構造部位を備えた繰り返し単位(A)を有する樹脂(P)と、活性光線又は放射線の照射によりビス(アルキルスルホニル)アミドを発生する、前記樹脂(P)とは異なる化合物(B)とを含有する、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔2〕 前記化合物(B)が下記一般式(ZI’−1−1)で表される、上記〔1〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
[1] Resin (P) having a repeating unit (A) having an ionic structure site that decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate acid anions in the side chains of the resin, and upon irradiation with actinic rays or radiation An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition containing a compound (B) different from the resin (P) that generates bis (alkylsulfonyl) amide.
[2] The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to [1], wherein the compound (B) is represented by the following general formula (ZI′-1-1).

Figure 0005572520
Figure 0005572520

〜R15は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、又はアリール基を表す。RとR15が互いに結合し環を形成してもよく、この場合、R及びR15は単結合又は2価の連結基を形成する。
16及びR17は、それぞれ独立に、アルキル基を表す。R16とR17が互いに結合し環を形成してもよい。
R 1 to R 15 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylcarbonyloxy group, or an aryl group. R 1 and R 15 may be bonded to each other to form a ring. In this case, R 1 and R 15 form a single bond or a divalent linking group.
R 16 and R 17 each independently represents an alkyl group. R 16 and R 17 may be bonded to each other to form a ring.

〔3〕 上記一般式(ZI’−1−1)において、R16及びR17の各々が、少なくとも一つのフッ素原子を含む、上記〔2〕に記載の感放射線性樹脂組成物。 [3] The radiation-sensitive resin composition according to [2], wherein each of R 16 and R 17 in the general formula (ZI′-1-1) includes at least one fluorine atom.

〔4〕 上記一般式(ZI’−1−1)において、R16及びR17は、それぞれ独立して、フッ素原子若しくはフルオロアルキル基で置換されたアルキル基、又は、フッ素原子若しくはフルオロアルキル基で置換されたフェニル基である、上記〔2〕又は〔3〕に記載の感放射線性樹脂組成物。 [4] In the general formula (ZI′-1-1), R 16 and R 17 are each independently an alkyl group substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group, or a fluorine atom or a fluoroalkyl group. The radiation-sensitive resin composition according to the above [2] or [3], which is a substituted phenyl group.

〔5〕 R16とR17が互いに結合し環を形成している、上記〔2〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。 [5] The radiation sensitive resin composition according to any one of [2] to [4], wherein R 16 and R 17 are bonded to each other to form a ring.

〔6〕 前記樹脂(P)が、更に、下記一般式(IV)で表される繰り返し単位(C)を有する、上記〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。 [6] The actinic ray-sensitive property according to any one of [1] to [5], wherein the resin (P) further includes a repeating unit (C) represented by the following general formula (IV). Or a radiation sensitive resin composition.

Figure 0005572520
Figure 0005572520

一般式(IV)中、R41、R42及びR43は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。またR42はArと結合して環を形成していてもよく、その場合のR42はアルキレン基を表す。
は、単結合又は2価の連結基を表す。
Arは、2価の芳香環基を表し、R42と結合して環を形成する場合には3価の芳香環基を表す。
nは、1〜4の整数を表す。
In the general formula (IV), R 41 , R 42 and R 43 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. R 42 may be bonded to Ar 4 to form a ring, in which case R 42 represents an alkylene group.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Ar 4 represents a divalent aromatic ring group, and represents a trivalent aromatic ring group when bonded to R 42 to form a ring.
n represents an integer of 1 to 4.

〔7〕 前記樹脂(P)が、更に、酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を発生する繰り返し単位(B)を有する、上記〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。 [7] The sensation according to any one of [1] to [6], wherein the resin (P) further has a repeating unit (B) that is decomposed by the action of an acid to generate an alkali-soluble group. Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition.

〔8〕 前記繰り返し単位(B)が、下記一般式(V)又は(VI)で表される繰り返し単位である、上記〔7〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。 [8] The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to [7], wherein the repeating unit (B) is a repeating unit represented by the following general formula (V) or (VI).

Figure 0005572520
Figure 0005572520

一般式(V)中、R51、R52、R53は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。R52はLと結合して環を形成していてもよく、その場合のR52はアルキレン基を表す。
は、単結合又は2価の連結基を表し、R52と環を形成する場合には3価の連結基を表す。
54はアルキル基を表し、R55及びR56は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基又は1価の芳香環基を表す。R55及びR56は互いに結合して環を形成してもよい。但し、R55とR56が同時に水素原子であることはない。
一般式(VI)中、R61、R62、R63は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。R62はArと結合して環を形成していてもよく、その場合のR62はアルキレン基を表わす。
Arは、2価の芳香環基を表し、R62と結合して環を形成する場合には3価の芳香環基を表す。
Yは、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表し、Yが複数存在する場合、複数のYは同じであっても異なっていてもよい。但し、Yの少なくとも1つは、酸の作用により脱離する基を表す。
mは、1〜4の整数を表す。
In the general formula (V), R 51 , R 52 and R 53 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. R 52 may be bonded to L 5 to form a ring, and R 52 in this case represents an alkylene group.
L 5 represents a single bond or a divalent linking group, and in the case of forming a ring with R 52 , represents a trivalent linking group.
R 54 represents an alkyl group, and R 55 and R 56 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, or a monovalent aromatic ring group. R 55 and R 56 may combine with each other to form a ring. However, R55 and R56 are not simultaneously hydrogen atoms.
In general formula (VI), R 61 , R 62 and R 63 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. R 62 may be bonded to Ar 6 to form a ring, in which case R 62 represents an alkylene group.
Ar 6 represents a divalent aromatic ring group, and represents a trivalent aromatic ring group when bonded to R 62 to form a ring.
Y represents a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid. When a plurality of Y are present, the plurality of Y may be the same or different. However, at least one of Y represents a group capable of leaving by the action of an acid.
m represents an integer of 1 to 4.

〔9〕 上記〔1〕〜〔8〕のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成されたレジスト膜。 [9] A resist film formed using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [8].

〔10〕 上記〔9〕に記載のレジスト膜を、露光、現像する工程を有する、パターン形成方法。 [10] A pattern forming method including a step of exposing and developing the resist film according to [9].

本発明は、更に、下記構成であることが好ましい。   The present invention preferably further has the following configuration.

〔11〕 R16及びR17が、下記一般式で表される基である、上記〔1〕〜〔8〕のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。 [11] The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [8] above, wherein R 16 and R 17 are groups represented by the following general formula.

Figure 0005572520
Figure 0005572520

上記一般式に於いて、
18は、パーフルオロアルキレン基、又は、フッ素原子及びフルオロアルキル基の少なくとも一方で置換されたフェニレン基を表す。
Axは、単結合又は2価の連結基を表す。
19は、水素原子、フッ素原子、直鎖若しくは分岐状アルキル基、単環若しくは多環のシクロアルキル基、又は、アリール基を表す。
*は、スルホニル基に結合する結合手を表す。
In the above general formula,
R 18 represents a perfluoroalkylene group or a phenylene group substituted with at least one of a fluorine atom and a fluoroalkyl group.
Ax represents a single bond or a divalent linking group.
R 19 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a linear or branched alkyl group, a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group, or an aryl group.
* Represents a bond bonded to the sulfonyl group.

〔12〕 電子線、X線又はEUV光により露光される、上記〔1〕〜〔8〕のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。 [12] The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [8], which is exposed to an electron beam, an X-ray, or EUV light.

〔13〕 露光光源として、電子線、X線又はEUV光が用いられる、上記〔10〕に記載のパターン形成方法。 [13] The pattern forming method according to [10], wherein an electron beam, an X-ray, or EUV light is used as the exposure light source.

本発明によれば、特に露光光源として電子線、X線又はEUV光を用いるリソグラフィーにおいて、高感度、高解像性、及び、優れた露光ラチチュードを同時に満足する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに、それを用いたレジスト膜及びパターン形成方法を提供できる。   According to the present invention, particularly in lithography using electron beam, X-ray or EUV light as an exposure light source, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin that simultaneously satisfies high sensitivity, high resolution, and excellent exposure latitude. A composition, and a resist film and a pattern forming method using the composition can be provided.

以下、本発明について詳細に説明する。
なお、本明細書に於ける基(原子団)の表記に於いて、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも含有するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも含有するものである。
本明細書中における「活性光線」又は「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、軟X線、電子線等を意味する。また、本発明において光とは、活性光線又は放射線を意味する。
また、本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、X線、EUV光などによる露光のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線による描画も露光に含める。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In addition, in the description of the group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution includes what does not have a substituent and what has a substituent. . For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
As used herein, “active light” or “radiation” refers to, for example, the emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays, soft X-rays, electron beams, etc. means. In the present invention, light means actinic rays or radiation.
In addition, the term “exposure” in the present specification is not limited to exposure with far ultraviolet rays such as mercury lamps and excimer lasers, X-rays, EUV light, etc., but also particle beams such as electron beams and ion beams, unless otherwise specified. Include drawing in exposure.

本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、活性光線又は放射線の照射により分解して樹脂の側鎖に酸アニオンを発生するイオン性構造部位を備えた繰り返し単位(A)を」有する樹脂(P)と、ビス(アルキルスルホニル)アミドを発生する、前記樹脂(P)とは異なる化合物(B)とを含有する。   The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention comprises a repeating unit (A) having an ionic structure site that decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid anion in the side chain of the resin. And a resin (P) different from the resin (P) that generates bis (alkylsulfonyl) amide.

本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物によれば、高感度、高解像性、及び、優れた露光ラチチュードを同時に満足することができる。
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物において、樹脂(P)は、側鎖に酸アニオンを発生するイオン性構造部位を有しているので、側鎖にカチオン性基を有するイオン性構造部位を有している場合と比較して、特に、露光ラチチュードと解像性とが優れる。これらは、側鎖に酸アニオンを発生するイオン性構造部位を有する樹脂を使用した場合には、露光部において発生した酸基が樹脂に結合されることにより、酸が拡散しすぎることが抑制されるのに対し、側鎖にカチオン性基を有するイオン性構造部位を有する樹脂を使用した場合には、露光部において発生した酸が拡散しやすいことに起因するものと推察される。
また、活性光線又は放射線の照射により化合物(B)が発生するビス(アルキルスルホニル)アミドは、酸としての反応性が高く、これにより、露光部における反応が高効率で、かつ、確実に行われる。その結果、感度及び解像性が向上するとともに、露光ラチチュードが優れたものになるものと推測される。
According to the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention, high sensitivity, high resolution, and excellent exposure latitude can be satisfied at the same time.
In the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention, since the resin (P) has an ionic structure site that generates an acid anion in the side chain, the ion having a cationic group in the side chain In particular, the exposure latitude and the resolution are excellent as compared with the case where the structure has a reproducible structure portion. When using a resin having an ionic structure site that generates an acid anion in the side chain, the acid group generated in the exposed area is bonded to the resin, thereby suppressing the acid from diffusing too much. On the other hand, when a resin having an ionic structure site having a cationic group in the side chain is used, it is assumed that the acid generated in the exposed area is likely to diffuse.
In addition, bis (alkylsulfonyl) amide that generates compound (B) upon irradiation with actinic rays or radiation has high reactivity as an acid, whereby the reaction in the exposed area is performed with high efficiency and reliability. . As a result, it is presumed that the sensitivity and resolution are improved and the exposure latitude is excellent.

本発明に係る感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、例えばポジ型の組成物であり、典型的にはポジ型のレジスト組成物である。以下、この組成物の構成を説明する。   The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to the present invention is, for example, a positive composition, typically a positive resist composition. Hereinafter, the structure of this composition is demonstrated.

[1]樹脂(P)
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物が含有する樹脂(P)は、活性光線又は放射線の照射により分解して樹脂の側鎖に酸アニオンを発生するイオン性構造部位を備えた繰り返し単位(A)を有している。
[1] Resin (P)
The resin (P) contained in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention has an ionic structure site that decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid anion in the side chain of the resin. It has a repeating unit (A).

〔繰り返し単位(A)〕
繰り返し単位(A)は、活性光線又は放射線の照射により分解して樹脂の側鎖に酸アニオンを発生する繰り返し単位であることが好ましい。
繰り返し単位(A)は、より具体的には、下記一般式(I)〜(III)のいずれかで表される繰り返し単位であることが好ましい。
[Repeating unit (A)]
The repeating unit (A) is preferably a repeating unit that decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid anion in the side chain of the resin.
More specifically, the repeating unit (A) is preferably a repeating unit represented by any one of the following general formulas (I) to (III).

Figure 0005572520
Figure 0005572520

まず、一般式(I)について説明する。
式(I)において、R11、R12及びR13は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。
First, general formula (I) will be described.
In the formula (I), R 11 , R 12 and R 13 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group.

アルキル基は、置換基を有していてもよい直鎖状又は分岐状アルキル基であり、好ましくは置換基を有していても良いメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ドデシル基など炭素数20以下のアルキル基が挙げられ、より好ましくは炭素数8以下のアルキル基、特に好ましくは炭素数3以下のアルキル基が挙げられる。   The alkyl group is a linear or branched alkyl group which may have a substituent, preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or n-butyl which may have a substituent. Group, sec-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group, dodecyl group and the like, and an alkyl group having 20 or less carbon atoms, more preferably an alkyl group having 8 or less carbon atoms, particularly preferably 3 or less carbon atoms. Of the alkyl group.

アルコキシカルボニル基に含まれるアルキル基としては、上記R11、R12及びR13におけるアルキル基と同様のものが好ましい。 As the alkyl group contained in the alkoxycarbonyl group, the same alkyl groups as those described above for R 11 , R 12 and R 13 are preferable.

1価の脂肪族炭化水素環基としては、置換基を有していてもよい単環型又は多環型の脂肪族炭化水素環基が挙げられる。好ましくは置換基を有していても良いシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のような炭素数3〜8個で単環型の1価の脂肪族炭化水素環基が挙げられる。   Examples of the monovalent aliphatic hydrocarbon ring group include a monocyclic or polycyclic aliphatic hydrocarbon ring group which may have a substituent. Preferably, a monocyclic monovalent aliphatic hydrocarbon ring group having 3 to 8 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group, which may have a substituent, may be mentioned.

ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子が特に好ましい。   Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.

上記各基における好ましい置換基としては、水酸基、ハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素)、ニトロ基、シアノ基、アミド基、スルホンアミド基、R11〜R13で挙げたアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基、ホルミル基、アセチル基、ベンゾイル基等のアシル基、アセトキシ基、ブチリルオキシ基等のアシルオキシ基、カルボキシ基が挙げられる。特に、水酸基、ハロゲン原子が好ましい。 Preferred substituents in each of the above groups are a hydroxyl group, a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine), a nitro group, a cyano group, an amide group, a sulfonamide group, an alkyl group exemplified in R 11 to R 13 , or a methoxy group. , Alkoxy groups such as ethoxy group, hydroxyethoxy group, propoxy group, hydroxypropoxy group and butoxy group, alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group and ethoxycarbonyl group, acyl groups such as formyl group, acetyl group and benzoyl group, acetoxy group , Acyloxy groups such as butyryloxy groups, and carboxy groups. In particular, a hydroxyl group and a halogen atom are preferable.

式(I)におけるR11、R12及びR13としては、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子がより好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基(−CF)、ヒドロキシメチル基(−CH−OH)、クロロメチル基(−CH−Cl)、フッ素原子(−F)が特に好ましい。 R 11 , R 12 and R 13 in the formula (I) are more preferably a hydrogen atom, an alkyl group or a halogen atom, a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a trifluoromethyl group (—CF 3 ) or a hydroxymethyl group. (—CH 2 —OH), a chloromethyl group (—CH 2 —Cl), and a fluorine atom (—F) are particularly preferred.

11は、−O−、−S−、−CO−、−SO−、−NR−(Rは水素原子あるいはアルキル基)、2価の窒素含有非芳香族複素環基、又は、これらを組み合わせた基を表す。 X 11 is —O—, —S—, —CO—, —SO 2 —, —NR— (R is a hydrogen atom or an alkyl group), a divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group, or these Represents a combined group.

−NR−において、Rにより表わされるアルキル基としては、置換基を有していてもよい直鎖状又は分岐状アルキル基であり、上記R11、R12、R13におけるアルキル基と同様の具体例が挙げられる。Rとして、水素原子、メチル基、エチル基が特に好ましい。 In —NR—, the alkyl group represented by R is a linear or branched alkyl group which may have a substituent, and is the same as the alkyl group in R 11 , R 12 and R 13 above. An example is given. R is particularly preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group.

また、2価の窒素含有非芳香族複素環基とは、少なくとも1個の窒素原子を有する、好ましくは3〜8員の非芳香族複素環基を意味し、具体的には、例えば、下記構造の2価の連結基が挙げられる。   In addition, the divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group means a non-aromatic heterocyclic group having at least one nitrogen atom, preferably 3 to 8 members, specifically, for example, Examples thereof include a divalent linking group having a structure.

Figure 0005572520
Figure 0005572520

11としては、−O−、−CO−、−NR−(Rは水素原子あるいはアルキル基)、又は、これらを組み合わせた基がより好ましく、−COO−、−CONR−(Rは水素原子あるいはアルキル基)が特に好ましい。 X 11 is more preferably —O—, —CO—, —NR— (R is a hydrogen atom or an alkyl group), or a combination thereof, —COO—, —CONR— (R is a hydrogen atom or Alkyl groups) are particularly preferred.

11は、アルキレン基、アルケニレン基、2価の脂肪族炭化水素環基又はこれらの2以上を組み合わせた基を表す。組み合わせた基において、組み合わされる2以上の基は同じであっても異なっていてもよく、また、連結基として−O−、−S−、−CO−、−SO−、−NR−(Rは水素原子あるいはアルキル基)、2価の窒素含有非芳香族複素環基、2価の芳香環基、又は、これらを組み合わせた基を介して連結されていてもよい。 L 11 represents an alkylene group, an alkenylene group, a divalent aliphatic hydrocarbon ring group, or a group obtained by combining two or more thereof. In the combined group, the 2 or more groups combined may be different even in the same, also, -O as a linking group -, - S -, - CO -, - SO 2 -, - NR- (R Is a hydrogen atom or an alkyl group), a divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group, a divalent aromatic ring group, or a combination thereof.

11におけるアルキレン基としては、直鎖状であっても分岐状であっても良く、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等の炭素数1〜8個を好ましい例として挙げられる。炭素数1〜6個のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜4個のアルキレン基が特に好ましい。 The alkylene group in L 11 may be linear or branched, and examples thereof include 1 to 8 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group, and an octylene group. Is a preferred example. An alkylene group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable, and an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms is particularly preferable.

アルケニレン基としては上記L11で説明したアルキレン基の任意の位置に、二重結合を有する基が挙げられる。 As the alkenylene group in any position of the alkylene group described above L 11, includes a group having a double bond.

2価の脂肪族炭化水素環基としては、単環型あるいは多環型のいずれであってもよく、例えば、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、ノルボルナニレン基、アダマンチレン基、ジアマンタニレン基等の炭素数3〜17の2価の脂肪族炭化水素環基が好ましい例として挙げられる。炭素数5〜12の2価の脂肪族炭化水素環基がより好ましく、炭素数6〜10の2価の脂肪族炭化水素環基が特に好ましい。   The divalent aliphatic hydrocarbon ring group may be monocyclic type or polycyclic type. For example, cyclobutylene group, cyclopentylene group, cyclohexylene group, norbornanylene group, adamantylene group, di Preferable examples include C3-C17 divalent aliphatic hydrocarbon ring groups such as an amantannylene group. A divalent aliphatic hydrocarbon ring group having 5 to 12 carbon atoms is more preferable, and a divalent aliphatic hydrocarbon ring group having 6 to 10 carbon atoms is particularly preferable.

連結基としての2価の芳香環基としては、例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基などの炭素数6〜14の置換基を有していても良いアリーレン基、あるいは、例えば、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、チアゾール等のヘテロ環を含む2価の芳香環基を挙げることができる。   Examples of the divalent aromatic ring group as the linking group include an arylene group optionally having a substituent having 6 to 14 carbon atoms such as a phenylene group, a tolylene group, and a naphthylene group, or a thiophene group, a furan group, and the like. , Pyrrole, benzothiophene, benzofuran, benzopyrrole, triazine, imidazole, benzimidazole, triazole, thiadiazole, thiazole and the like.

また、−NR−及び2価の窒素含有非芳香族複素環基としては、上述したX11における各々と同様の具体例が挙げられ、好ましい例も同様である。 Specific examples of —NR— and the divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group include the same specific examples as those described above for X 11 , and preferred examples are also the same.

11としては、アルキレン基、2価の脂肪族炭化水素環基、あるいは−OCO−、−O−、−CONH−を介してアルキレン基、2価の脂肪族炭化水素環基を組み合わせた基(例えば、−アルキレン基−O−アルキレン基−、−アルキレン基−OCO−アルキレン基−、−2価の脂肪族炭化水素環基−O−アルキレン基−、−アルキレン基−CONH−アルキレン基−等)が特に好ましい。 L 11 is an alkylene group, a divalent aliphatic hydrocarbon ring group, or a group in which an alkylene group or a divalent aliphatic hydrocarbon ring group is combined through —OCO—, —O—, or —CONH— ( For example, -alkylene group-O-alkylene group-, -alkylene group-OCO-alkylene group-, -valent aliphatic hydrocarbon ring group-O-alkylene group-, -alkylene group-CONH-alkylene group-, etc.) Is particularly preferred.

12及びX13は、それぞれ独立に、単結合、−O−、−S−、−CO−、−SO−、−NR−(Rは水素原子あるいはアルキル基)、2価の窒素含有非芳香族複素環基、又は、これらを組み合わせた基を表す。 X 12 and X 13 are each independently a single bond, —O—, —S—, —CO—, —SO 2 —, —NR— (wherein R is a hydrogen atom or an alkyl group), divalent nitrogen-containing non- An aromatic heterocyclic group or a group obtained by combining them is represented.

12、X13における−NR−及び2価の窒素含有非芳香族複素環基としては、上述したX11における各々と同様の具体例が挙げられ、好ましい例も同様である。 Examples of —NR— and divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group in X 12 and X 13 include the same specific examples as in X 11 described above, and preferred examples are also the same.

12としては、単結合、−S−、−O−、−CO−、−SO−、及び、これらを組み合わせた基がより好ましく、単結合、−S−、−OCO−、−OSO−が特に好ましい。 X 12 is more preferably a single bond, —S—, —O—, —CO—, —SO 2 —, or a combination thereof, and is a single bond, —S—, —OCO—, —OSO 2. -Is particularly preferred.

13としては、−O−、−CO−、−SO−、及び、これらを組み合わせた基がより好ましく、−OSO−が特に好ましい。 X 13 is more preferably —O—, —CO—, —SO 2 — or a combination thereof, and particularly preferably —OSO 2 —.

Arは、2価の芳香環基、又は、2価の芳香環基とアルキレン基を組み合わせた基を表す。2価の芳香環基は、置換基を有していても良く、例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基などの炭素数6〜18のアリーレン基、炭素数6〜18のアリーレン基と炭素数1〜8のアルキレンを組み合わせたアラルキレン基、あるいは、例えば、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、チアゾール等のヘテロ環を含む2価の芳香環基を好ましい例として挙げることができる。 Ar 1 represents a divalent aromatic ring group or a group obtained by combining a divalent aromatic ring group and an alkylene group. The divalent aromatic ring group may have a substituent, for example, an arylene group having 6 to 18 carbon atoms such as a phenylene group, a tolylene group, or a naphthylene group, an arylene group having 6 to 18 carbon atoms, and a carbon number. Aralkylene groups in which 1 to 8 alkylenes are combined, or divalent containing a heterocyclic ring such as thiophene, furan, pyrrole, benzothiophene, benzofuran, benzopyrrole, triazine, imidazole, benzimidazole, triazole, thiadiazole, thiazole, etc. An aromatic ring group can be mentioned as a preferred example.

上記各基における好ましい置換基としてはR11〜R13で挙げたアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、フェニル基等のアリール基が挙げられる。
2価の芳香環基とアルキレン基を組み合わせた基としては、上述した2価の芳香環基と、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等の炭素数1〜8個のアルキレン基(直鎖状であっても分岐状であってもよい)を組み合わせたアラルキレン基が好ましい例として挙げられる。
Preferred substituents in each of the above groups are alkyl groups, methoxy groups, ethoxy groups, hydroxyethoxy groups, propoxy groups, hydroxypropoxy groups, butoxy groups and other aryl groups such as phenyl groups, and phenyl groups such as R 11 to R 13. Is mentioned.
Examples of the group in which the divalent aromatic ring group and the alkylene group are combined include the above-described divalent aromatic ring group and, for example, 1 carbon atom such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group, and an octylene group. Preferred examples include aralkylene groups in which ˜8 alkylene groups (which may be linear or branched) are combined.

Arとしては、置換基を有していても良い炭素数6〜18のアリーレン基、炭素数6〜18のアリーレン基と炭素数1〜4のアルキレンを組み合わせたアラルキレン基がより好ましく、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、フェニル基で置換されたフェニレン基が特に好ましい。 Ar 1 is preferably an arylene group having 6 to 18 carbon atoms which may have a substituent, or an aralkylene group in which an arylene group having 6 to 18 carbon atoms and an alkylene having 1 to 4 carbon atoms are combined, and a phenylene group A phenylene group substituted with a naphthylene group, a biphenylene group or a phenyl group is particularly preferred.

12は、アルキレン基、アルケニレン基、2価の脂肪族炭化水素環基、2価の芳香環基、又はこれらの2以上を組み合わせた基を表し、これらの基は、水素原子の一部又は全部が、フッ素原子、フッ化アルキル基、ニトロ基、又はシアノ基から選択される置換基で置換されている。組み合わせた基において、組み合わされる2以上の基は同じであっても異なっていてもよく、また、連結基として−O−、−S−、−CO−、−SO−、−NR−(Rは水素原子あるいはアルキル基)、2価の窒素含有非芳香族複素環基、又は、これらを組み合わせた基を介して連結されていてもよい。 L 12 represents an alkylene group, an alkenylene group, a divalent aliphatic hydrocarbon ring group, a divalent aromatic ring group, or a group obtained by combining two or more of these, and these groups are a part of hydrogen atoms or All are substituted with a substituent selected from a fluorine atom, a fluorinated alkyl group, a nitro group, or a cyano group. In the combined group, the 2 or more groups combined may be different even in the same, also, -O as a linking group -, - S -, - CO -, - SO 2 -, - NR- (R May be a hydrogen atom or an alkyl group), a divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group, or a combination thereof.

12としては、水素原子の一部又は全部が、フッ素原子又はフッ化アルキル基(より好ましくはペルフルオロアルキル基)で置換された、アルキレン基、2価の芳香環基、及びこれらを組み合わせた基がより好ましく、少なくとも一部又は全部がフッ素原子で置換された、アルキレン基、2価の芳香環基が特に好ましい。L12として、水素原子数の30〜100%がフッ素原子で置換されたアルキレン基、2価の芳香環基が最も好ましい。 L 12 is an alkylene group, a divalent aromatic ring group, or a combination thereof, in which part or all of the hydrogen atoms are substituted with a fluorine atom or a fluorinated alkyl group (more preferably a perfluoroalkyl group). Are more preferable, and an alkylene group and a divalent aromatic ring group in which at least a part or all of them are substituted with a fluorine atom are particularly preferable. L 12 is most preferably an alkylene group or a divalent aromatic ring group in which 30 to 100% of the number of hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.

12におけるアルキレン基としては、直鎖状であっても分岐状であっても良く、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等の炭素数1〜8個のアルキレン基が好ましい例として挙げられる。炭素数1〜6個のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜4個のアルキレン基が特に好ましい。 The alkylene group for L 12 may be linear or branched, and examples thereof include 1 to 8 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group, and an octylene group. The alkylene group is a preferred example. An alkylene group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable, and an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms is particularly preferable.

アルケニレン基としては、上記アルキレン基の任意の位置に、二重結合を有する基が挙げられる。   The alkenylene group includes a group having a double bond at an arbitrary position of the alkylene group.

2価の脂肪族炭化水素環基としては、単環型あるいは多環型のいずれであっても良く、例えば、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、ノルボルナニレン基、アダマンチレン基、ジアマンタニレン基等の炭素数3〜17の2価の脂肪族炭化水素環基が好ましい例として挙げられる。   The divalent aliphatic hydrocarbon ring group may be monocyclic type or polycyclic type, for example, cyclobutylene group, cyclopentylene group, cyclohexylene group, norbornanylene group, adamantylene group, di Preferable examples include C3-C17 divalent aliphatic hydrocarbon ring groups such as an amantannylene group.

2価の芳香環基としては、先に記載したL11における連結基としての2価の芳香環基において挙げた具体例と同様の基が挙げられる。 Examples of the divalent aromatic ring group include the same groups as the specific examples given for the divalent aromatic ring group as the linking group in L 11 described above.

また、L12における連結基の−NR−及び2価の窒素含有非芳香族複素環基としては、上述したX11における各々と同様の具体例が挙げられ、好ましい例も同様である。 Specific examples of the linking group —NR— and the divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group in L 12 include the same specific examples as in X 11 described above, and preferred examples are also the same.

以下に、L12の好ましい具体例を示すが、特にこれらに限定されない。 Below, while indicating preferred embodiments of L 12, not particularly limited thereto.

Figure 0005572520
Figure 0005572520

は、活性光線又は放射線の照射によりスルホン酸基となる部位を表す。
により表わされる部位としては、オニウム塩が好ましい。オニウム塩としては、ス
ルホニウム塩あるいはヨードニウム塩が好ましく、下記一般式(ZI)あるいは(ZII)で表される構造が好ましい。
Z 1 represents a site that becomes a sulfonic acid group when irradiated with actinic rays or radiation.
As the site represented by Z 1 , an onium salt is preferable. As the onium salt, a sulfonium salt or an iodonium salt is preferable, and a structure represented by the following general formula (ZI) or (ZII) is preferable.

Figure 0005572520
Figure 0005572520

上記一般式(ZI)において、R201、R202及びR203は、各々独立に、有機基を表す。R201、R202及びR203としての有機基の炭素数は、一般的に1〜30、好ましくは1〜20である。 In the general formula (ZI), R 201 , R 202 and R 203 each independently represents an organic group. The carbon number of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 is generally 1 to 30, preferably 1 to 20.

また、R201〜R203のうち2つが結合して環構造(縮合環を含む)を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。R201〜R203の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)等を挙げることができる。
201、R202及びR203としての有機基としては、例えば、一般式(ZI)で表わされる基の好ましい基として以下に説明する(ZI−1)、(ZI−2)、(ZI−3)で表される基における対応する基を挙げることができる。
Two of R 201 to R 203 may be bonded to form a ring structure (including a condensed ring), and the ring contains an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group. Also good. Examples of the group formed by combining two of R 201 to R 203 include an alkylene group (for example, a butylene group and a pentylene group).
Examples of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 include (ZI-1), (ZI-2) and (ZI-3) described below as preferred groups of the group represented by the general formula (ZI). And the corresponding group in the group represented by

(ZI−1)基は、上記一般式(ZI)におけるR201〜R203の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニウムをカチオンとする基である。 The (ZI-1) group is a group having an arylsulfonium as a cation, wherein at least one of R 201 to R 203 in the general formula (ZI) is an aryl group.

201〜R203の全てがアリール基でもよいし、R201〜R203の一部がアリール基で、残りがアルキル基又は1価の脂肪族炭化水素環基でもよい。 All of R 201 to R 203 may be an aryl group, or a part of R 201 to R 203 may be an aryl group, and the rest may be an alkyl group or a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group.

例えば、トリアリールスルホニウム、ジアリールアルキルスルホニウム、アリールジアルキルスルホニウム、ジアリールシクロアルキルスルホニウム、アリールジシクロアルキルスルホニウムに相当する基を挙げることができる。   For example, groups corresponding to triarylsulfonium, diarylalkylsulfonium, aryldialkylsulfonium, diarylcycloalkylsulfonium, aryldicycloalkylsulfonium can be exemplified.

アリールスルホニウムにおけるアリール基としてはフェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。アリール基は、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等を有する複素環構造を有するアリール基であってもよい。複素環構造としては、ピロール、フラン、チオフェン、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン等の構造が挙げられる。   The aryl group in the arylsulfonium is preferably a phenyl group or a naphthyl group, and more preferably a phenyl group. The aryl group may be an aryl group having a heterocyclic structure having an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or the like. Examples of the heterocyclic structure include structures such as pyrrole, furan, thiophene, indole, benzofuran, and benzothiophene.

アリールスルホニウムが2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。
アリールスルホニウムが必要に応じて有しているアルキル基又は1価の脂肪族炭化水素環基は、炭素数1〜15の直鎖又は分岐アルキル基及び炭素数3〜15の1価の脂肪族炭化水素環基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。
When arylsulfonium has two or more aryl groups, the two or more aryl groups may be the same or different.
The alkyl group or monovalent aliphatic hydrocarbon ring group that arylsulfonium has as necessary is a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms and monovalent aliphatic carbonization having 3 to 15 carbon atoms. A hydrogen ring group is preferable, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and a cyclohexyl group.

201〜R203のアリール基、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基は、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、1価の脂肪族炭化水素環基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜14)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基を置換基として有してもよい。好ましい置換基としては炭素数1〜12の直鎖又は分岐アルキル基、炭素数3〜12の1価の脂肪族炭化水素環基、炭素数1〜12の直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基であり、より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基は、3つのR201〜R203のうちのいずれか1つに置換していてもよいし、3つ全てに置換していてもよい。また、R201〜R203がアリール基の場合に、置換基はアリール基のp−位に置換していることが好ましい。 The aryl group, alkyl group, and monovalent aliphatic hydrocarbon ring group represented by R 201 to R 203 are an alkyl group (for example, having 1 to 15 carbon atoms) and a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group (for example, having 3 to 15 carbon atoms). ), An aryl group (for example, having 6 to 14 carbon atoms), an alkoxy group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, or a phenylthio group. Preferred substituents are linear or branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, monovalent aliphatic hydrocarbon ring groups having 3 to 12 carbon atoms, and linear, branched or cyclic alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms. And more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. The substituent may be substituted with any one of three R 201 to R 203 , or may be substituted with all three. When R 201 to R 203 are an aryl group, the substituent is preferably substituted at the p-position of the aryl group.

(ZI−1)で表わされる基の一態様として、下記一般式(ZI−1A)で表される構造が挙げられる。   As one embodiment of the group represented by (ZI-1), a structure represented by the following general formula (ZI-1A) can be mentioned.

Figure 0005572520
Figure 0005572520

一般式(ZI−1A)中、
1a〜R13aは、各々独立に、水素原子又は置換基を表し、R1a〜R13aのうち少なくとも1つはアルコール性水酸基を含む置換基であることが好ましい。
In general formula (ZI-1A),
R 1a to R 13a each independently represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 1a to R 13a is preferably a substituent containing an alcoholic hydroxyl group.

Zaは、単結合又は2価の連結基である。
アルコール性水酸基とは、鎖状又は環状アルキル基の炭素原子に結合した水酸基を表す。
Za is a single bond or a divalent linking group.
The alcoholic hydroxyl group represents a hydroxyl group bonded to a carbon atom of a chain or cyclic alkyl group.

1a〜R13aがアルコール性水酸基を含む置換基である場合、R1a〜R13aは、−W−Yで表される。ただし、Yは、水酸基で置換された鎖状又は環状アルキル基であり、Wは、単結合又は2価の連結基である。 When R < 1a > -R <13a> is a substituent containing an alcoholic hydroxyl group, R < 1a > -R <13a> is represented by -W-Y. However, Y is a chain or cyclic alkyl group substituted with a hydroxyl group, and W is a single bond or a divalent linking group.

Yの鎖状又は環状アルキル基としてはメチル基、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、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボニル基、ボロニル基等を挙げることができ、好ましくはエチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基であり、更に好ましくはエチル基、プロピル基、イソプロピル基である。Yは、特に好ましくは−CHCHOH構造を含有する。 As the chain or cyclic alkyl group of Y, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, Nonyl group, decyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, adamantyl group, norbornyl group, boronyl group etc. can be mentioned, preferably ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, It is a sec-butyl group, more preferably an ethyl group, a propyl group, or an isopropyl group. Y particularly preferably contains a —CH 2 CH 2 OH structure.

Wとして好ましくは単結合、アルコキシ基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、アルキルチオ基、アルキルスルホニル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基における任意の水素原子を単結合で置き換えた二価の基であり、更に好ましくは単結合、アシルオキシ基、アルキルスルホニル基、アシル基、アルコキシカルボニル基における任意の水素原子を単結合で置き換えた二価の基である。   W is preferably a single bond, an alkoxy group, an acyloxy group, an acylamino group, an alkyl and arylsulfonylamino group, an alkylthio group, an alkylsulfonyl group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, and any hydrogen atom in the carbamoyl group replaced with a single bond. It is a divalent group, more preferably a divalent group in which any hydrogen atom in a single bond, acyloxy group, alkylsulfonyl group, acyl group or alkoxycarbonyl group is replaced with a single bond.

1a〜R13aがアルコール性水酸基を含む置換基である場合、含まれる炭素数は好ましくは2〜10個であり、更に好ましくは2〜6個であり、特に好ましくは2〜4個である。 When R 1a to R 13a are a substituent containing an alcoholic hydroxyl group, the number of carbon atoms contained is preferably 2 to 10, more preferably 2 to 6, and particularly preferably 2 to 4. .

1a〜R13aとしてのアルコール性水酸基を含む置換基は、アルコール性水酸基を2つ以上有しても良い。R1a〜R13aとしてのアルコール性水酸基を含む置換基の有するアルコール性水酸基の数としては1個から6個であり、好ましくは1個から3個であり、更に好ましくは1個である。 The substituent containing an alcoholic hydroxyl group as R 1a to R 13a may have two or more alcoholic hydroxyl groups. The number of alcoholic hydroxyl groups of the substituent containing an alcoholic hydroxyl group as R 1a to R 13a is 1 to 6, preferably 1 to 3, and more preferably 1.

一般式(ZI−1A)で表される化合物に含まれるアルコール性水酸基の数は、R1a〜R13aすべてあわせて1個から10個であり、好ましくは1個から6個であり、更に好ましくは1個から3個である。 The number of alcoholic hydroxyl groups contained in the compound represented by the general formula (ZI-1A) is from 1 to 10 in total, preferably from 1 to 6, more preferably from R 1a to R 13a. Is 1 to 3.

1a〜R13aがアルコール性水酸基を含有しない場合、R1a〜R13aは、好ましくは水素原子又はハロゲン原子、アルキル基(1価の脂肪族炭化水素環基を含む)、アルケニル基(シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む)、アルキニル基、アリール基、シアノ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルファモイル基、アルキル及びアリールスルホニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、イミド基、シリル基、ウレイド基である。 When R 1a to R 13a do not contain an alcoholic hydroxyl group, R 1a to R 13a are preferably a hydrogen atom or a halogen atom, an alkyl group (including a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group), an alkenyl group (cycloalkenyl). Group, bicycloalkenyl group), alkynyl group, aryl group, cyano group, carboxyl group, alkoxy group, aryloxy group, acyloxy group, carbamoyloxy group, acylamino group, aminocarbonylamino group, alkoxycarbonylamino group, aryloxy Carbonylamino group, sulfamoylamino group, alkyl and arylsulfonylamino group, alkylthio group, arylthio group, sulfamoyl group, alkyl and arylsulfonyl group, aryloxycarbonyl group, alkoxycarbonyl group, carbamoyl group Imido group, a silyl group, a ureido group.

1a〜R13aがアルコール性水酸基を含有しない場合、R1a〜R13aは、更に好ましくは水素原子又はハロゲン原子、アルキル基(1価の脂肪族炭化水素環基を含む)、シアノ基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、アルキルチオ基、スルファモイル基、アルキル及びアリールスルホニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基である。 When R 1a to R 13a do not contain an alcoholic hydroxyl group, R 1a to R 13a are more preferably a hydrogen atom or a halogen atom, an alkyl group (including a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group), a cyano group, and an alkoxy group. Group, acyloxy group, acylamino group, aminocarbonylamino group, alkoxycarbonylamino group, alkyl and arylsulfonylamino group, alkylthio group, sulfamoyl group, alkyl and arylsulfonyl group, alkoxycarbonyl group and carbamoyl group.

更に、R1a〜R13aがアルコール性水酸基を含有しない場合、R1a〜R13aは、特に好ましくは水素原子又はアルキル基(1価の脂肪族炭化水素環基を含む)、ハロゲン原子、アルコキシ基である。 Further, when R 1a to R 13a do not contain an alcoholic hydroxyl group, R 1a to R 13a are particularly preferably a hydrogen atom or an alkyl group (including a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group), a halogen atom, and an alkoxy group. It is.

また、R1a〜R13aのうちの隣接する2つが、共同して環(芳香族、又は非芳香族の炭化水素環、又は複素環。これらは、更に組み合わされて多環縮合環を形成することができる。例えばベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、フルオレン環、トリフェニレン環、ナフタセン環、ビフェニル環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドリジン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、イソベンゾフラン環、キノリジン環、キノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノキサゾリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、フェナントリジン環、アクリジン環、フェナントロリン環、チアントレン環、クロメン環、キサンテン環、フェノキサチイン環、フェノチアジン環、フェナジン環、が挙げられる。)を形成することもできる。 Further, two adjacent ones of R 1a to R 13a are combined to form a ring (aromatic or non-aromatic hydrocarbon ring or heterocyclic ring. These are further combined to form a polycyclic fused ring. For example, benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, fluorene ring, triphenylene ring, naphthacene ring, biphenyl ring, pyrrole ring, furan ring, thiophene ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyridine ring, Pyrazine ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, indolizine ring, indole ring, indole ring, benzofuran ring, benzothiophene ring, isobenzofuran ring, quinolidine ring, quinoline ring, phthalazine ring, naphthyridine ring, quinoxaline ring, quinoxazoline ring, isoquinoline ring, carbazole ring , Phenanthridine ring, acridine , Phenanthroline ring, thianthrene ring, chromene ring, xanthene ring, phenoxathiin ring, a phenothiazine ring and a phenazine ring.) May also be formed.

一般式(ZI−1A)中、R1a〜R13aのうち少なくとも1つはアルコール性水酸基を含み、好ましくは、R〜R13のうち少なくとも1つがアルコール性水酸基を含む。 In general formula (ZI-1A), at least one of R 1a to R 13a contains an alcoholic hydroxyl group, and preferably at least one of R 9 to R 13 contains an alcoholic hydroxyl group.

Zaは、単結合又は2価の連結基を表し、2価の連結基としては例えば、アルキレン基、アリーレン基、カルボニル基、スルホニル基、カルボニルオキシ基、カルボニルアミノ基、スルホニルアミド基、エーテル基、チオエーテル基、アミノ基、ジスルフィド基、アシル基、アルキルスルホニル基、−CH=CH−、−C≡C−、アミノカルボニルアミノ基、アミノスルホニルアミノ基、等であり、置換基を有しても良い。これらの置換基としては上のR1a〜R13aに示した置換基と同様である。Zaとして好ましくは単結合、アルキレン基、アリーレン基、エーテル基、チオエーテル基、アミノ基、−CH=CH−、−C≡C−、アミノカルボニルアミノ基、アミノスルホニルアミノ基など電子求引性を持たない置換基であり、更に好ましくは単結合、エーテル基、チオエーテル基であり、特に好ましくは単結合である。 Za represents a single bond or a divalent linking group, and examples of the divalent linking group include an alkylene group, an arylene group, a carbonyl group, a sulfonyl group, a carbonyloxy group, a carbonylamino group, a sulfonylamide group, an ether group, A thioether group, an amino group, a disulfide group, an acyl group, an alkylsulfonyl group, —CH═CH—, —C≡C—, an aminocarbonylamino group, an aminosulfonylamino group, and the like, and may have a substituent. . These substituents are the same as the substituents shown for R 1a to R 13a above. Za preferably has a single bond, an alkylene group, an arylene group, an ether group, a thioether group, an amino group, —CH═CH—, —C≡C—, an aminocarbonylamino group, an aminosulfonylamino group, or the like. A substituent, more preferably a single bond, an ether group or a thioether group, particularly preferably a single bond.

次に、(ZI−2)基について説明する。   Next, the (ZI-2) group will be described.

(ZI−2)基は、一般式(ZI)におけるR201〜R203が、各々独立に、芳香環を有さない有機基を表す基である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含有する芳香族環も包含するものである。 The (ZI-2) group is a group in which R 201 to R 203 in the general formula (ZI) each independently represents an organic group having no aromatic ring. Here, the aromatic ring includes an aromatic ring containing a hetero atom.

201〜R203としての芳香環を含有しない有機基は、一般的に炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20である。 The organic group not containing an aromatic ring as R 201 to R 203 generally has 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.

201〜R203は、各々独立に、好ましくはアルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アリル基、ビニル基であり、更に好ましくは直鎖又は分岐の2−オキソアルキル基、2−オキソ脂肪族炭化水素環基、アルコキシカルボニルメチル基、特に好ましくは直鎖又は分岐2−オキソ脂肪族炭化水素環基である。 R 201 to R 203 are each independently preferably an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, an allyl group, or a vinyl group, more preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group, 2- An oxoaliphatic hydrocarbon ring group and an alkoxycarbonylmethyl group, particularly preferably a linear or branched 2-oxoaliphatic hydrocarbon ring group.

201〜R203のアルキル基及び脂肪族炭化水素環基としては、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチルル基、ノルボニル基)を挙げることができる。アルキル基として、より好ましくは2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基を挙げることができる。脂肪族炭化水素環基として、より好ましくは、2−オキソ脂肪族炭化水素環基基を挙げることができる。 The alkyl group and the aliphatic hydrocarbon ring group represented by R 201 to R 203 are preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group). , Norbornyl group). More preferred examples of the alkyl group include a 2-oxoalkyl group and an alkoxycarbonylmethyl group. More preferable examples of the aliphatic hydrocarbon ring group include a 2-oxoaliphatic hydrocarbon ring group.

2−オキソアルキル基は、直鎖又は分岐のいずれであってもよく、好ましくは、上記のアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。   The 2-oxoalkyl group may be either linear or branched, and a group having> C = O at the 2-position of the above alkyl group is preferable.

2−オキソ脂肪族炭化水素環基は、好ましくは、上記の脂肪族炭化水素環基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。   Preferred examples of the 2-oxoaliphatic hydrocarbon ring group include a group having> C═O at the 2-position of the above aliphatic hydrocarbon ring group.

アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基としては、好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基)を挙げることができる。
201〜R203は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1〜5)、水酸基、シアノ基、ニトロ基によって更に置換されていてもよい。
The alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentoxy group).
R 201 to R 203 may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (eg, having 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, or a nitro group.

次に、(ZI−3)基について説明する。   Next, the (ZI-3) group will be described.

(ZI−3)基とは、以下の一般式(ZI−3)で表される基であり、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する基である。

Figure 0005572520
The (ZI-3) group is a group represented by the following general formula (ZI-3), which is a group having a phenacylsulfonium salt structure.
Figure 0005572520

一般式(ZI−3)に於いて、R1c〜R5cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。 In General Formula (ZI-3), R 1c to R 5c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, an alkoxy group, or a halogen atom.

6c及びR7cは、各々独立に、水素原子、アルキル基又は1価の脂肪族炭化水素環基を表す。 R 6c and R 7c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group.

及びRは、各々独立に、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アリル基又はビニル基を表す。 R x and R y each independently represents an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, an allyl group or a vinyl group.

1c〜R5c中のいずれか2つ以上、R6cとR7c、及びRとRは、それぞれ結合して環構造を形成しても良く、この環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合を含んでいてもよい。R1c〜R5c中のいずれか2つ以上、R6cとR7c、及びRとRが結合して形成する基としては、ブチレン基、ペンチレン基等を挙げることができる。 Any two or more of R 1c to R 5c , R 6c and R 7c , and R x and R y may be bonded to each other to form a ring structure, and this ring structure includes an oxygen atom, a sulfur atom , An ester bond and an amide bond may be included. Examples of the group formed by combining any two or more of R 1c to R 5c , R 6c and R 7c , and R x and R y include a butylene group and a pentylene group.

1c〜R7cとしてのアルキル基は、直鎖又は分岐のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜20個のアルキル基、好ましくは炭素数1〜12個の直鎖及び分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、直鎖又は分岐プロピル基、直鎖又は分岐ブチル基、直鎖又は分岐ペンチル基)を挙げることができる。 The alkyl group as R 1c to R 7c may be either linear or branched, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms ( Examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a linear or branched propyl group, a linear or branched butyl group, and a linear or branched pentyl group.

また、R1c〜R7cとしての1価の脂肪族炭化水素環基としては、単環型あるいは多環型のいずれであってもよく、例えば炭素数3〜8個の1価の脂肪族炭化水素環基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基)を挙げることができる。 Further, the monovalent aliphatic hydrocarbon ring group as R 1c to R 7c may be monocyclic or polycyclic, for example, monovalent aliphatic carbonization having 3 to 8 carbon atoms. Examples thereof include a hydrogen ring group (for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group).

1c〜R5cとしてのアルコキシ基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜10のアルコキシ基、好ましくは、炭素数1〜5の直鎖及び分岐アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、直鎖又は分岐プロポキシ基、直鎖又は分岐ブトキシ基、直鎖又は分岐ペントキシ基)、炭素数3〜8の環状アルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基)を挙げることができる。 The alkoxy group as R 1c to R 5c may be linear, branched or cyclic, for example, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. (For example, methoxy group, ethoxy group, linear or branched propoxy group, linear or branched butoxy group, linear or branched pentoxy group), C3-C8 cyclic alkoxy group (for example, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group) ).

好ましくは、R1c〜R5cの内のいずれかが直鎖又は分岐アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基又は直鎖、分岐若しくは環状アルコキシ基であり、更に好ましくは、R1c〜R5cの炭素数の和が2〜15である。これにより、より溶剤溶解性が向上し、保存時にパーティクルの発生が抑制される。 Preferably, any of R 1c to R 5c is a linear or branched alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, or a linear, branched or cyclic alkoxy group, and more preferably R 1c to R 5 The sum of the carbon number of 5c is 2-15. Thereby, solvent solubility improves more and generation | occurrence | production of a particle is suppressed at the time of a preservation | save.

及びRとしてのアルキル基及び1価の脂肪族炭化水素環基は、R1c〜R7cにおけると同様のアルキル基及び1価の脂肪族炭化水素環基を挙げることができ、2−オキソアルキル基、2−オキソ脂肪族炭化水素環基、アルコキシカルボニルメチル基がより好ましい。 Examples of the alkyl group and monovalent aliphatic hydrocarbon ring group as R x and R y include the same alkyl group and monovalent aliphatic hydrocarbon ring group as in R 1c to R 7c , and 2- An oxoalkyl group, a 2-oxoaliphatic hydrocarbon ring group, and an alkoxycarbonylmethyl group are more preferable.

2−オキソアルキル基及び2−オキソ脂肪族炭化水素環基は、R1c〜R7cとしてのアルキル基及び脂肪族炭化水素環基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。 Examples of the 2-oxoalkyl group and 2-oxoaliphatic hydrocarbon ring group include a group having> C═O at the 2-position of the alkyl group and aliphatic hydrocarbon ring group as R 1c to R 7c .

アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基については、R1c〜R5cにおけると同様のアルコキシ基を挙げることができる。 As for the alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group, the same alkoxy groups as in R 1c to R 5c can be exemplified.

及びRは、好ましくは炭素数4個以上のアルキル基又は1価の脂肪族炭化水素環基であり、より好ましくは6個以上、更に好ましくは8個以上のアルキル基又は1価の脂肪族炭化水素環基である。 R x and R y are preferably an alkyl group having 4 or more carbon atoms or a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, more preferably 6 or more, still more preferably 8 or more alkyl groups or a monovalent An aliphatic hydrocarbon ring group.

次に、一般式(ZII)について説明する。   Next, general formula (ZII) will be described.

前記一般式(ZII)中、R204及びR205は、各々独立に、アリール基、アルキル基又は1価の脂肪族炭化水素環基を表す。 In the general formula (ZII), R 204 and R 205 each independently represents an aryl group, an alkyl group, or a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group.

204及びR205のアリール基、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基の具体例としては、前述の(ZI−1)基で挙げたアリール基、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基と同様のものを挙げることができる。 Aryl groups R 204 and R 205, an alkyl group, a monovalent Specific examples of the aliphatic hydrocarbon ring group, an aryl group mentioned in the previous (ZI-1) group, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon The thing similar to a hydrogen ring group can be mentioned.

204及びR205のアリール基、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基は、置換基を有していてもよい。R204及びR205のアリール基、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、1価の脂肪族炭化水素環基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜15)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基等を挙げることができる。 Aryl groups R 204 and R 205, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group may have a substituent. Aryl groups R 204 and R 205, an alkyl group, Examples of the monovalent aliphatic hydrocarbon ring group substituents which may be possessed by, for example, an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a monovalent aliphatic An aromatic hydrocarbon ring group (for example, having 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (for example, having 6 to 15 carbon atoms), an alkoxy group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, and a phenylthio group.

一般式(I)の繰り返し単位に対応する重合性モノマー単位について、活性光線又は放射線の照射によりカチオンが脱離して生成するスルホン酸単位として、以下に例示する。

Figure 0005572520
The polymerizable monomer unit corresponding to the repeating unit of the general formula (I) is exemplified below as a sulfonic acid unit generated by cation elimination upon irradiation with actinic rays or radiation.
Figure 0005572520

次に、一般式(II)について説明する。
一般式(II)において、R21、R22及びR23は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、シアノ基、アルコキシカルボニル基を表す。更に、R22はArと結合して環(特に好ましくは5員又は6員環)を形成していてもよく、その場合のR22はアルキレン基を表す。
Next, general formula (II) will be described.
In the general formula (II), R 21 , R 22 and R 23 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. Furthermore, R 22 may be bonded to Ar 2 to form a ring (particularly preferably a 5-membered or 6-membered ring), in which case R 22 represents an alkylene group.

21、R22及びR23のアルキル基は、置換基を有していてもよい直鎖状又は分岐状アルキル基であり、好ましくは置換基を有していてもよいメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ドデシル基など炭素数20以下のアルキル基が挙げられ、より好ましくは炭素数8以下のアルキル基、特に好ましくは炭素数3以下のアルキル基が挙げられる。 The alkyl group of R 21 , R 22 and R 23 is a linear or branched alkyl group which may have a substituent, preferably a methyl group, an ethyl group which may have a substituent, Examples thereof include alkyl groups having 20 or less carbon atoms such as propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group and dodecyl group, more preferably alkyl having 8 or less carbon atoms. Group, particularly preferably an alkyl group having 3 or less carbon atoms.

アルコキシカルボニル基に含まれるアルキル基としては、上記R21、R22、R23におけるアルキル基と同様のものが好ましい。 As the alkyl group contained in the alkoxycarbonyl group, the same alkyl groups as those described above for R 21 , R 22 and R 23 are preferable.

1価の脂肪族炭化水素環基としては、置換基を有していてもよい単環型又は多環型のシクロアルキル基が挙げられる。好ましくは置換基を有していても良いシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のような炭素数3〜8個で単環型の1価の脂肪族炭化水素環基が挙げられる。   Examples of the monovalent aliphatic hydrocarbon ring group include a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group which may have a substituent. Preferably, a monocyclic monovalent aliphatic hydrocarbon ring group having 3 to 8 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group, which may have a substituent, may be mentioned.

ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子が特に好ましい。   Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.

上記各基における好ましい置換基としては、水酸基、ハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素)、ニトロ基、シアノ基、アミド基、スルホンアミド基、R21〜R23で挙げたアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基、ホルミル基、アセチル基、ベンゾイル基等のアシル基、アセトキシ基、ブチリルオキシ基等のアシロキシ基、カルボキシ基が挙げられる。特に、水酸基、ハロゲン原子が好ましい。 Preferred substituents in each of the above groups are a hydroxyl group, a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine), a nitro group, a cyano group, an amide group, a sulfonamide group, an alkyl group exemplified in R 21 to R 23 , and a methoxy group. , Alkoxy groups such as ethoxy group, hydroxyethoxy group, propoxy group, hydroxypropoxy group and butoxy group, alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group and ethoxycarbonyl group, acyl groups such as formyl group, acetyl group and benzoyl group, acetoxy group , Acyloxy groups such as butyryloxy groups, and carboxy groups. In particular, a hydroxyl group and a halogen atom are preferable.

またR22がアルキレン基であり、Arと結合して環を形成する場合、当該アルキレン基としては、好ましくはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等の炭素数1〜8のアルキレン基が挙げられる。炭素数1〜4のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜2のアルキレン基が特に好ましい。 In addition, when R 22 is an alkylene group and is bonded to Ar 2 to form a ring, the alkylene group is preferably a carbon number such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group, or an octylene group. Examples include 1 to 8 alkylene groups. An alkylene group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, and an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms is particularly preferable.

式(II)におけるR21、R23としては、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子がより好ましく、R22としては、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、Arと環を形成する場合のアルキレン基がより好ましい。 R 21 and R 23 in formula (II) are more preferably a hydrogen atom, an alkyl group or a halogen atom, and R 22 is a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom or an alkylene group in the case of forming a ring with Ar 2. Is more preferable.

Arは、2価(但し、R22と結合して環を形成する場合は3価)の芳香環基を表す。2価の芳香環基は、置換基を有していても良く、例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基などの炭素数6〜18のアリーレン基、あるいは、例えば、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、チアゾール等のヘテロ環を含む2価の芳香環基を好ましい例として挙げることができる。
ArがR22と結合して環を形成する場合、Arとしての3価の芳香環基の具体例としては、例えば、上記の2価の芳香環基の具体例において、任意の1個の水素原子を除してなる3価の芳香環基を挙げることができる。
Ar 2 represents a divalent aromatic ring group (provided that the ring is bonded to R 22 to form a ring). The divalent aromatic ring group may have a substituent, for example, an arylene group having 6 to 18 carbon atoms such as a phenylene group, a tolylene group, a naphthylene group, or a thiophene, furan, pyrrole, benzo Preferred examples include divalent aromatic ring groups containing a heterocycle such as thiophene, benzofuran, benzopyrrole, triazine, imidazole, benzimidazole, triazole, thiadiazole, and thiazole.
When Ar 2 is bonded to R 22 to form a ring, specific examples of the trivalent aromatic ring group as Ar 2 include, for example, any one of the above specific examples of the divalent aromatic ring group And a trivalent aromatic ring group formed by removing the hydrogen atom.

21は、−O−、−S−、−CO−、−SO−、−NR−(Rは水素原子あるいはアルキル基)、2価の窒素含有非芳香族複素環基、又は、これらを組み合わせた基を表す。
21における−NR−及び2価の窒素含有非芳香族複素環基としては、上述したX11における各々と同様の具体例が挙げられ、好ましい例も同様である。
X 21 represents —O—, —S—, —CO—, —SO 2 —, —NR— (R represents a hydrogen atom or an alkyl group), a divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group, or these Represents a combined group.
Specific examples of —NR— and divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group in X 21 include the same specific examples as in X 11 described above, and preferred examples are also the same.

21としては、−O−、−S−、−CO−、−SO−、及び、これらを組み合わせた基がより好ましく、−O−、−OCO−、−OSO−が特に好ましい。 X 21 is more preferably —O—, —S—, —CO—, —SO 2 — or a combination thereof, and particularly preferably —O—, —OCO— or —OSO 2 —.

22は、単結合、−O−、−S−、−CO−、−SO−、−NR−(Rは水素原子あるいはアルキル基)、2価の窒素含有非芳香族複素環基、又は、これらを組み合わせた基を表す。
21における−NR−及び2価の窒素含有非芳香族複素環基としては、上述したX11における各々と同様の具体例が挙げられ、好ましい例も同様である。
22としては、−O−、−S−、−CO−、−SO−、及び、これらを組み合わせた基がより好ましく、−O−、−OCO−、−OSO−が特に好ましい。
X 22 represents a single bond, —O—, —S—, —CO—, —SO 2 —, —NR— (R is a hydrogen atom or an alkyl group), a divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group, or And represents a combination of these.
Specific examples of —NR— and divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group in X 21 include the same specific examples as in X 11 described above, and preferred examples are also the same.
X 22 is more preferably —O—, —S—, —CO—, —SO 2 —, or a combination thereof, and particularly preferably —O—, —OCO—, or —OSO 2 —.

21は、単結合、アルキレン基、アルケニレン基、2価の脂肪族炭化水素環基、2価の芳香環基、又はこれらの2以上を組み合わせた基を表す。組み合わせた基において、組み合わされる2以上の基は同じであっても異なっていてもよく、また、連結基として−O−、−S−、−CO−、−SO−、−NR−(Rは水素原子あるいはアルキル基)、2価の窒素含有非芳香族複素環基、又は、これらを組み合わせた基を介して連結されていてもよい。 L 21 represents a single bond, an alkylene group, an alkenylene group, a divalent aliphatic hydrocarbon ring group, a divalent aromatic ring group, or a group obtained by combining two or more thereof. In the combined group, the 2 or more groups combined may be different even in the same, also, -O as a linking group -, - S -, - CO -, - SO 2 -, - NR- (R May be a hydrogen atom or an alkyl group), a divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group, or a combination thereof.

21におけるアルキレン基、アルケニレン基、及び2価の脂肪族炭化水素環基としては、一般式(I)中のL11におけるアルキレン基、アルケニレン基、2価の脂肪族炭化水素環基として先に記載した好ましい具体例と同様の具体例が挙げられる。 As the alkylene group, alkenylene group and divalent aliphatic hydrocarbon ring group in L 21, the alkylene group, alkenylene group and divalent aliphatic hydrocarbon ring group in L 11 in the general formula (I) are as described above. Specific examples similar to the preferable specific examples described can be given.

21における2価の芳香環基としては、例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基などの炭素数6〜14の置換基を有していてもよいアリーレン基、あるいは、例えば、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、チアゾール等のヘテロ環を含む置換基を有していてもよい2価の芳香環基を挙げることができる。 Examples of the divalent aromatic ring group in L 21 include an arylene group optionally having a substituent having 6 to 14 carbon atoms such as a phenylene group, a tolylene group, and a naphthylene group, or, for example, thiophene, furan, Examples thereof include a divalent aromatic ring group which may have a substituent containing a heterocycle such as pyrrole, benzothiophene, benzofuran, benzopyrrole, triazine, imidazole, benzimidazole, triazole, thiadiazole, thiazole.

また、L21における連結基の−NR−及び2価の窒素含有非芳香族複素環基としては、上述したX11における各々と同様の具体例が挙げられ、好ましい例も同様である。 Specific examples of the linking group —NR— and the divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group in L 21 include the same specific examples as those described above for X 11 , and preferred examples are also the same.

21としては、単結合、アルキレン基、2価の脂肪族炭化水素環基、2価の芳香環基、これらの2以上を組み合わせた基(例えば、−アルキレン基−2価の芳香環基−、−2価の脂肪族炭化水素環基−アルキレン基−等)、若しくは、−OCO−、−COO−、−O−又は−S−を連結基として介して、これらの2以上を組み合わせた基(例えば、−アルキレン基−OCO−2価の芳香環基−、−アルキレン基−S−2価の芳香環基−、−アルキレン基−O−アルキレン基−2価の芳香環基−等)が特に好ましい。 L 21 includes, for example, a single bond, an alkylene group, a divalent aliphatic hydrocarbon ring group, a divalent aromatic ring group, or a group obtained by combining two or more of these (for example, -alkylene group-2 divalent aromatic ring group- , -Valent aliphatic hydrocarbon ring group -alkylene group-, etc.), or a group in which two or more of these are combined through -OCO-, -COO-, -O- or -S- as a linking group (For example, -alkylene group-OCO-2 valent aromatic ring group-, -alkylene group-S-2 valent aromatic ring group-, -alkylene group-O-alkylene group-2 valent aromatic ring group-, etc.) Particularly preferred.

22は、アルキレン基、アルケニレン基、2価の脂肪族炭化水素環基、2価の芳香環基、又はこれらの2以上を組み合わせた基を表し、これらの基は、水素原子の一部又は全部が、フッ素原子、フッ化アルキル基、ニトロ基、又はシアノ基から選択される置換基で置換されていてもよい。組み合わせた基において、組み合わされる2以上の基は同じであっても異なっていてもよく、また、連結基として−O−、−S−、−CO−、−SO−、−NR−(Rは水素原子あるいはアルキル基)、2価の窒素含有非芳香族複素環基、又は、これらを組み合わせた基を介して連結されていてもよい。 L 22 represents an alkylene group, an alkenylene group, a divalent aliphatic hydrocarbon ring group, a divalent aromatic ring group, or a group obtained by combining two or more of these, and these groups are a part of hydrogen atoms or All may be substituted with a substituent selected from a fluorine atom, a fluorinated alkyl group, a nitro group, or a cyano group. In the combined group, the 2 or more groups combined may be different even in the same, also, -O as a linking group -, - S -, - CO -, - SO 2 -, - NR- (R May be a hydrogen atom or an alkyl group), a divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group, or a combination thereof.

22としては、水素原子の一部又は全部が、フッ素原子又はフッ化アルキル基(より好ましくはペルフルオロアルキル基)で置換された、アルキレン基、2価の芳香環基、及びこれらを組み合わせた基がより好ましく、少なくとも一部又は全部がフッ素原子で置換された、アルキレン基、2価の芳香環基が特に好ましい。L22として、水素原子数の30〜100%がフッ素原子で置換されたアルキレン基、2価の芳香環基が最も好ましい。 L 22 is an alkylene group, a divalent aromatic ring group, or a combination thereof, in which part or all of the hydrogen atoms are substituted with a fluorine atom or a fluorinated alkyl group (more preferably a perfluoroalkyl group). Are more preferable, and an alkylene group and a divalent aromatic ring group in which at least a part or all of them are substituted with a fluorine atom are particularly preferable. L 22 is most preferably an alkylene group or a divalent aromatic ring group in which 30 to 100% of the number of hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.

22により表わされるアルキレン基、アルケニレン基、基脂肪族炭化水素環基、2価の芳香環基、及び、これらの2以上を組み合わせた基の具体例としては、一般式(I)においてL12として先に例示した具体例と同様の基が挙げられる。 Specific examples of the alkylene group, alkenylene group, group aliphatic hydrocarbon ring group, divalent aromatic ring group and a combination of two or more of these represented by L 22 include those represented by L 12 in the general formula (I). The same group as the specific example illustrated previously is mentioned.

また、L22における連結基の−NR−及び2価の窒素含有非芳香族複素環基としては、上述したX11における各々と同様の具体例が挙げられ、好ましい例も同様である。 Specific examples of the linking group —NR— and the divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group in L 22 include the same specific examples as in X 11 described above, and preferred examples are also the same.

は、活性光線又は放射線の照射によりスルホン酸基となる部位を表す。Zの具体例としては、一般式(I)においてZとして先に例示した具体例と同様の基が挙げられる。 Z 2 represents a site that becomes a sulfonic acid group upon irradiation with actinic rays or radiation. Specific examples of Z 2 include the same groups as the specific examples previously exemplified as Z 1 in formula (I).

一般式(II)の繰り返し単位に対応する重合性モノマー単位について、活性光線又は放射線の照射によりカチオンが離脱して生成するスルホン酸単位として、以下に例示する。   The polymerizable monomer unit corresponding to the repeating unit of the general formula (II) is exemplified below as a sulfonic acid unit generated by detachment of a cation by irradiation with actinic rays or radiation.

Figure 0005572520
Figure 0005572520

次に、一般式(III)について説明する。
一般式(III)において、R31、R32、R33は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、シアノ基、アルコキシカルボニル基を表す。更に、後述するX31が単結合であり、L31が2価の芳香環基である場合、R32はL31の芳香環基と環を形成していてもよく、その場合のR32はアルキレン基を表す。
Next, general formula (III) is demonstrated.
In the general formula (III), R 31 , R 32 and R 33 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. Furthermore, when X 31 described later is a single bond and L 31 is a divalent aromatic ring group, R 32 may form a ring with the aromatic ring group of L 31 , in which case R 32 is Represents an alkylene group.

31、R32、R33におけるアルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、シアノ基、アルコキシカルボニル基の具体例としては、一般式(II)におけるR21、R22、R23について先に例示した具体例と同様の基が挙げられる。 Specific examples of the alkyl group, monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, halogen atom, cyano group and alkoxycarbonyl group in R 31 , R 32 and R 33 include R 21 , R 22 and R in the general formula (II). The same group as the specific example illustrated previously about 23 is mentioned.

31及びX32は、各々独立に、単結合、−O−、−S−、−CO−、−SO−、−NR−(Rは水素原子あるいはアルキル基)、2価の窒素含有非芳香族複素環基、又は、これらを組み合わせた基を表す。 X 31 and X 32 each independently represent a single bond, —O—, —S—, —CO—, —SO 2 —, —NR— (wherein R is a hydrogen atom or an alkyl group), divalent nitrogen-containing non- An aromatic heterocyclic group or a group obtained by combining them is represented.

−NR−及び2価の窒素含有非芳香族複素環基の具体例としては、一般式(I)中のX11において、−NR−及び2価の窒素含有非芳香族複素環基の具体例として先に挙げた例と同様の基が挙げられ、好ましい例も同様である。 Specific examples of —NR— and a divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group include specific examples of —NR— and a divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group in X 11 in the general formula (I). Are the same groups as those mentioned above, and preferred examples are also the same.

31としては、単結合、−O−、−CO−、−NR−(Rは水素原子あるいはアルキル基)、及び、これらを組み合わせた基がより好ましく、単結合、−COO−、−CONR−(Rは水素原子あるいはアルキル基)が特に好ましい。 X 31 is more preferably a single bond, —O—, —CO—, —NR— (wherein R is a hydrogen atom or an alkyl group), and a group obtained by combining these, and a single bond, —COO—, —CONR— (R is a hydrogen atom or an alkyl group) is particularly preferred.

32としては、−O−、−S−、−CO−、−SO−、2価の窒素含有非芳香族複素環基、及び、これらを組み合わせた基がより好ましく、−O−、−OCO−、−OSO−が特に好ましい。 X 32 is more preferably —O—, —S—, —CO—, —SO 2 —, a divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group, or a group obtained by combining these, —O—, — OCO -, - OSO 2 - is particularly preferred.

31は、単結合、アルキレン基、アルケニレン基、2価の脂肪族炭化水素環基、2価の芳香環基、又はこれらの2以上を組み合わせた基を表す。ただし、X31が単結合であり、L31がR32と結合して環を形成する場合、L31は3価の芳香環基を表す。組み合わせた基において、組み合わされる2以上の基は同じであっても異なっていてもよく、また、連結基として−O−、−S−、−CO−、−SO−、−NR−(Rは水素原子あるいはアルキル基)、2価の窒素含有非芳香族複素環基、又は、これらを組み合わせた基を介して連結されていてもよい。 L 31 represents a single bond, an alkylene group, an alkenylene group, a divalent aliphatic hydrocarbon ring group, a divalent aromatic ring group, or a group obtained by combining two or more thereof. However, when X 31 is a single bond and L 31 is bonded to R 32 to form a ring, L 31 represents a trivalent aromatic ring group. In the combined group, the 2 or more groups combined may be different even in the same, also, -O as a linking group -, - S -, - CO -, - SO 2 -, - NR- (R May be a hydrogen atom or an alkyl group), a divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group, or a combination thereof.

31におけるアルキレン基、アルケニレン基、2価の脂肪族炭化水素環基、2価の芳香環基としては、一般式(II)中のL21におけるアルキレン基、アルケニレン基、2価の脂肪族炭化水素環基、2価の芳香環基として先に記載した好ましい具体例と同様の具体例が挙げられる。
31がR32と結合して環を形成する場合、L31としての3価の芳香環基の具体例としては、例えば、一般式(II)中のL21における2価の芳香環基として先に記載した具体例において、任意の1個の水素原子を除してなる3価の芳香環基を挙げることができる。
As the alkylene group, alkenylene group, divalent aliphatic hydrocarbon ring group and divalent aromatic ring group in L 31, the alkylene group, alkenylene group and divalent aliphatic carbon group in L 21 in the general formula (II) are used. Specific examples similar to the preferred specific examples described above as the hydrogen ring group and the divalent aromatic ring group can be given.
When L 31 is bonded to R 32 to form a ring, specific examples of the trivalent aromatic ring group as L 31 include, for example, a divalent aromatic ring group in L 21 in the general formula (II). In the specific examples described above, a trivalent aromatic ring group formed by removing any one hydrogen atom can be exemplified.

また、L31における連結基の−NR−及び2価の窒素含有非芳香族複素環基としては、上述したL21における各々と同様の具体例が挙げられ、好ましい例も同様である。 Specific examples of the linking group —NR— and the divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group in L 31 include the same specific examples as those in L 21 described above, and preferred examples are also the same.

32は、アルキレン基、アルケニレン基、2価の脂肪族炭化水素環基、2価の芳香環基又は、これらの2以上を組み合わせた基を表す。組み合わせた基において、組み合わされる2以上の基は同じであっても異なっていてもよく、また、連結基として−O−、−S−、−CO−、−SO−、−NR−(Rは水素原子あるいはアルキル基)、2価の窒素含有非芳香族複素環基、又は、これらを組み合わせた基を介して連結されていてもよい。 L 32 represents an alkylene group, an alkenylene group, a divalent aliphatic hydrocarbon ring group, a divalent aromatic ring group, or a group obtained by combining two or more thereof. In the combined group, the 2 or more groups combined may be different even in the same, also, -O as a linking group -, - S -, - CO -, - SO 2 -, - NR- (R May be a hydrogen atom or an alkyl group), a divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group, or a combination thereof.

アルキレン基、アルケニレン基、2価の脂肪族炭化水素環基、2価の芳香環基又は、これらの2以上を組み合わせた基は、水素原子の一部又は全部が、フッ素原子、フッ化アルキル基、ニトロ基、又はシアノ基から選択される置換基で置換されていることが好ましい。   An alkylene group, an alkenylene group, a divalent aliphatic hydrocarbon ring group, a divalent aromatic ring group, or a group formed by combining two or more of these, a part or all of the hydrogen atoms are fluorine atoms, fluorinated alkyl groups It is preferably substituted with a substituent selected from a nitro group or a cyano group.

32としては、水素原子の一部又は全部が、フッ素原子又はフッ化アルキル基(より好ましくはペルフルオロアルキル基)で置換された、アルキレン基、2価の芳香環基、及びこれらを組み合わせた基がより好ましく、少なくとも一部又は全部がフッ素原子で置換された、アルキレン基、2価の芳香環基が特に好ましい。L32として、水素原子数の30〜100%がフッ素原子で置換されたアルキレン基、2価の芳香環基が最も好ましい。 L 32 is an alkylene group, a divalent aromatic ring group, or a combination of these, in which part or all of the hydrogen atoms are substituted with a fluorine atom or a fluorinated alkyl group (more preferably a perfluoroalkyl group). Are more preferable, and an alkylene group and a divalent aromatic ring group in which at least a part or all of them are substituted with fluorine atoms are particularly preferable. L 32 is most preferably an alkylene group or a divalent aromatic ring group in which 30 to 100% of the number of hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.

22により表わされるアルキレン基、アルケニレン基、2価の脂肪族炭化水素環基、2価の芳香環基、及び、これらの2以上を組み合わせた基の具体例としては、一般式(I)においてL12として先に例示した具体例と同様の基が挙げられる。 Specific examples of the alkylene group, the alkenylene group, the divalent aliphatic hydrocarbon ring group, the divalent aromatic ring group, and a group obtained by combining two or more of these represented by L 22 include those in the general formula (I). Examples of L 12 include the same groups as the specific examples exemplified above.

また、L32における連結基の−NR−及び2価の窒素含有非芳香族複素環基としては、上述したX11における各々と同様の具体例が挙げられ、好ましい例も同様である。 Specific examples of the —NR— linking group and divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group in L 32 include the same specific examples as those described above for X 11 , and preferred examples are also the same.

また、Xが単結合であり、L31が芳香環基である場合において、R32がL31の芳香環基と環を形成する場合、R32により表わされるアルキレン基としては、好ましくはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等の炭素数1〜8のアルキレン基が挙げられる。炭素数1〜4のアルキレン基がより好ましく、炭素数1又は2のアルキレン基が特に好ましい。 In the case where X 3 is a single bond and L 31 is an aromatic ring group, when R 32 forms a ring with the aromatic ring group of L 31 , the alkylene group represented by R 32 is preferably methylene. Group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group, an octylene group and the like, and an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms. An alkylene group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, and an alkylene group having 1 or 2 carbon atoms is particularly preferable.

は、活性光線又は放射線の照射により、イミド酸基あるいはメチド酸基となるオニウム塩を表す。
により表わされるオニウム塩としては、スルホニウム塩あるいはヨードニウム塩が好ましく、下記一般式(ZIII)あるいは(ZIV)で表される構造が好ましい。
Z 3 represents an onium salt that becomes an imido acid group or a methido acid group upon irradiation with actinic rays or radiation.
The onium salt represented by Z 3 is preferably a sulfonium salt or an iodonium salt, and a structure represented by the following general formula (ZIII) or (ZIV) is preferred.

Figure 0005572520
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一般式(ZIII)及び(ZIV)中、Z、Z、Z、Z、Zは、各々独立に、−CO−又は−SO−を表し、より好ましくは、−SO−である。 In general formulas (ZIII) and (ZIV), Z 1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 , and Z 5 each independently represent —CO— or —SO 2 —, and more preferably —SO 2 —. It is.

Rz、Rz、Rzは、各々独立に、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アリール基、アラルキル基を表す。水素原子の一部又は全部がフッ素原子又はフルオロアルキル基(より好ましくはペルフルオロアルキル基)で置換された態様がより好ましく、水素原子数の30〜100%がフッ素原子で置換された態様が特に好ましい。 Rz 1 , Rz 2 and Rz 3 each independently represents an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, an aryl group or an aralkyl group. An embodiment in which part or all of the hydrogen atoms are substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group (more preferably a perfluoroalkyl group) is more preferred, and an embodiment in which 30 to 100% of the number of hydrogen atoms is substituted with a fluorine atom is particularly preferred. .

上記アルキル基としては、直鎖状であっても分岐状であっても良く、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基等の炭素数1〜8個を好ましい例として挙げられる。炭素数1〜6個のアルキル基がより好ましく、炭素数1〜4個のアルキル基が特に好ましい。   The alkyl group may be linear or branched, and preferably has 1 to 8 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, and an octyl group. Take as an example. An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable, and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is particularly preferable.

1価の脂肪族炭化水素環基としては、例えば、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基など炭素数3〜10の1価の脂肪族炭化水素環基が好ましく、炭素数3〜6の1価の脂肪族炭化水素環基がより好ましい。   The monovalent aliphatic hydrocarbon ring group is preferably a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group having 3 to 10 carbon atoms such as a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, or a cyclohexyl group, and a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group having 3 to 6 carbon atoms. An aliphatic hydrocarbon ring group is more preferable.

アリール基としては、炭素数6〜18のアリール基が好ましく、炭素数6〜10のアリール基がより好ましく、フェニル基が特に好ましい。   As the aryl group, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms is preferable, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms is more preferable, and a phenyl group is particularly preferable.

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アリール基が結合したアラルキル基が好ましい例として挙げられる。炭素数1〜6のアルキレン基と上記アリール基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アリール基が結合したアラルキル基が特に好ましい。   Preferred examples of the aralkyl group include an aralkyl group in which an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms and the aryl group are bonded. An aralkyl group in which an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms and the aryl group are bonded is more preferable, and an aralkyl group in which an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms and the aryl group are bonded is particularly preferable.

は、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表わし、好ましくは上述した一般式(ZI)におけるスルホニウムカチオン及び一般式(ZII)におけるヨードニウムカチオン構造が挙げられる。 A + represents a sulfonium cation or an iodonium cation, and preferred examples include the sulfonium cation in the general formula (ZI) and the iodonium cation structure in the general formula (ZII).

一般式(III)の繰り返し単位に対応する重合性モノマー単位について、活性光線又は放射線の照射によりカチオンが離脱して生成するイミド酸、メチド酸単位として、以下に例示する。   The polymerizable monomer unit corresponding to the repeating unit of the general formula (III) is exemplified below as an imidic acid or methide acid unit generated by detachment of a cation by irradiation with actinic rays or radiation.

Figure 0005572520
Figure 0005572520

一般式(I)〜(III)の繰り返し単位に対応する重合性化合物は、一般的なスルホン酸エステル化反応あるいはスルホンアミド化反応を用いることで合成できる。例えば、ビススルホニルハライド化合物の一方のスルホニルハライド部を選択的にアミン、アルコールなどと反応させて、スルホンアミド結合、スルホン酸エステル結合を形成した後、もう一方のスルホニルハライド部分を加水分解する方法、あるいは環状スルホン酸無水物をアミン、アルコールにより開環させる方法により得ることができる。また、US5554664、J.Fluorine Chem. 105(2000)129−136、J.Fluorine Chem. 116(2002)45−48に記載されている方法を用いても容易に合成することができる。   The polymerizable compound corresponding to the repeating units of the general formulas (I) to (III) can be synthesized by using a general sulfonic acid esterification reaction or sulfonamidation reaction. For example, a method of selectively reacting one sulfonyl halide part of a bissulfonyl halide compound with an amine, alcohol, etc. to form a sulfonamide bond or a sulfonate ester bond, and then hydrolyzing the other sulfonyl halide part, Alternatively, it can be obtained by a method of opening a cyclic sulfonic anhydride with an amine or alcohol. Also, US Pat. Fluorine Chem. 105 (2000) 129-136; Fluorine Chem. 116 (2002) 45-48 can also be easily synthesized.

一般式(I)〜(III)の繰り返し単位に対応する重合性化合物は、上記で合成した有機酸のリチウム、ナトリウム、カリウム塩とヨードニウムあるいはスルホニウムの水酸化物、臭化物、塩化物などから、特表平11−501909号、あるいは特開2003−246786号に記載されている塩交換法を用いて容易に合成できる。   The polymerizable compounds corresponding to the repeating units of the general formulas (I) to (III) are specially selected from lithium, sodium and potassium salts of organic acids synthesized above and hydroxides, bromides and chlorides of iodonium or sulfonium. It can be easily synthesized using the salt exchange method described in Table No. 11-501909 or JP-A No. 2003-246786.

一般式(I)〜(III)におけるZ〜Zにより表わされるオニウム塩のカチオンの具体例を以下に示す。 Specific examples of the cation of the onium salt represented by Z 1 to Z 3 in the general formulas (I) to (III) are shown below.

Figure 0005572520
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Figure 0005572520
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Figure 0005572520
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また下表に一般式(I)〜(III)の繰り返し単位に対応する重合性化合物(M)の具体例を、カチオン構造(上記例示の(Z−1)〜(Z−58))とアニオン構造(先に例示の(I−1)〜(I−16)、(II−1)〜(II−21)、(III−1)〜(III−16)における有機酸の水素原子を除いたアニオン)の組み合わせとして示す。   In addition, specific examples of the polymerizable compound (M) corresponding to the repeating units of the general formulas (I) to (III) are shown in the following table as cation structures ((Z-1) to (Z-58) exemplified above) and anions. In the structure (previously exemplified (I-1) to (I-16), (II-1) to (II-21), (III-1) to (III-16), the hydrogen atom of the organic acid was removed. It is shown as a combination of anions).

Figure 0005572520
Figure 0005572520

Figure 0005572520
Figure 0005572520

樹脂(P)中の繰り返し単位(A)の含有率は、全繰り返し単位に対して、0.5〜80モル%の範囲が好ましく、より好ましくは1〜60モル%の範囲であり、更に好ましくは3〜40モル%の範囲である。   The content of the repeating unit (A) in the resin (P) is preferably in the range of 0.5 to 80 mol%, more preferably in the range of 1 to 60 mol%, still more preferably with respect to all the repeating units. Is in the range of 3-40 mol%.

〔繰り返し単位(B)〕
樹脂(P)は、前記繰り返し単位(A)に加えて、酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を発生する繰り返し単位(B)(以下、「酸分解性基を有する繰り返し単位」と称することがある)を有することが好ましい。
[Repeating unit (B)]
In addition to the repeating unit (A), the resin (P) is a repeating unit (B) that decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group (hereinafter referred to as “a repeating unit having an acid-decomposable group”). It is preferable to have.

アルカリ可溶性基としては、フェノール性水酸基、カルボキシル基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、トリス(アルキルスルホニル)メチレン基等が挙げられる。
好ましいアルカリ可溶性基としては、フェノール性水酸基、カルボキシル基、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール)、スルホン酸基が挙げられる。
酸分解性基として好ましい基は、これらのアルカリ可溶性基の水素原子を酸で脱離する基で置換した基である。
Alkali-soluble groups include phenolic hydroxyl groups, carboxyl groups, fluorinated alcohol groups, sulfonic acid groups, sulfonamido groups, sulfonylimide groups, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) methylene groups, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) imides. Group, bis (alkylcarbonyl) methylene group, bis (alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylsulfonyl) methylene group, bis (alkylsulfonyl) imide group, tris (alkylcarbonyl) methylene group, tris (alkylsulfonyl) methylene group, etc. Is mentioned.
Preferred alkali-soluble groups include phenolic hydroxyl groups, carboxyl groups, fluorinated alcohol groups (preferably hexafluoroisopropanol), and sulfonic acid groups.
A preferable group as the acid-decomposable group is a group obtained by substituting the hydrogen atom of these alkali-soluble groups with a group capable of leaving with an acid.

酸で脱離する基としては、例えば、−C(R36)(R37)(R38)、−C(R01)(R02)(OR39)、−C(=O)−O−C(R36)(R37)(R38)、−C(R01)(R02)−C(=O)−O−C(R36)(R37)(R38)、−CH(R36)(Ar)等を挙げることができる。
式中、R36〜R39は、各々独立に、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、1価の芳香環基、アルキレン基と1価の芳香環基を組み合わせた基又はアルケニル基表す。R36とR37とは、互いに結合して環を形成してもよい。
01及びR02は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、1価の芳香環基、アルキレン基と1価の芳香環基を組み合わせた基又はアルケニル基を表す。
Arは、1価の芳香環基を表す。
36〜R39、R01及びR02のアルキル基は、炭素数1〜8のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、へキシル基、オクチル基等を挙げることができる。
Examples of the group capable of leaving with an acid include -C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), -C (R 01 ) (R 02 ) (OR 39 ), -C (= O) -O- C (R 36) (R 37 ) (R 38), - C (R 01) (R 02) -C (= O) -O-C (R 36) (R 37) (R 38), - CH ( R 36 ) (Ar) and the like.
In the formula, each of R 36 to R 39 independently represents an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a monovalent aromatic ring group, a group obtained by combining an alkylene group and a monovalent aromatic ring group, or an alkenyl group. Represent. R 36 and R 37 may be bonded to each other to form a ring.
R 01 and R 02 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a monovalent aromatic ring group, a group combining an alkylene group and a monovalent aromatic ring group, or an alkenyl group. Represents.
Ar represents a monovalent aromatic ring group.
The alkyl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, such as methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl. Group, octyl group and the like.

36〜R39、R01及びR02の1価の脂肪族炭化水素環基は、単環型でも、多環型でもよい。単環型としては、炭素数3〜8の脂肪族炭化水素環基が好ましく、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、シクロへキシル基、シクロオクチル基等を挙げることができる。多環型としては、炭素数6〜20の脂肪族炭化水素環基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボロニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、アンドロスタニル基等を挙げることができる。なお、脂肪族炭化水素環基中の炭素原子の一部が酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。
36〜R39、R01及びR02及びArの1価の芳香環基は、炭素数6〜10の1価の芳香環基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基等のアリール基、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、チアゾール等のヘテロ環を含む2価の芳香環基を挙げることができる。
The monovalent aliphatic hydrocarbon ring group for R 36 to R 39 , R 01 and R 02 may be monocyclic or polycyclic. The monocyclic type is preferably an aliphatic hydrocarbon ring group having 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group. As the polycyclic type, an aliphatic hydrocarbon ring group having 6 to 20 carbon atoms is preferable, for example, an adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, camphanyl group, dicyclopentyl group, α-pinel group, tricyclodecanyl group, A tetracyclododecyl group, an androstanyl group, etc. can be mentioned. In addition, a part of carbon atoms in the aliphatic hydrocarbon ring group may be substituted with a hetero atom such as an oxygen atom.
The monovalent aromatic ring group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 and Ar is preferably a monovalent aromatic ring group having 6 to 10 carbon atoms, for example, an aryl such as a phenyl group, a naphthyl group, and an anthryl group. And a divalent aromatic ring group containing a heterocyclic ring such as a group, thiophene, furan, pyrrole, benzothiophene, benzofuran, benzopyrrole, triazine, imidazole, benzimidazole, triazole, thiadiazole, thiazole.

36〜R39、R01及びR02のアルキレン基と1価の芳香環基を組み合わせた基としては、炭素数7〜12のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。
36〜R39、R01及びR02のアルケニル基は、炭素数2〜8のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、シクロへキセニル基等を挙げることができる。
36とR37とが、互いに結合して形成する環は、単環型でも、多環型でもよい。単環型としては、炭素数3〜8の脂肪族炭化水素環構造が好ましく、例えば、シクロプロパン構造、シクロブタン構造、シクロペンタン構造、シクロへキサン構造、シクロヘプタン構造、シクロオクタン構造等を挙げることができる。多環型としては、炭素数6〜20の脂肪族炭化水素環構造が好ましく、例えば、アダマンタン構造、ノルボルナン構造、ジシクロペンタン構造、トリシクロデカン構造、テトラシクロドデカン構造等を挙げることができる。なお、脂肪族炭化水素環構造中の炭素原子の一部が酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。
The group in which the alkylene group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 and the monovalent aromatic ring group are combined is preferably an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, such as a benzyl group, a phenethyl group, or a naphthylmethyl group. Etc.
The alkenyl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 is preferably an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a cyclohexenyl group.
The ring formed by combining R 36 and R 37 with each other may be monocyclic or polycyclic. As the monocyclic type, an aliphatic hydrocarbon ring structure having 3 to 8 carbon atoms is preferable, and examples thereof include a cyclopropane structure, a cyclobutane structure, a cyclopentane structure, a cyclohexane structure, a cycloheptane structure, and a cyclooctane structure. Can do. As the polycyclic type, an aliphatic hydrocarbon ring structure having 6 to 20 carbon atoms is preferable, and examples thereof include an adamantane structure, a norbornane structure, a dicyclopentane structure, a tricyclodecane structure, and a tetracyclododecane structure. A part of carbon atoms in the aliphatic hydrocarbon ring structure may be substituted with a hetero atom such as an oxygen atom.

36〜R39、R01、R02、及びArとしての上記各基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基等を挙げることができ、置換基の炭素数は8以下が好ましい。 Each of the groups as R 36 to R 39 , R 01 , R 02 and Ar may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group and a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group. , Aryl group, amino group, amide group, ureido group, urethane group, hydroxyl group, carboxyl group, halogen atom, alkoxy group, thioether group, acyl group, acyloxy group, alkoxycarbonyl group, cyano group, nitro group, etc. The number of carbon atoms of the substituent is preferably 8 or less.

繰り返し単位(B)としては、下記一般式(V)又は(VI)で表される繰り返し単位がより好ましい。   As the repeating unit (B), a repeating unit represented by the following general formula (V) or (VI) is more preferable.

Figure 0005572520
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一般式(V)において、R51、R52及びR53は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。R52はLと結合して環(好ましくは、5員若しくは6員環)を形成していてもよく、その場合のR52はアルキレン基を表わす。 In the general formula (V), R 51 , R 52 and R 53 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. R 52 may be bonded to L 5 to form a ring (preferably a 5-membered or 6-membered ring), in which case R 52 represents an alkylene group.

は、単結合又は2価の連結基を表し、R52と環を形成する場合には3価の連結基を表す。 L 5 represents a single bond or a divalent linking group, and in the case of forming a ring with R 52 , represents a trivalent linking group.

54はアルキル基を表し、R55及びR56は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基又は1価の芳香環基を表す。R55及びR56は互いに結合して環を形成してもよい。 R 54 represents an alkyl group, and R 55 and R 56 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, or a monovalent aromatic ring group. R 55 and R 56 may combine with each other to form a ring.

但し、R55とR56が同時に水素原子であることはない。 However, R55 and R56 are not simultaneously hydrogen atoms.

一般式(VI)中、R61、R62、R63は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。R62はArと結合して環(好ましくは、5員若しくは6員環)を形成していてもよく、その場合のR62はアルキレン基を表す。
Arは、2価の芳香環基を表し、R62と結合して環を形成する場合には3価の芳香環基を表す。
Yは、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表し、Yが複数存在する場合、複数のYは同じであっても異なっていてもよい。但し、Yの少なくとも1つは、酸の作用により脱離する基を表す。
mは、1〜4の整数を表す。
In general formula (VI), R 61 , R 62 and R 63 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. R 62 may combine with Ar 6 to form a ring (preferably a 5-membered or 6-membered ring), and R 62 in this case represents an alkylene group.
Ar 6 represents a divalent aromatic ring group, and represents a trivalent aromatic ring group when bonded to R 62 to form a ring.
Y represents a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid. When a plurality of Y are present, the plurality of Y may be the same or different. However, at least one of Y represents a group capable of leaving by the action of an acid.
m represents an integer of 1 to 4.

一般式(V)について、更に詳細に説明する。
一般式(V)におけるR51〜R53のアルキル基としては、好ましくは置換基を有していてもよいメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ドデシル基など炭素数20以下のアルキル基が挙げられ、より好ましくは炭素数8以下のアルキル基、特に好ましくは炭素数3以下のアルキル基が挙げられる。
アルコキシカルボニル基に含まれるアルキル基としては、上記R51〜R53におけるアルキル基と同様のものが好ましい。
1価の脂肪族炭化水素環基としては、単環型でも、多環型でもよい1価の脂肪族炭化水素環基が挙げられる。好ましくは置換基を有していても良いシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のような炭素数3〜8個で単環型の1価の脂肪族炭化水素環基が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子が特に好ましい。
The general formula (V) will be described in more detail.
As the alkyl group of R 51 to R 53 in the general formula (V), a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, which may preferably have a substituent, Examples thereof include alkyl groups having 20 or less carbon atoms such as hexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group and dodecyl group, more preferably alkyl groups having 8 or less carbon atoms, and particularly preferably alkyl groups having 3 or less carbon atoms.
The alkyl group contained in the alkoxycarbonyl group is preferably the same as the alkyl group in the above R 51 to R 53 .
Examples of the monovalent aliphatic hydrocarbon ring group include monovalent aliphatic hydrocarbon ring groups that may be monocyclic or polycyclic. Preferably, a monocyclic monovalent aliphatic hydrocarbon ring group having 3 to 8 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group, which may have a substituent, may be mentioned.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.

上記各基における好ましい置換基としては、例えば、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基等を挙げることができ、置換基の炭素数は8以下が好ましい。   Preferred substituents in each of the above groups include, for example, alkyl groups, monovalent aliphatic hydrocarbon ring groups, aryl groups, amino groups, amide groups, ureido groups, urethane groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, halogen atoms, alkoxy groups. Group, thioether group, acyl group, acyloxy group, alkoxycarbonyl group, cyano group, nitro group and the like, and the substituent preferably has 8 or less carbon atoms.

またR52がアルキレン基を表す場合、アルキレン基としては、好ましくはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等の炭素数1〜8のアルキレン基が挙げられる。炭素数1〜4のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜2のアルキレン基が特に好ましい。
式(V)におけるR51、R53としては、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子がより好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基(−CF)、ヒドロキシメチル基(−CH−OH)、クロロメチル基(−CH−Cl)、フッ素原子(−F)が特に好ましい。R52としては、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、アルキレン基(Qと環を形成)がより好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基(−CF)、ヒドロキシメチル基(−CH−OH)、クロロメチル基(−CH−Cl)、フッ素原子(−F)、メチレン基(Lと環を形成)、エチレン基(Lと環を形成)が特に好ましい。
When R 52 represents an alkylene group, the alkylene group is preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group or an octylene group. An alkylene group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, and an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms is particularly preferable.
R 51 and R 53 in Formula (V) are more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, or a halogen atom, and a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a trifluoromethyl group (—CF 3 ), a hydroxymethyl group (—CH 3 ). 2- OH), a chloromethyl group (—CH 2 —Cl), and a fluorine atom (—F) are particularly preferable. R 52 is more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, or an alkylene group (forming a ring with Q), and a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a trifluoromethyl group (—CF 3 ), a hydroxymethyl group ( -CH 2 -OH), a chloromethyl group (-CH 2 -Cl), a fluorine atom (-F), a methylene group (L 5 forms a ring with), ethylene group (L 5 forms a ring with) is particularly preferred.

で表される2価の連結基としては、アルキレン基、2価の芳香環基、−COO−L−、−O−L−、これらの2つ以上を組み合わせて形成される基等が挙げられる。ここで、Lはアルキレン基、2価の脂肪族炭化水素環基、2価の芳香環基、アルキレン基と2価の芳香環基を組み合わせた基を表し、フッ素原子などの置換基で更に置換されていてもよい。 Examples of the divalent linking group represented by L 5, an alkylene group, a divalent aromatic ring group, -COO-L 1 -, - O-L 1 -, a group formed by combining two or more of these Etc. Here, L 1 represents an alkylene group, a divalent aliphatic hydrocarbon ring group, a divalent aromatic ring group, a group in which an alkylene group and a divalent aromatic ring group are combined, and further a substituent such as a fluorine atom. May be substituted.

は、単結合、−COO−L−(Lは炭素数1〜5のアルキレン基が好ましく、メチレン基、プロピレン基がより好ましい。)又は2価の芳香環基で表される基が好ましい。 L 5 is a single bond, —COO-L 1 — (L 1 is preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a methylene group or a propylene group) or a group represented by a divalent aromatic ring group. Is preferred.

54〜R56のアルキル基としては炭素数1〜20のものが好ましく、より好ましくは炭素数1〜10のものであり、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、イソブチル基、t−ブチル基などの炭素数1〜4のものが特に好ましい。 The alkyl group for R 54 to R 56 is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and includes a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, and an n-butyl group. Particularly preferred are those having 1 to 4 carbon atoms such as a group, an isobutyl group and a t-butyl group.

55及びR56で表される1価の脂肪族炭化水素環基としては、炭素数3〜20のものが好ましく、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の単環性のものであってもよいし、ノルボニル基、アダマンチル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、等の多環性のものであってもよい。 The monovalent aliphatic hydrocarbon ring group represented by R 55 and R 56 is preferably a group having 3 to 20 carbon atoms, and may be monocyclic such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, A polycyclic group such as a norbornyl group, an adamantyl group, a tetracyclodecanyl group, or a tetracyclododecanyl group may be used.

また、R55及びR56が互いに結合して形成される環としては、炭素数3〜20のものが好ましく、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の単環性のものであってもよいし、ノルボニル基、アダマンチル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、等の多環性のものであってもよい。R55及びR56が互いに結合して環を形成する場合、R54は炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましい。 The ring formed by combining R 55 and R 56 with each other preferably has 3 to 20 carbon atoms, and may be monocyclic such as a cyclopentyl group or a cyclohexyl group, or a norbornyl group. A polycyclic group such as an adamantyl group, a tetracyclodecanyl group, or a tetracyclododecanyl group. When R 55 and R 56 are bonded to each other to form a ring, R 54 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group.

55及びR56で表される1価の芳香環基としては、炭素数6〜20のものが好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。R55及びR56のどちらか一方が水素原子の場合、他方は1価の芳香環基であることが好ましい。 The monovalent aromatic ring groups represented by R 55 and R 56, preferably has 6 to 20 carbon atoms, for example, a phenyl group, a naphthyl group, and the like. When one of R 55 and R 56 is a hydrogen atom, the other is preferably a monovalent aromatic ring group.

一般式(V)で表される繰り返し単位に相当するモノマーの合成方法としては、一般的な重合性基含有エステルの合成法を適用することが可能であり、特に限定されることはない。   As a method for synthesizing a monomer corresponding to the repeating unit represented by the general formula (V), a general method for synthesizing a polymerizable group-containing ester can be applied and is not particularly limited.

以下に、一般式(V)で表される繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。   Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (V) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005572520
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一般式(VI)について詳細に説明する。   The general formula (VI) will be described in detail.

一般式(VI)におけるR61〜R63のアルキル基としては、好ましくは置換基を有していてもよいメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ドデシル基など炭素数20以下のアルキル基が挙げられ、より好ましくは炭素数8以下のアルキル基が挙げられる。 As the alkyl group of R 61 to R 63 in the general formula (VI), a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, which may preferably have a substituent, Examples thereof include alkyl groups having 20 or less carbon atoms such as hexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group, and dodecyl group, and more preferable examples include alkyl groups having 8 or less carbon atoms.

アルコキシカルボニル基に含まれるアルキル基としては、上記R61〜R63におけるアルキル基と同様のものが好ましい。 As the alkyl group contained in the alkoxycarbonyl group, the same alkyl groups as those described above for R 61 to R 63 are preferable.

1価の脂肪族炭化水素環基としては、単環型でも多環型でもよく、好ましくは置換基を有していても良いシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のような炭素数3〜8個の単環型の1価の脂肪族炭化水素環基が挙げられる。   The monovalent aliphatic hydrocarbon ring group may be monocyclic or polycyclic, and preferably has 3 to 8 carbon atoms such as a cyclopropyl group, cyclopentyl group, or cyclohexyl group, which may have a substituent. And a monocyclic monovalent aliphatic hydrocarbon ring group.

ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子がより好ましい。   Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is more preferable.

62がアルキレン基を表す場合、アルキレン基としては、好ましくは置換基を有していてもよいメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等の炭素数1〜8個のものが挙げられる。 If R 62 represents an alkylene group, the alkylene group, preferably a methylene group which may have a substituent group, an ethylene group, a propylene group, butylene group, hexylene group, 1 to 8 carbon atoms such as octylene Can be mentioned.

Arは、2価の芳香環基を表す。2価の芳香環基の具体例、及び、芳香環基が有していてもよい置換基の具体例は、先に記載した一般式(II)におけるArと同様である。 Ar 6 represents a divalent aromatic ring group. Specific examples of the divalent aromatic ring group and specific examples of the substituent that the aromatic ring group may have are the same as Ar 2 in the general formula (II) described above.

上述したアルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、アルコキシカルボニル基、アルキレン基及び2価の芳香環基が有し得る置換基としては、上述した一般式(V)におけるR51〜R53により表わされる各基が有し得る置換基と同様の具体例が挙げられる。 Examples of the substituent that the above-described alkyl group, monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, alkoxycarbonyl group, alkylene group, and divalent aromatic ring group may have include R 51 to R 53 in the above general formula (V). Specific examples similar to the substituents which each group represented by can have are given.

mは1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。   m is preferably 1 or 2, and more preferably 1.

m個のYは、各々独立に、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。但し、m個中の少なくとも1つは、酸の作用により脱離する基を表す。   m Y's each independently represent a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid. However, at least one of m represents a group that is eliminated by the action of an acid.

酸の作用により脱離する基Yとしては、例えば、−C(R36)(R37)(R38)、−C(=O)−O−C(R36)(R37)(R38)、−C(R01)(R02)(OR39)、−C(R01)(R02)−C(=O)−O−C(R36)(R37)(R38)、−CH(R36)(Ar)等を挙げることができる。これら式中のR36〜R39、R01、R02及びArは、上掲において説明した各基と同義である。 Examples of the group Y leaving by the action of an acid include —C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), —C (═O) —O—C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ). ), - C (R 01) (R 02) (OR 39), - C (R 01) (R 02) -C (= O) -O-C (R 36) (R 37) (R 38), —CH (R 36 ) (Ar) and the like can be mentioned. R 36 to R 39 , R 01 , R 02 and Ar in these formulas have the same meanings as the groups described above.

酸の作用により脱離する基Yとしては、下記一般式(VI−A)で表される構造がより好ましい。   As the group Y leaving by the action of an acid, a structure represented by the following general formula (VI-A) is more preferable.

Figure 0005572520
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ここで、L及びLは、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、1価の芳香環基又はアルキレン基と1価の芳香環基を組み合わせた基を表す。 Here, L 1 and L 2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a monovalent aromatic ring group, or a group in which an alkylene group and a monovalent aromatic ring group are combined. Represents.

Mは、単結合又は2価の連結基を表す。   M represents a single bond or a divalent linking group.

Qは、アルキル基、ヘテロ原子を含んでいてもよい1価の脂肪族炭化水素環基、ヘテロ原子を含んでいてもよい1価の芳香環基、アミノ基、アンモニウム基、メルカプト基、シアノ基又はアルデヒド基を表す。   Q is an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group that may contain a hetero atom, a monovalent aromatic ring group that may contain a hetero atom, an amino group, an ammonium group, a mercapto group, or a cyano group. Or represents an aldehyde group.

Q、M、Lの少なくとも2つが結合して環(好ましくは、5員若しくは6員環)を形成してもよい。 At least two of Q, M, and L 1 may combine to form a ring (preferably a 5-membered or 6-membered ring).

及びLとしてアルキル基は、例えば炭素数1〜8個のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基を好ましく挙げることができる。 The alkyl group as L 1 and L 2 is, for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and specifically includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, and a hexyl group. An octyl group can be preferably mentioned.

及びLとして1価の脂肪族炭化水素環基は、例えば炭素数3〜15個の脂肪族炭化水素環基であって、具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等を好ましい例として挙げることができる。 The monovalent aliphatic hydrocarbon ring group as L 1 and L 2 is, for example, an aliphatic hydrocarbon ring group having 3 to 15 carbon atoms, and specifically includes a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, an adamantyl group. Groups and the like can be mentioned as preferred examples.

及びLとして1価の芳香環基は、例えば炭素数6〜15個のアリール基であって、具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基、アントリル基等を好ましい例として挙げることができる。 The monovalent aromatic ring group as L 1 and L 2 is, for example, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and specifically, a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, an anthryl group, and the like are preferable examples. be able to.

及びLとしてアルキレン基と1価の芳香環基を組み合わせた基は、例えば、炭素数6〜20であって、ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基が挙げられる。 Group formed by combining an alkylene group and a monovalent aromatic ring group as L 1 and L 2 are, for example, a 6 to 20 carbon atoms, a benzyl group, an aralkyl group such as a phenethyl group.

Mとしての2価の連結基は、例えば、アルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基など)、2価の脂肪族炭化水素環基(例えば、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、アダマンチレン基など)、アルケニレン基(例えば、エチレン基、プロペニレン基、ブテニレン基など)、2価の芳香環基(例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基など)、−S−、−O−、−CO−、−SO−、−N(R)−、及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基である。Rは、水素原子又はアルキル基(例えば炭素数1〜8個のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基など)である。 The divalent linking group as M is, for example, an alkylene group (for example, methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, hexylene group, octylene group, etc.), a divalent aliphatic hydrocarbon ring group (for example, cyclohexane). Pentylene group, cyclohexylene group, adamantylene group, etc.), alkenylene group (eg, ethylene group, propenylene group, butenylene group, etc.), divalent aromatic ring group (eg, phenylene group, tolylene group, naphthylene group, etc.), -S -, - O -, - CO -, - SO 2 -, - N (R 0) -, and a divalent linking group formed by combining a plurality of these. R 0 is a hydrogen atom or an alkyl group (for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group). Octyl group, etc.).

Qとしてのアルキル基、は、上述のL及びLとしての各基と同様である。 The alkyl group as Q is the same as each of the groups as L 1 and L 2 described above.

Qとしてのヘテロ原子を含んでいてもよい1価の脂肪族炭化水素環基及びヘテロ原子を含んでいてもよい1価の芳香環基に於ける、ヘテロ原子を含まない肪族炭化水素環基及びへテロ原子を含まない1価の芳香環基としては、上述のL及びLとしての1価の脂肪族炭化水素環基、及び1価の芳香環基などが挙げられ、好ましくは、炭素数3〜15である。 The monovalent aliphatic hydrocarbon ring group which may contain a hetero atom as Q and the aliphatic hydrocarbon ring group which does not contain a hetero atom in a monovalent aromatic ring group which may contain a hetero atom Examples of the monovalent aromatic ring group not containing a hetero atom include the above-described monovalent aliphatic hydrocarbon ring groups as L 1 and L 2 , and monovalent aromatic ring groups. It is C3-C15.

ヘテロ原子を含む1価の脂肪族炭化水素環基及びヘテロ原子を含む1価の芳香環基としては、例えば、チイラン、シクロチオラン、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、チアゾール、ピロリドン等のヘテロ環構造を有する基が挙げられるが、一般にヘテロ環と呼ばれる構造(炭素とヘテロ原子で形成される環、あるいはヘテロ原子にて形成される環)であれば、これらに限定されない。   Examples of the monovalent aliphatic hydrocarbon ring group containing a hetero atom and the monovalent aromatic ring group containing a hetero atom include thiirane, cyclothiolane, thiophene, furan, pyrrole, benzothiophene, benzofuran, benzopyrrole, triazine, and imidazole. , Benzimidazole, triazole, thiadiazole, thiazole, pyrrolidone, and other groups having a heterocyclic structure, but generally called a heterocyclic ring (a ring formed of carbon and a heteroatom, or a ring formed of a heteroatom ), It is not limited to these.

Q、M、Lの少なくとも2つが結合して形成してもよい環としては、Q、M、Lの少なくとも2つが結合して、例えば、プロピレン基、ブチレン基を形成して、酸素原子を含有する5員又は6員環を形成する場合が挙げられる。 Q, M, as a ring which may be formed by combining at least two L 1, Q, M, by combining at least two L 1, for example, a propylene group, to form a butylene group, an oxygen atom In the case of forming a 5-membered or 6-membered ring containing.

一般式(VI−A)におけるL、L、M、Qで表される各基は、置換基を有していてもよく、例えば、前述のR36〜R39、R01、R02、及びArが有してもよい置換基として挙げたものが挙げられ、置換基の炭素数は8以下が好ましい。 Each group represented by L 1 , L 2 , M, and Q in the general formula (VI-A) may have a substituent, for example, R 36 to R 39 , R 01 , R 02 described above. And those exemplified as the substituent that Ar may have, and the number of carbon atoms of the substituent is preferably 8 or less.

−M−Qで表される基として、炭素数1〜30個で構成される基が好ましく、炭素数5〜20個で構成される基がより好ましい。   The group represented by -MQ is preferably a group composed of 1 to 30 carbon atoms, more preferably a group composed of 5 to 20 carbon atoms.

以下に、一般式(VI)で表される繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。   Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (VI) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005572520
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本発明の樹脂(P)中における繰り返し単位(B)の含有率は、全繰り返し単位に対して、3〜90モル%の範囲が好ましく、5〜80モル%の範囲がより好ましく、7〜70モル%の範囲が特に好ましい。
また、樹脂中の繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B)との比率(Aのモル数/Bのモル数)は、0.04〜1.0が好ましく、0.05〜0.9がより好ましく、0.06〜0.8が特に好ましい。
The content of the repeating unit (B) in the resin (P) of the present invention is preferably from 3 to 90 mol%, more preferably from 5 to 80 mol%, more preferably from 7 to 70, based on all repeating units. A range of mol% is particularly preferred.
The ratio of the repeating unit (A) to the repeating unit (B) in the resin (number of moles of A / number of moles of B) is preferably 0.04 to 1.0, and preferably 0.05 to 0.9. More preferred is 0.06 to 0.8.

本発明の樹脂(P)は、前記繰り返し単位(A)及び繰り返し単位(B)とは異なる、芳香環基を有する繰り返し単位を有していることが好ましい。そのような芳香環基を有する繰り返し単位としては、例えば、下記一般式(VII)で表される繰り返し単位を挙げることができる。   The resin (P) of the present invention preferably has a repeating unit having an aromatic ring group, which is different from the repeating unit (A) and the repeating unit (B). Examples of such a repeating unit having an aromatic ring group include a repeating unit represented by the following general formula (VII).

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式中、R41、R42及びR43は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。R42はQと結合して環(好ましくは5員又は6員環)を形成していてもよく、その場合のR42はアルキレン基を表す。 In the formula, R 41 , R 42 and R 43 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. R 42 may be bonded to Q to form a ring (preferably a 5-membered or 6-membered ring), and R 42 in this case represents an alkylene group.

Qは芳香環基を含有する基を表す。   Q represents a group containing an aromatic ring group.

一般式(VII)について更に詳細に説明する。
式(VII)におけるR41、R42、R43のアルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子及びアルコキシカルボニル基の具体例としては、前記一般式(V)のR51、R52及びR53において説明した具体例と同様のものを挙げることができる。
General formula (VII) will be described in more detail.
Specific examples of the alkyl group, monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, halogen atom and alkoxycarbonyl group of R 41 , R 42 and R 43 in formula (VII) include R 51 and R in the general formula (V). Examples similar to the specific examples described in 52 and R 53 can be given.

またR42がアルキレン基を表す場合、アルキレン基としては、好ましくはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等の炭素数1〜8のアルキレン基が挙げられる。炭素数1〜4のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜2のアルキレン基が特に好ましい。 In the case where R 42 represents an alkylene group, the alkylene group, preferably methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, hexylene group, and an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms such as octylene group. An alkylene group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, and an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms is particularly preferable.

式(VII)におけるR41、R43としては、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子がより好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基(−CF)、ヒドロキシメチル基(−CH−OH)、クロロメチル基(−CH−Cl)、フッ素原子(−F)が特に好ましい。R42としては、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、アルキレン基(Qと環を形成)がより好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基(−CF)、ヒドロキシメチル基(−CH−OH)、クロロメチル基(−CH−Cl)、フッ素原子(−F)、メチレン基(Qと環を形成)、エチレン基(Qと環を形成)が特に好ましい。 R 41 and R 43 in Formula (VII) are more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, or a halogen atom, and a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a trifluoromethyl group (—CF 3 ), a hydroxymethyl group (—CH 3 ). 2- OH), a chloromethyl group (—CH 2 —Cl), and a fluorine atom (—F) are particularly preferable. R 42 is more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, or an alkylene group (forming a ring with Q), and a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a trifluoromethyl group (—CF 3 ), a hydroxymethyl group ( —CH 2 —OH), a chloromethyl group (—CH 2 —Cl), a fluorine atom (—F), a methylene group (forming a ring with Q), and an ethylene group (forming a ring with Q) are particularly preferable.

一般式(VII)において、Qは好ましくは炭素数1〜20の置換又は無置換の芳香族基である。Qで表される芳香族基としては例えば以下のものが挙げられる。   In general formula (VII), Q is preferably a substituted or unsubstituted aromatic group having 1 to 20 carbon atoms. Examples of the aromatic group represented by Q include the following.

フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、フェナントリル基、フルオレニル基、トリフェニレニル基、ナフタセニル基、ビフェニル基、ピロリニル基、フラニル基、チオフェニル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ピリダジル基、インドリジル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェンニル基、イソベンゾフラニル基、キノリジル基、キノリニル基、フタラジル基、ナフチリジル基、キノキサリル基、キノキサゾリル基、イソキノリニル基、カルバゾリル基、アクリジル基、フェナントロリル基、チアントレニル基、クロメニル基、キサンテニル基、フェノキサチリル基、フェノチアジル基、フェナジル基。これらの中で、好ましくは芳香族炭化水素環であり、より好ましいものとしては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、フェナントリル基であり、更に好ましくはフェニル基である。   Phenyl group, naphthyl group, anthranyl group, phenanthryl group, fluorenyl group, triphenylenyl group, naphthacenyl group, biphenyl group, pyrrolinyl group, furanyl group, thiophenyl group, imidazolyl group, oxazolyl group, thiazolyl group, pyridyl group, pyrazinyl group, pyrimidyl group , Pyridazyl group, indoridyl group, benzofuranyl group, benzothiophenyl group, isobenzofuranyl group, quinolidyl group, quinolinyl group, phthalazyl group, naphthyridyl group, quinoxalyl group, quinoxazolyl group, isoquinolinyl group, carbazolyl group, acridyl group, phenanthryl group , Thiantenyl group, chromenyl group, xanthenyl group, phenoxatilyl group, phenothiazyl group, phenazyl group. Among these, an aromatic hydrocarbon ring is preferable, and a phenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group, and a phenanthryl group are more preferable, and a phenyl group is more preferable.

一般式(VII)は、一形態において、R41、R42及びR43が水素原子であることが好ましく、下記一般式(VII−1)で表される繰り返し単位が好ましい。 In one form, the general formula (VII) is preferably such that R 41 , R 42 and R 43 are hydrogen atoms, and a repeating unit represented by the following general formula (VII-1) is preferable.

Figure 0005572520
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Qは芳香環基を含有する基を表す。   Q represents a group containing an aromatic ring group.

一般式(VII)で表される繰り返し単位としては、下記一般式(IV)で表される繰り返し単位(以下、繰り返し単位(C)ともいう)より好ましい。   The repeating unit represented by the general formula (VII) is more preferable than the repeating unit represented by the following general formula (IV) (hereinafter also referred to as the repeating unit (C)).

Figure 0005572520
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ここで、R41、R42及びR43は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。またR42はArと結合して環を形成していてもよく、その場合のR42はアルキレン基を表す。
は、単結合又は2価の連結基を表す。
Here, R 41 , R 42 and R 43 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. R 42 may be bonded to Ar 4 to form a ring, in which case R 42 represents an alkylene group.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.

Arは、2価の芳香環基を表し、R42と結合して環を形成する場合には3価の芳香環基を表す。
nは、1〜4の整数を表す。
Ar 4 represents a divalent aromatic ring group, and represents a trivalent aromatic ring group when bonded to R 42 to form a ring.
n represents an integer of 1 to 4.

式(IV)におけるR41、R42、R43のアルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、及びアルコキシカルボニル基及びこれらの基が有し得る置換基の具体例としては、一般式(VII)における各基と同様の具体例が挙げられる。 Specific examples of the alkyl group represented by R 41 , R 42 , and R 43 in formula (IV), a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a halogen atom, an alkoxycarbonyl group, and a substituent that these groups may have include: Specific examples similar to the respective groups in general formula (VII) are given.

は、単結合又は2価の連結基を表す。Xで表される2価の連結基としては、例えば、−COO−、−CONH−、−OCO−、−CO−、−O−、−S−、−SO−、−SO−、−NH−、アルキレン基、シクロアルキレン基及びアルケニレン基が挙げられる。中でも、−COO−、−CONH−、−OCO−、−CO−、−S−、−SO−又は−SO−が好ましく、−COO−、−CONH−、−SO−又は−SO−がより好ましい。 X 1 represents a single bond or a divalent linking group. Examples of the divalent linking group represented by X 1 include —COO—, —CONH—, —OCO—, —CO—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, — NH-, an alkylene group, a cycloalkylene group and an alkenylene group may be mentioned. Among them, —COO—, —CONH—, —OCO—, —CO—, —S—, —SO— or —SO 2 — is preferable, —COO—, —CONH—, —SO 2 — or —SO 3 —. Is more preferable.

Arは、2価の芳香環基を表す。2価の芳香環基は、置換基を有していてもよく、例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基などの炭素数6〜18のアリーレン基、あるいは、例えば、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、チアゾール等のヘテロ環を含む2価の芳香環基を好ましい例として挙げることができる。 Ar 4 represents a divalent aromatic ring group. The divalent aromatic ring group may have a substituent, for example, an arylene group having 6 to 18 carbon atoms such as a phenylene group, a tolylene group, a naphthylene group, an anthracenylene group, or, for example, thiophene, furan, Preferred examples include divalent aromatic ring groups containing heterocycles such as pyrrole, benzothiophene, benzofuran, benzopyrrole, triazine, imidazole, benzimidazole, triazole, thiadiazole, and thiazole.

上記各基における好ましい置換基としては、R11〜R13で挙げたアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、フェニル基等のアリール基が挙げられる。 Preferable substituents in each of the above groups include alkyl groups, methoxy groups, ethoxy groups, hydroxyethoxy groups, propoxy groups, hydroxypropoxy groups, butoxy groups, etc., aryl groups such as phenyl groups, and the like mentioned for R 11 to R 13. Groups.

Arとしては、置換基を有していても良い炭素数6〜18のアリーレン基がより好ましく、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基が特に好ましい。 Ar 4 is more preferably an arylene group having 6 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and particularly preferably a phenylene group, a naphthylene group, or a biphenylene group.

一般式(VII)で表される繰り返し単位に相当するモノマーの合成方法としては、特に限定されることはないが、例えばJ.Med.Chem., vol.34(5), 1675−1692(1991)、同vol.35(25), 4665−4675(1992)、J.Org.Chem. vol.45(18), 3657−3664(1980)、Adv.Synth.Catal. vol.349(1−2), 152−156(2007)、J.Org.Chem. vol.28, 1921−1922(1963)、Synth.Commun. vol.28(15), 2677−2682(1989)及びこれらに引用されている文献等に記載の重合性炭素−炭素二重結合含有芳香族化合物の合成法を参考に合成することができる。   The method for synthesizing the monomer corresponding to the repeating unit represented by the general formula (VII) is not particularly limited. Med. Chem. , Vol. 34 (5), 1675-1692 (1991), vol. 35 (25), 4665-4675 (1992), J. MoI. Org. Chem. vol. 45 (18), 3657-3664 (1980), Adv. Synth. Catal. vol. 349 (1-2), 152-156 (2007), J. MoI. Org. Chem. vol. 28, 1921- 1922 (1963), Synth. Commun. vol. 28 (15), 2677-2682 (1989) and the literature cited therein, etc., and can be synthesized with reference to the synthesis method of the polymerizable carbon-carbon double bond-containing aromatic compound.

以下に、樹脂(P)中の一般式(VII)で表される繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。式中、aは0〜2の整数表す。   Although the specific example of the repeating unit represented by general formula (VII) in resin (P) is shown below, this invention is not limited to this. In formula, a represents the integer of 0-2.

Figure 0005572520
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樹脂(P)中の一般式(VII)で表される繰り返し単位含有率は、全繰り返し単位に対して、5〜90モル%の範囲で含有することが好ましく、より好ましくは10〜80モル%の範囲であり、更に好ましくは20〜70モル%の範囲である。一般式(VII)で表される繰り返し単位は1種類であってもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよいが、少なくとも一般式(IV)で表される繰り返し単位を含むことが好ましい。   It is preferable to contain the repeating unit content rate represented by general formula (VII) in resin (P) in the range of 5-90 mol% with respect to all the repeating units, More preferably, it is 10-80 mol%. More preferably, it is the range of 20-70 mol%. One type of repeating unit represented by the general formula (VII) may be used, or two or more types may be used in combination, but it is preferable that at least the repeating unit represented by the general formula (IV) is included. .

本発明において、一般式(VII)で表される繰り返し単位の含有率(モル%)は、前記繰り返し単位(B)の含有率と同等又はそれ以上であることが好ましい。   In this invention, it is preferable that the content rate (mol%) of the repeating unit represented by general formula (VII) is equivalent to or more than the content rate of the said repeating unit (B).

〔繰り返し単位(D)〕
樹脂(P)は、更に、アルカリ現像液の作用で分解しアルカリ現像液中への溶解速度が増大する基を有する繰り返し単位(D)を有することが好ましい。
[Repeating unit (D)]
The resin (P) preferably further has a repeating unit (D) having a group that decomposes under the action of an alkali developer and increases the dissolution rate in the alkali developer.

アルカリ現像液の作用で分解しアルカリ現像液中への溶解速度が増大する基としては、ラクトン構造、フェニルエステル構造などが挙げられる。   Examples of the group that decomposes by the action of an alkali developer and increases the dissolution rate in the alkali developer include a lactone structure and a phenyl ester structure.

繰り返し単位(D)としては、下記一般式(AII)で表される繰り返し単位がより好ましい。   As the repeating unit (D), a repeating unit represented by the following general formula (AII) is more preferable.

Figure 0005572520
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一般式(AII)中、
Rbは、水素原子、ハロゲン原子又は置換基を有していてもよいアルキル基(好ましくは炭素数1〜4)を表す。
In general formula (AII),
Rb 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an optionally substituted alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms).

Rbのアルキル基が有していてもよい好ましい置換基としては、水酸基、ハロゲン原子が挙げられる。Rbのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができる。Rbとして、好ましくは、水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、トリフルオロメチル基であり、水素原子、メチル基が特に好ましい。 Preferable substituents that the alkyl group of Rb 0 may have include a hydroxyl group and a halogen atom. Examples of the halogen atom for Rb 0 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Rb 0 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxymethyl group or a trifluoromethyl group, and particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.

Abは、単結合、アルキレン基、単環又は多環の脂肪族炭化水素環構造を有する2価の連結基、エーテル基、エステル基、カルボニル基、又はこれらを組み合わせた2価の連結基を表す。好ましくは、単結合、−Ab−CO−で表される2価の連結基である。 Ab represents a single bond, an alkylene group, a divalent linking group having a monocyclic or polycyclic aliphatic hydrocarbon ring structure, an ether group, an ester group, a carbonyl group, or a divalent linking group obtained by combining these. . Preferably a single bond, -Ab 1 -CO 2 - is a divalent linking group represented by.

Abは、直鎖又は分岐アルキレン基、単環又は多環の脂肪族炭化水素環基であり、好ましくはメチレン基、エチレン基、シクロヘキシレン基、アダマンチレン基、ノルボルニレン基である。 Ab 1 is a linear or branched alkylene group, a monocyclic or polycyclic aliphatic hydrocarbon ring group, preferably a methylene group, an ethylene group, a cyclohexylene group, an adamantylene group, or a norbornylene group.

Vは、アルカリ現像液の作用で分解しアルカリ現像液中への溶解速度が増大する基を表す。好ましくはエステル結合を有する基であり、中でもラクトン構造を有する基がより好ましい。   V represents a group that decomposes under the action of an alkali developer and increases the dissolution rate in the alkali developer. A group having an ester bond is preferable, and a group having a lactone structure is more preferable.

ラクトン構造を有する基としては、ラクトン構造を有していればいずれでも用いることができるが、好ましくは5〜7員環ラクトン構造であり、5〜7員環ラクトン構造にビシクロ構造、スピロ構造を形成する形で他の環構造が縮環しているものが好ましい。下記一般式(LC1−1)〜(LC1−17)のいずれかで表されるラクトン構造を有する繰り返し単位を有することがより好ましい。また、ラクトン構造が主鎖に直接結合していてもよい。好ましいラクトン構造としては(LC1−1)、(LC1−4)、(LC1−5)、(LC1−6)、(LC1−13)、(LC1−14)、(LC1−17)である。   As the group having a lactone structure, any group having a lactone structure can be used, but a 5- to 7-membered ring lactone structure is preferable, and a bicyclo structure or a spiro structure is added to the 5- to 7-membered ring lactone structure. Those in which other ring structures are condensed in the form to be formed are preferred. It is more preferable to have a repeating unit having a lactone structure represented by any of the following general formulas (LC1-1) to (LC1-17). The lactone structure may be directly bonded to the main chain. Preferred lactone structures are (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-13), (LC1-14), and (LC1-17).

Figure 0005572520
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ラクトン構造部分は、置換基(Rb)を有していても有していなくてもよい。好ましい置換基(Rb)としては、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数4〜7の1価の脂肪族炭化水素環基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数2〜8のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、酸分解性基などが挙げられる。より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、シアノ基、酸分解性基である。nは、0〜4の整数を表す。nが2以上の時、複数存在する置換基(Rb)は、同一でも異なっていてもよく、また、複数存在する置換基(Rb)同士が結合して環を形成してもよい。 The lactone structure portion may or may not have a substituent (Rb 2 ). Preferred substituents (Rb 2 ) include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group having 4 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms. Examples include an alkoxycarbonyl group, a carboxyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, and an acid-decomposable group. More preferably, they are a C1-C4 alkyl group, a cyano group, and an acid-decomposable group. n 2 represents an integer of 0-4. When n 2 is 2 or more, a plurality of substituents (Rb 2 ) may be the same or different, and a plurality of substituents (Rb 2 ) may be bonded to form a ring. .

ラクトン基を有する繰り返し単位は、通常光学異性体が存在するが、いずれの光学異性体を用いてもよい。また、1種の光学異性体を単独で用いても、複数の光学異性体を混合して用いてもよい。1種の光学異性体を主に用いる場合、その光学純度(ee)が90%以上のものが好ましく、より好ましくは95%以上である。   The repeating unit having a lactone group usually has an optical isomer, but any optical isomer may be used. One optical isomer may be used alone, or a plurality of optical isomers may be mixed and used. When one kind of optical isomer is mainly used, the optical purity (ee) thereof is preferably 90% or more, more preferably 95% or more.

樹脂(P)中の繰り返し単位(D)の含有率は、全繰り返し単位に対して、0.5〜80モル%の範囲で含有することが好ましく、より好ましくは1〜60モル%の範囲であり、更に好ましくは2〜40モル%の範囲である。繰り返し単位(D)は1種類であってもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。特定のラクトン構造を用いることでラインエッジラフネス、現像欠陥が良好になる。   The content of the repeating unit (D) in the resin (P) is preferably in the range of 0.5 to 80 mol%, more preferably in the range of 1 to 60 mol% with respect to all the repeating units. Yes, more preferably in the range of 2-40 mol%. One type of repeating unit (D) may be used, or two or more types may be used in combination. By using a specific lactone structure, line edge roughness and development defects are improved.

以下に、樹脂(P)中の繰り返し単位(D)の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。式中、Rxは、H,CH,CHOH,又はCFを表す。 Although the specific example of the repeating unit (D) in resin (P) is shown below, this invention is not limited to this. In the formula, Rx represents H, CH 3 , CH 2 OH, or CF 3 .

Figure 0005572520
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Figure 0005572520
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本発明の樹脂(P)の形態としては、ランダム型、ブロック型、クシ型、スター型のいずれの形態でもよい。   The form of the resin (P) of the present invention may be any of random type, block type, comb type, and star type.

樹脂(P)は、例えば、各構造に対応する不飽和モノマーのラジカル、カチオン、又はアニオン重合により合成することができる。また各構造の前駆体に相当する不飽和モノマーを用いて重合した後に、高分子反応を行うことにより目的とする樹脂を得ることも可能である。   The resin (P) can be synthesized, for example, by radical, cation, or anionic polymerization of an unsaturated monomer corresponding to each structure. It is also possible to obtain the desired resin by conducting a polymer reaction after polymerization using an unsaturated monomer corresponding to the precursor of each structure.

例えば、一般的合成方法としては、不飽和モノマー及び重合開始剤を溶剤に溶解させ、加熱することにより重合を行う一括重合法、加熱溶剤に不飽和モノマーと重合開始剤の溶液を1〜10時間かけて滴下して加える滴下重合法などが挙げられ、滴下重合法が好ましい。
重合に使用される溶媒としては、例えば、後述の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を調製する際に使用することができる溶剤等を挙げることができ、より好ましくは本発明の組成物に用いられる溶剤と同一の溶剤を用いて重合することが好ましい。これにより保存時のパーティクルの発生が抑制できる。
重合反応は窒素やアルゴンなど不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。重合開始剤としては市販のラジカル開始剤(アゾ系開始剤、パーオキサイドなど)を用いて重合を開始させる。ラジカル開始剤としてはアゾ系開始剤が好ましく、エステル結合、シアノ基、カルボキシル基を有するアゾ系開始剤が好ましい。好ましい開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)などが挙げられる。必要に応じて連鎖移動剤(例えば、アルキルメルカプタンなど)の存在下で重合を行ってもよい。
反応の濃度は5〜70質量%であり、好ましくは10〜50質量%である。反応温度は、通常10℃〜150℃であり、好ましくは30℃〜120℃、更に好ましくは40〜100℃である。
反応時間は、通常1〜48時間であり、好ましくは1〜24時間、更に好ましくは1〜12時間である。
反応終了後、室温まで放冷し、精製する。精製は、水洗や適切な溶媒を組み合わせることにより残留単量体やオリゴマー成分を除去する液々抽出法、特定の分子量以下のもののみを抽出除去する限外ろ過等の溶液状態での精製方法や、樹脂溶液を貧溶媒へ滴下することで樹脂を貧溶媒中に凝固させることにより残留単量体等を除去する再沈澱法やろ別した樹脂スラリーを貧溶媒で洗浄する等の固体状態での精製方法等の通常の方法を適用できる。たとえば、上記樹脂が難溶あるいは不溶の溶媒(貧溶媒)を、該反応溶液の10倍以下の体積量、好ましくは10〜5倍の体積量で、接触させることにより樹脂を固体として析出させる。
For example, as a general synthesis method, an unsaturated monomer and a polymerization initiator are dissolved in a solvent, and a batch polymerization method in which polymerization is performed by heating, a solution of an unsaturated monomer and a polymerization initiator in a heating solvent for 1 to 10 hours. The dropping polymerization method etc. which are dropped and added over are mentioned, and the dropping polymerization method is preferable.
Examples of the solvent used for the polymerization include a solvent that can be used in preparing the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition described below, and more preferably the composition of the present invention. Polymerization is preferably carried out using the same solvent as used in the above. Thereby, generation | occurrence | production of the particle at the time of a preservation | save can be suppressed.
The polymerization reaction is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. As a polymerization initiator, a commercially available radical initiator (azo initiator, peroxide, etc.) is used to initiate the polymerization. As the radical initiator, an azo initiator is preferable, and an azo initiator having an ester bond, a cyano group, and a carboxyl group is preferable. Preferred examples of the initiator include azobisisobutyronitrile, azobisdimethylvaleronitrile, dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) and the like. If necessary, the polymerization may be performed in the presence of a chain transfer agent (for example, alkyl mercaptan).
The reaction concentration is 5 to 70% by mass, preferably 10 to 50% by mass. The reaction temperature is usually from 10 ° C to 150 ° C, preferably from 30 ° C to 120 ° C, more preferably from 40 ° C to 100 ° C.
The reaction time is usually 1 to 48 hours, preferably 1 to 24 hours, more preferably 1 to 12 hours.
After completion of the reaction, the mixture is allowed to cool to room temperature and purified. Purification can be accomplished by a liquid-liquid extraction method that removes residual monomers and oligomer components by combining water and an appropriate solvent, and a purification method in a solution state such as ultrafiltration that extracts and removes only those having a specific molecular weight or less. , Reprecipitation method that removes residual monomer by coagulating resin in poor solvent by dripping resin solution into poor solvent and purification in solid state such as washing filtered resin slurry with poor solvent A normal method such as a method can be applied. For example, the resin is precipitated as a solid by contacting a solvent (poor solvent) in which the resin is hardly soluble or insoluble in a volume amount of 10 times or less, preferably 10 to 5 times that of the reaction solution.

ポリマー溶液からの沈殿又は再沈殿操作の際に用いる溶媒(沈殿又は再沈殿溶媒)としては、該ポリマーの貧溶媒であればよく、ポリマーの種類に応じて、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、ニトロ化合物、エーテル、ケトン、エステル、カーボネート、アルコール、カルボン酸、水、これらの溶媒を含む混合溶媒等の中から適宜選択して使用できる。これらの中でも、沈殿又は再沈殿溶媒として、少なくともアルコール(特に、メタノールなど)又は水を含む溶媒が好ましい。
沈殿又は再沈殿溶媒の使用量は、効率や収率等を考慮して適宜選択できるが、一般には、ポリマー溶液100質量部に対して、100〜10000質量部、好ましくは200〜2000質量部、更に好ましくは300〜1000質量部である。
沈殿又は再沈殿する際の温度としては、効率や操作性を考慮して適宜選択できるが、通常0〜50℃程度、好ましくは室温付近(例えば20〜35℃程度)である。沈殿又は再沈殿操作は、攪拌槽などの慣用の混合容器を用い、バッチ式、連続式等の公知の方法により行うことができる。
沈殿又は再沈殿したポリマーは、通常、濾過、遠心分離等の慣用の固液分離に付し、乾燥して使用に供される。濾過は、耐溶剤性の濾材を用い、好ましくは加圧下で行われる。乾燥は、常圧又は減圧下(好ましくは減圧下)、30〜100℃程度、好ましくは30〜50℃程度の温度で行われる。
なお、一度、樹脂を析出させて、分離した後に、再び溶媒に溶解させ、該樹脂が難溶あるいは不溶の溶媒と接触させてもよい。即ち、上記ラジカル重合反応終了後、該ポリマーが難溶あるいは不溶の溶媒を接触させ、樹脂を析出させ(工程a)、樹脂を溶液から分離し(工程b)、改めて溶媒に溶解させ樹脂溶液Aを調製(工程c)、その後、該樹脂溶液Aに、該樹脂が難溶あるいは不溶の溶媒を、樹脂溶液Aの10倍未満の体積量(好ましくは5倍以下の体積量)で、接触させることにより樹脂固体を析出させ(工程d)、析出した樹脂を分離する(工程e)ことを含む方法でもよい。
The solvent (precipitation or reprecipitation solvent) used in the precipitation or reprecipitation operation from the polymer solution may be a poor solvent for the polymer, and may be a hydrocarbon, halogenated hydrocarbon, nitro, depending on the type of polymer. A compound, ether, ketone, ester, carbonate, alcohol, carboxylic acid, water, a mixed solvent containing these solvents, and the like can be appropriately selected for use. Among these, as a precipitation or reprecipitation solvent, a solvent containing at least an alcohol (particularly methanol or the like) or water is preferable.
The amount of the precipitation or reprecipitation solvent used can be appropriately selected in consideration of efficiency, yield, and the like, but generally 100 to 10000 parts by mass, preferably 200 to 2000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer solution, More preferably, it is 300-1000 mass parts.
The temperature for precipitation or reprecipitation can be appropriately selected in consideration of efficiency and operability, but is usually about 0 to 50 ° C., preferably around room temperature (for example, about 20 to 35 ° C.). The precipitation or reprecipitation operation can be performed by a known method such as a batch method or a continuous method using a conventional mixing vessel such as a stirring tank.
The precipitated or re-precipitated polymer is usually subjected to conventional solid-liquid separation such as filtration and centrifugation, and dried before use. Filtration is performed using a solvent-resistant filter medium, preferably under pressure. Drying is performed at a temperature of about 30 to 100 ° C., preferably about 30 to 50 ° C. under normal pressure or reduced pressure (preferably under reduced pressure).
In addition, once the resin is precipitated and separated, it may be dissolved again in a solvent, and the resin may be brought into contact with a hardly soluble or insoluble solvent. That is, after completion of the radical polymerization reaction, a solvent in which the polymer is hardly soluble or insoluble is brought into contact, the resin is precipitated (step a), the resin is separated from the solution (step b), and dissolved again in the solvent. (Step c), and then contact the resin solution A with a solvent in which the resin is hardly soluble or insoluble in a volume amount less than 10 times that of the resin solution A (preferably 5 times or less volume). This may be a method including precipitating a resin solid (step d) and separating the precipitated resin (step e).

本発明に係わる樹脂(P)の分子量は、特に制限されないが、重量平均分子量が1000〜100000の範囲であることが好ましく、1500〜60000の範囲であることがより好ましく、2000〜30000の範囲であることが特に好ましい。ここで、樹脂の重量平均分子量は、GPC(キャリア:THFあるいはN−メチル−2−ピロリドン(NMP))によって測定したポリスチレン換算分子量を示す。   The molecular weight of the resin (P) according to the present invention is not particularly limited, but the weight average molecular weight is preferably in the range of 1000 to 100,000, more preferably in the range of 1500 to 60000, and in the range of 2000 to 30000. It is particularly preferred. Here, the weight average molecular weight of the resin indicates a molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC (carrier: THF or N-methyl-2-pyrrolidone (NMP)).

また分散度(Mw/Mn)は、好ましくは1.00〜5.00、より好ましくは1.03〜3.50であり、更に好ましくは、1.05〜2.50である。   The dispersity (Mw / Mn) is preferably 1.00 to 5.00, more preferably 1.03 to 3.50, and still more preferably 1.05 to 2.50.

また本発明に係わる樹脂の性能を向上させる目的で、耐ドライエッチング性を著しく損なわない範囲で、更に他の重合性モノマー由来の繰り返し単位を有していても良い。 その他の重合性モノマー由来の繰り返し単位の樹脂中含有量としては、全繰り返し単位に対して、一般的に50モル%以下、好ましくは30モル%以下である。使用することができるその他の重合性モノマーとしては、以下に示すものが含まれる。例えば、(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、スチレン類、クロトン酸エステル類などから選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合物である。   Further, for the purpose of improving the performance of the resin according to the present invention, it may further have repeating units derived from other polymerizable monomers as long as the dry etching resistance is not significantly impaired. The content of repeating units derived from other polymerizable monomers in the resin is generally 50 mol% or less, preferably 30 mol% or less, based on all repeating units. Other polymerizable monomers that can be used include those shown below. For example, it is a compound having one addition polymerizable unsaturated bond selected from (meth) acrylic acid esters, (meth) acrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, styrenes, crotonic acid esters and the like. .

具体的には、(メタ)アクリル酸エステル類としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸アミル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸−t−オクチル、(メタ)アクリル酸2−クロロエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸フェニルなどが挙げられる。   Specifically, (meth) acrylic acid esters include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, (meth) Amyl acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid-t-octyl, (meth) acrylic acid 2-chloroethyl, (meth) acrylic acid 2 -Hydroxyethyl, glycidyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate and the like.

(メタ)アクリルアミド類としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N−アルキル(メタ)アクリルアミド、(アルキル基としては、炭素原子数1〜10のもの、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ヘプチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、ヒドロキシエチル基、ベンジル基などがある。)、N−アリール(メタ)アクリルアミド(アリール基としては、例えばフェニル基、トリル基、ニトロフェニル基、ナフチル基、シアノフェニル基、ヒドロキシフェニル基、カルボキシフェニル基などがある。)、N,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミド(アルキル基としてはR、炭素原子数1〜10のもの、例えば、メチル基、エチル基、ブチル基、イソブチル基、エチルヘキシル基、シクロヘキシル基などがある。)、N,N−アリール(メタ)アクリルアミド(アリール基としては、例えばフェニル基などがある。)、N−メチル−N−フェニルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチル−N−メチルアクリルアミド、N−2−アセトアミドエチル−N−アセチルアクリルアミドなどが挙げられる。   (Meth) acrylamides include, for example, (meth) acrylamide, N-alkyl (meth) acrylamide, (the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl Group, t-butyl group, heptyl group, octyl group, cyclohexyl group, benzyl group, hydroxyethyl group, benzyl group, etc.), N-aryl (meth) acrylamide (as aryl groups, for example, phenyl group, tolyl group , A nitrophenyl group, a naphthyl group, a cyanophenyl group, a hydroxyphenyl group, a carboxyphenyl group, etc.), N, N-dialkyl (meth) acrylamide (R is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, For example, methyl group, ethyl group, butyl group, isobutyl group, ethylhexyl group, A hexyl group), N, N-aryl (meth) acrylamide (the aryl group includes, for example, a phenyl group), N-methyl-N-phenylacrylamide, N-hydroxyethyl-N-methylacrylamide. N-2-acetamidoethyl-N-acetylacrylamide and the like.

アリル化合物としては、例えば、アリルエステル類(例えば、酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸アリルなど)、アリルオキシエタノールなどが挙げられる。
ビニルエーテル類としては、例えば、アルキルビニルエーテル(例えば、ヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、1−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニルエーテル、2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテルなど)、ビニルアリールエーテル(例えばビニルフェニルエーテル、ビニルトリルエーテル、ビニルクロルフェニルエーテル、ビニル−2,4−ジクロルフェニルエーテル、ビニルナフチルエーテル、ビニルアントラニルエーテルなど)が挙げられる。
Examples of allyl compounds include allyl esters (eg, allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate), allyl Examples include oxyethanol.
Examples of vinyl ethers include alkyl vinyl ethers (for example, hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethyl hexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, chloroethyl vinyl ether, 1-methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether, 2- Ethyl butyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, diethylene glycol vinyl ether, dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, tetrahydrofurfuryl vinyl ether, etc., vinyl aryl ethers (eg vinyl phenyl ether, vinyl tolyl ether, vinyl chloride) Phenyl ether, vinyl 2,4-dichlorophenyl ether, vinyl naphthyl ether, vinyl anthranyl ether) and the like.

ビニルエステル類としては、例えば、ビニルブチレート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジクロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、ビニルフェニルアセテート、ビニルアセトアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β−フェニルブチレート、ビニルシクロヘキシルカルボキシレート、安息香酸ビニル、サルチル酸ビニル、クロル安息香酸ビニル、テトラクロル安息香酸ビニル、ナフトエ酸ビニルなどが挙げられる。
クロトン酸エステル類としては、例えば、クロトン酸アルキル(例えば、クロトン酸ブチル、クロトン酸ヘキシル、グリセリンモノクロトネートなど)が挙げられる。
Examples of vinyl esters include vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl valate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, vinyl methoxyacetate, vinyl butoxyacetate, Examples thereof include vinyl phenyl acetate, vinyl acetoacetate, vinyl lactate, vinyl-β-phenyl butyrate, vinyl cyclohexyl carboxylate, vinyl benzoate, vinyl salicylate, vinyl chlorobenzoate, vinyl tetrachlorobenzoate, vinyl naphthoate and the like.
Examples of the crotonic acid esters include alkyl crotonic acid (for example, butyl crotonic acid, hexyl crotonic acid, glycerin monocrotonate, etc.).

イタコン酸ジアルキル類としては、例えば、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチルなどが挙げられる。   Examples of the dialkyl itaconates include dimethyl itaconate, diethyl itaconate, and dibutyl itaconate.

マレイン酸あるいはフマール酸のジアルキルエステル類としては、例えば、ジメチルマレレート、ジブチルフマレートなどが挙げられる。
その他にも、無水マレイン酸、マレイミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、マレイロニトリル等をあげることができる。また一般に前記本発明にかかわる繰り返し単位と共重合可能である付加重合性不飽和化合物であれば、特に制限されず用いることができる。
Examples of the dialkyl esters of maleic acid or fumaric acid include dimethyl maleate and dibutyl fumarate.
In addition, maleic anhydride, maleimide, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleilonitrile, and the like can be given. In general, any addition-polymerizable unsaturated compound copolymerizable with the repeating unit according to the present invention can be used without any particular limitation.

本発明の樹脂(P)は、1種類単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。樹脂(P)の含有率は、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分を基準にして、30〜99.99質量%が好ましく、50〜99.97質量%がより好ましく、70〜99.95質量%が特に好ましい。   Resin (P) of this invention can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. The content of the resin (P) is preferably from 30 to 99.99 mass%, preferably from 50 to 99.97 mass%, based on the total solid content in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention. Is more preferable, and 70 to 99.95% by mass is particularly preferable.

樹脂(P)の好ましい具体例としては、例えば、前記一般式(I)〜(III)で表される繰り返し単位の具体例から選択される1種以上の繰り返し単位(A)/前記一般式(IV)で表される繰り返し単位の具体例から選択される1種以上の繰り返し単位(C)/前記一般式(V)〜(VI)で表される繰り返し単位の具体例から選択される1種以上の繰り返し単位(B)を有する樹脂、前記一般式(I)〜(III)で表される繰り返し単位の具体例から選択される1種以上の繰り返し単位(A)/前記一般式(IV)で表される繰り返し単位の具体例から選択される1種以上の繰り返し単位(C)/前記一般式(V)〜(VI)で表される繰り返し単位の具体例から選択される1種以上の繰り返し単位(B)/前記一般式(AII)で表される繰り返し単位の具体例から選択される1種以上の繰り返し単位(D)を有する樹脂を挙げることができる。   Preferred specific examples of the resin (P) include, for example, one or more repeating units (A) selected from the specific examples of the repeating units represented by the general formulas (I) to (III) / the general formula ( IV) One or more types of repeating units selected from specific examples of repeating units represented by formula (V) / one type selected from specific examples of repeating units represented by the general formulas (V) to (VI) Resin having the above repeating unit (B), one or more repeating units (A) selected from specific examples of the repeating units represented by the general formulas (I) to (III) / the general formula (IV) One or more repeating units (C) selected from the specific examples of the repeating units represented by the formula (V) to one or more selected from the specific examples of the repeating units represented by the general formulas (V) to (VI). Repeating unit (B) / in the general formula (AII) It may be mentioned a resin having one or more repeating units (D) is selected from the specific examples of the repeating units.

樹脂(P)のより好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Although the more preferable specific example of resin (P) is shown below, this invention is not limited to these.

Figure 0005572520
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本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物には、必要に応じて更に、塩基性化合物、酸の作用により分解してアルカリ水溶液に対する溶解速度が増大する樹脂、従来型の光酸発生剤、界面活性剤、酸分解性溶解阻止化合物、染料、可塑剤、光増感剤、及び現像液に対する溶解促進性化合物、プロトンアクセプター性官能基を有する化合物等を含有させることができる。   The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention may further include a basic compound, a resin that decomposes by the action of an acid to increase the dissolution rate in an aqueous alkaline solution, and a conventional photoacid generator. An agent, a surfactant, an acid-decomposable dissolution inhibiting compound, a dye, a plasticizer, a photosensitizer, a dissolution promoting compound for a developer, a compound having a proton acceptor functional group, and the like can be contained.

[2]活性光線又は放射線の照射によりビス(アルキルスルホニル)アミドを発生する、前記樹脂(P)とは異なる化合物(B)
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物が含有する化合物(B)は、活性光線又は放射線の照射によりビス(アルキルスルホニル)アミドを発生する。すなわち、化合物(B)は、光酸発生剤である。ここで、化合物(B)は、樹脂(P)とは異なる。
化合物(B)は、分子量2000以下の低分子化合物であることが好ましく、1500以下の低分子化合物であることがより好ましく、分子量900以下の低分子化合物であることが好ましい。ここで、本発明における低分子化合物とは、不飽和結合を持った化合物(いわゆる重合性モノマー)を、開始剤を使用しつつその不飽和結合を開裂させ、連鎖的に結合を成長させることによって得られる、いわゆるポリマーやオリゴマーではなく、分子量2000以下(より好ましくは1500以下、更に好ましくは900以下)の一定の分子量を有する化合物(実質的に分子量分布を有さない化合物)である。なお、分子量は、通常、100以上である。
[2] Compound (B) which is different from the resin (P) and generates bis (alkylsulfonyl) amide upon irradiation with actinic rays or radiation
The compound (B) contained in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention generates bis (alkylsulfonyl) amide upon irradiation with actinic rays or radiation. That is, the compound (B) is a photoacid generator. Here, the compound (B) is different from the resin (P).
The compound (B) is preferably a low molecular compound having a molecular weight of 2000 or less, more preferably a low molecular compound having a molecular weight of 1500 or less, and preferably a low molecular compound having a molecular weight of 900 or less. Here, the low molecular weight compound in the present invention refers to a compound having an unsaturated bond (so-called polymerizable monomer) by cleaving the unsaturated bond using an initiator and growing the bond in a chain manner. It is not a so-called polymer or oligomer obtained, but a compound having a constant molecular weight of 2000 or less (more preferably 1500 or less, more preferably 900 or less) (a compound having substantially no molecular weight distribution). The molecular weight is usually 100 or more.

活性光線又は放射線の照射によりビス(アルキルスルホニル)アミドを発生する化合物の内で好ましい化合物として、下記一般式(ZI’)又は(ZII’)で表される化合物を挙げることができる。   Among the compounds that generate bis (alkylsulfonyl) amide upon irradiation with actinic rays or radiation, compounds represented by the following general formula (ZI ′) or (ZII ′) can be exemplified.

Figure 0005572520
Figure 0005572520

一般式(ZI’)に於いて、
201’、R202’及びR203’は、各々独立に有機基を表す。
は、ビス(アルキルスルホニル)アミドアニオンを表す。
In the general formula (ZI ′),
R 201 ′, R 202 ′ and R 203 ′ each independently represents an organic group.
X - represents a bis (alkylsulfonyl) amide anion.

ビス(アルキルスルホニル)アミドアニオンとしては、下記一般式(AN1)で表される有機アニオンが挙げられる。   Examples of the bis (alkylsulfonyl) amide anion include organic anions represented by the following general formula (AN1).

Figure 0005572520
Figure 0005572520

前記一般式(AN1)に於いて、
16及びR17は、各々独立に、アルキル基を表す。
In the general formula (AN1),
R 16 and R 17 each independently represents an alkyl group.

16及びR17のアルキル基としては、例えば、炭素数1〜30のものが挙げられる。ここで、R16及びR17としてのアルキル基は、更に置換基を有していてもよく、このような更なる置換基としては、例えば、水酸基、アルキル基(好ましくは炭素数1〜20)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜20)、ハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素)、アリール基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、−O−、−CO−、−CO−、−S−、−SO−、−SO−、−SON(Rd)−、−CON(Rd)−、及び、これらの2種以上が組み合わされてなる基などが挙げられる。Rd及びRdは、それぞれ独立して、水素原子又はアルキル基(好ましくは炭素数1〜20)を表す。
なお、R16及びR17としてのアルキル基は、上述の更なる置換基を1個で有していてもよく、2個以上で有していてもよい。
The alkyl group of R 16 and R 17, for example, those having 1 to 30 carbon atoms. Here, the alkyl group as R 16 and R 17 may further have a substituent. Examples of such a further substituent include a hydroxyl group and an alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms). , Cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms), halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine), aryl group, nitro group, cyano group, carboxyl group, —O—, —CO—, —CO 2 —. , —S—, —SO 2 —, —SO 3 —, —SO 2 N (Rd 1 ) —, —CO 2 N (Rd 2 ) —, and a group in which two or more of these are combined. Can be mentioned. Rd 1 and Rd 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms).
In addition, the alkyl group as R 16 and R 17 may have one or more of the above-described further substituents.

16及びR17の各々は、少なくとも一つのフッ素原子を含むことが好ましい。これにより、化合物(B)から発生するビス(アルキルスルホニル)アミドアニオンの酸としての反応性をより高めることができ、その結果、感度、解像性をより向上できるとともに、露光ラチチュードをより優れたものにできる。
また、R16及びR17の各々が、少なくとも一つのフッ素原子を含むことは、化合物(B)が少なくとも一つのフッ素原子を含むことを意味するが、フッ素原子は表面自由エネルギーが低く、これにより、化合物(B)はレジスト膜の表面に偏在する傾向となる。よって、レジスト膜の表面においても、化合物(B)から発生した酸としてのビス(アルキルスルホニル)アミドアニオンの反応をより確実に行うことができる。その結果、得られるパターンの断面がT−top形状になるなどの不具合を抑制し、優れたパターン形状を有するパターンを得ることができる。
Each of R 16 and R 17 preferably contains at least one fluorine atom. As a result, the reactivity of the bis (alkylsulfonyl) amide anion generated from the compound (B) as an acid can be further increased. As a result, the sensitivity and resolution can be further improved, and the exposure latitude is further improved. Can be a thing.
Further, each of R 16 and R 17 containing at least one fluorine atom means that the compound (B) contains at least one fluorine atom, but the fluorine atom has a low surface free energy, thereby The compound (B) tends to be unevenly distributed on the surface of the resist film. Therefore, the reaction of the bis (alkylsulfonyl) amide anion as an acid generated from the compound (B) can be more reliably performed on the surface of the resist film. As a result, it is possible to obtain a pattern having an excellent pattern shape by suppressing problems such as the T-top shape of the cross section of the pattern obtained.

16及びR17のアルキル基として、より好ましくはフッ素原子又はフルオロアルキル基で置換されたアルキル基である。
16及びR17の特に好ましい様態としては、下記一般式で表される基である。
The alkyl group for R 16 and R 17 is more preferably an alkyl group substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group.
A particularly preferred embodiment of R 16 and R 17 is a group represented by the following general formula.

Figure 0005572520
Figure 0005572520

上記一般式に於いて、
18は、パーフルオロアルキレン基(好ましくは、炭素数4以下、より好ましくは2〜4、更に好ましくは2又は3)を表す。
Axは、単結合又は2価の連結基(好ましくは、−O−、−CO−、−S−、−SO−、−SON(Rd)−)を表す。Rdは、水素原子又はアルキル基を表し、R19と結合して環構造を形成してもよい。
19は、水素原子、フッ素原子、置換していてもよい直鎖若しくは分岐状アルキル基、置換していてもよい単環若しくは多環のシクロアルキル基、置換していてもよいアリール基を表す。置換していてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アリール基は、置換基としてフッ素原子を有さないことが好ましい。
*は、スルホニル基に結合する結合手を表す。
In the above general formula,
R 18 represents a perfluoroalkylene group (preferably having a carbon number of 4 or less, more preferably 2 to 4, still more preferably 2 or 3).
Ax represents a single bond or a divalent linking group (preferably —O—, —CO 2 —, —S—, —SO 3 —, —SO 2 N (Rd 1 ) —). Rd 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and may combine with R 19 to form a ring structure.
R 19 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an optionally substituted linear or branched alkyl group, an optionally substituted monocyclic or polycyclic cycloalkyl group, or an optionally substituted aryl group. . The optionally substituted alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group preferably do not have a fluorine atom as a substituent.
* Represents a bond bonded to the sulfonyl group.

16とR17が互いに結合して環を形成していてもよい。
16とR17が互いに結合して形成される基としてはアルキレン基が挙げられる。好ましくは炭素数2〜20のパーフルオロアルキレン基である。R16とR17が結合して環を形成することにより、化合物(B)から発生するビス(アルキルスルホニル)アミドアニオンの酸としての反応性をより高めることができ、その結果、感度、解像性をより向上できるとともに、露光ラチチュードをより優れたものにできる。
R 16 and R 17 may be bonded to each other to form a ring.
Examples of the group formed by combining R 16 and R 17 with each other include an alkylene group. Preferably, it is a C2-C20 perfluoroalkylene group. By combining R 16 and R 17 to form a ring, the reactivity of the bis (alkylsulfonyl) amide anion generated from the compound (B) as an acid can be further increased. As a result, sensitivity, resolution can be improved. The exposure latitude can be improved and the exposure latitude can be improved.

201’、R202’及びR203’としての有機基の炭素数は、一般的に1〜30、好ましくは1〜20である。
また、R201’〜R203’のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。
201’〜R203’の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)を挙げることができる。
201’、R202’及びR203’としての有機基の具体例としては、後述する化合物(ZI’−1)、(ZI’−2)、(ZI’−3)における対応する基を挙げることができる。
Carbon number of the organic group as R 201 ′, R 202 ′ and R 203 ′ is generally 1 to 30, preferably 1 to 20.
Two of R 201 ′ to R 203 ′ may be bonded to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group.
Examples of the group formed by combining two of R 201 ′ to R 203 ′ include an alkylene group (for example, a butylene group or a pentylene group).
Specific examples of the organic group as R 201 ′, R 202 ′ and R 203 ′ include corresponding groups in the compounds (ZI′-1), (ZI′-2) and (ZI′-3) described later. be able to.

なお、一般式(ZI’)で表される構造を複数有する化合物であってもよい。例えば、一般式(ZI’)で表される化合物のR201〜R203の少なくともひとつが、一般式(ZI’)で表されるもうひとつの化合物のR201〜R203の少なくともひとつと結合した構造を有する化合物であってもよい。 In addition, the compound which has two or more structures represented by general formula (ZI ') may be sufficient. For example, at least one of R 201 to R 203 of the compound represented by the general formula (ZI ′) is bonded to at least one of R 201 to R 203 of another compound represented by the general formula (ZI ′). It may be a compound having a structure.

更に好ましい(ZI’)成分として、以下に説明する化合物(ZI’−1)、(ZI’−2)、及び(ZI’−3)を挙げることができる。   More preferred (ZI ′) components include compounds (ZI′-1), (ZI′-2), and (ZI′-3) described below.

化合物(ZI’−1)は、上記一般式(ZI’)のR201’〜R203’の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニム化合物、即ち、アリールスルホニウムをカチオンとする化合物である。
アリールスルホニウム化合物は、R201’〜R203’の全てがアリール基でもよいし、R201’〜R203’の一部がアリール基で、残りがアルキル基、シクロアルキル基でもよい。
アリールスルホニウム化合物としては、例えば、トリアリールスルホニウム化合物、ジアリールアルキルスルホニウム化合物、アリールジアルキルスルホニウム化合物、ジアリールシクロアルキルスルホニウム化合物、アリールジシクロアルキルスルホニウム化合物を挙げることができる。
アリールスルホニウム化合物のアリール基としてはフェニル基、ナフチル基などのアリール基、インドール残基、ピロール残基、などのヘテロアリール基が好ましく、更に好ましくはフェニル基、インドール残基である。アリールスルホニム化合物が2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。
アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているアルキル基は、炭素数1〜15の直鎖、分岐状アルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等を挙げることができる。
アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているシクロアルキル基は、炭素数3〜15のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。
201’〜R203’のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基は、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜14)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基を置換基として有してもよい。好ましい置換基としては炭素数1〜12の直鎖、分岐状アルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数1〜12の直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基であり、特に好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基は、3つのR201’〜R203’のうちのいずれか1つに置換していてもよいし、3つ全てに置換していてもよい。また、R201’〜R203’がアリール基の場合に、置換基はアリール基のp−位に置換していることが好ましい。
The compound (ZI′-1) is an arylsulfonium compound in which at least one of R 201 ′ to R 203 ′ of the general formula (ZI ′) is an aryl group, that is, a compound having arylsulfonium as a cation.
In the arylsulfonium compound, all of R 201 ′ to R 203 ′ may be an aryl group, or a part of R 201 ′ to R 203 ′ may be an aryl group, and the rest may be an alkyl group or a cycloalkyl group.
Examples of the arylsulfonium compound include triarylsulfonium compounds, diarylalkylsulfonium compounds, aryldialkylsulfonium compounds, diarylcycloalkylsulfonium compounds, and aryldicycloalkylsulfonium compounds.
The aryl group of the arylsulfonium compound is preferably an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group, or a heteroaryl group such as an indole residue or a pyrrole residue, more preferably a phenyl group or an indole residue. When the arylsulfonium compound has two or more aryl groups, the two or more aryl groups may be the same or different.
The alkyl group that the arylsulfonium compound has as necessary is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, sec- Examples thereof include a butyl group and a t-butyl group.
The cycloalkyl group that the arylsulfonium compound has as necessary is preferably a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and a cyclohexyl group.
The aryl group, alkyl group, and cycloalkyl group of R 201 ′ to R 203 ′ are an alkyl group (eg, having 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (eg, having 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (eg, having 6 to 6 carbon atoms). 14), an alkoxy group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, and a phenylthio group may be substituted. Preferred substituents are straight chain, branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 12 carbon atoms, and straight chain, branched or cyclic alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, and particularly preferably. They are a C1-C4 alkyl group and a C1-C4 alkoxy group. The substituent may be substituted with any one of three R 201 ′ to R 203 ′, or may be substituted with all three. Further, when R 201 ′ to R 203 ′ are aryl groups, the substituent is preferably substituted at the p-position of the aryl group.

化合物(ZI’−1)は、下記一般式(ZI’−1−1)で表される化合物であることが好ましい。   The compound (ZI′-1) is preferably a compound represented by the following general formula (ZI′-1-1).

Figure 0005572520
Figure 0005572520

〜R15は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、又はアリール基を表す。RとR15が互いに結合し環を形成してもよく、この場合、R及びR15は単結合又は2価の連結基を形成する。
16及びR17は、それぞれ独立に、アルキル基を表す。R16とR17が互いに結合し環を形成してもよい。
R 1 to R 15 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, or an aryl group. R 1 and R 15 may be bonded to each other to form a ring. In this case, R 1 and R 15 form a single bond or a divalent linking group.
R 16 and R 17 each independently represents an alkyl group. R 16 and R 17 may be bonded to each other to form a ring.

〜R15のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子が特に好ましい。
〜R15のアルキル基としては、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、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ドデシル基など炭素数1〜20のアルキル基が挙げられ、より好ましくは炭素数1〜8のアルキル基、特に好ましくは炭素数1〜3のアルキル基が挙げられる。
〜R15のアルコキシ基に含まれるアルキル基としては、上記R〜R15におけるアルキル基と同様のものが好ましい。
〜R15のアルキルカルボニルオキシ基に含まれるアルキル基としては、上記R〜R15におけるアルキル基と同様のものが好ましい。
〜R15のアリール基としては、好ましくは炭素数6〜20のアリール基、より好ましくは炭素数6〜15のアリール基が挙げられ、例えば、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。
Examples of the halogen atom of R 1 to R 15, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, a fluorine atom is particularly preferred.
Examples of the alkyl group for R 1 to R 15 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a hexyl group, a 2-ethylhexyl group, an octyl group, and a dodecyl group. -20 alkyl group is mentioned, More preferably, a C1-C8 alkyl group, Most preferably, a C1-C3 alkyl group is mentioned.
As the alkyl group contained in the alkoxy group of R 1 to R 15, the same alkyl group as in the above R 1 to R 15 is preferable.
As the alkyl group contained in the alkylcarbonyloxy group R 1 to R 15, the same alkyl groups represented by R 1 to R 15 are preferred.
The aryl group of R 1 to R 15 is preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, more preferably an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group.

〜R15は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基であることが好ましく、水素原子又はハロゲン原子であることがより好ましく、水素原子であることが更に好ましい。 R 1 to R 15 are preferably a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group, more preferably a hydrogen atom or a halogen atom, and still more preferably a hydrogen atom.

とR15が互いに結合し環を形成する場合、そのような環は、5〜7員環であることが好ましく、5又は6員環であることがより好ましい。R及びR15が形成する2価の連結基としては、アルキレン基(好ましくは炭素数1〜3のアルキレン基)、−O−、−CO−、−S−、−SO−、−SO−、及びこれらの2種以上が組み合わされてなる基などを挙げることができる。
とR15が互いに結合し環を形成する場合、R及びR15は単結合、アルキレン基、−O−、−CO−又は−S−を形成することが好ましく、単結合、アルキレン基又は−O−を形成することがより好ましい。
When R 1 and R 15 are bonded to each other to form a ring, such a ring is preferably a 5- to 7-membered ring, and more preferably a 5- or 6-membered ring. Examples of the divalent linking group R 1 and R 15 forms an alkylene group (preferably an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms), - O -, - CO 2 -, - S -, - SO 2 -, - Examples include SO 3 — and a group formed by combining two or more of these.
When R 1 and R 15 are bonded to each other to form a ring, R 1 and R 15 preferably form a single bond, an alkylene group, —O—, —CO 2 — or —S—. More preferably, it forms a group or -O-.

〜R15は、更に置換基を有していても良く、このような更なる置換基としては、例えば、水酸基、アルキル基、ハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素)、ニトロ基、シアノ基、アミド基、スルホンアミド基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アシロキシ基、カルボキシ基などが挙げられる。 R 1 to R 15 may further have a substituent. Examples of such a further substituent include a hydroxyl group, an alkyl group, a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine), a nitro group, A cyano group, an amide group, a sulfonamide group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group, an acyloxy group, a carboxy group, and the like can be given.

16及びR17としてのアルキル基の具体例及び好ましい例は、上記一般式(AN1)で説明したものと同様である。 Specific examples and preferred examples of the alkyl group as R 16 and R 17 are the same as those described in the general formula (AN1).

次に、化合物(ZI’−2)について説明する。
化合物(ZI’−2)は、一般式(ZI’)に於けるR201’〜R203’が、各々独立に、芳香環を有さない有機基を表す場合の化合物である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含有する芳香族環も包含するものである。
201’〜R203’としての芳香環を有さない有機基は、一般的に炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20である。
201’〜R203’は、各々独立に、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、ビニル基であり、更に好ましくは直鎖、分岐、環状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基、特に好ましくは直鎖、分岐2−オキソアルキル基である。
Next, the compound (ZI′-2) will be described.
The compound (ZI′-2) is a compound in the case where R 201 ′ to R 203 ′ in the general formula (ZI ′) each independently represents an organic group having no aromatic ring. Here, the aromatic ring includes an aromatic ring containing a hetero atom.
The organic group having no aromatic ring as R 201 ′ to R 203 ′ generally has 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.
R 201 ′ to R 203 ′ are each independently preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group, or a vinyl group, more preferably a linear, branched, cyclic 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylmethyl group, Particularly preferred is a linear or branched 2-oxoalkyl group.

201’〜R203’としてのアルキル基は、直鎖、分岐のいずれであってもよく、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(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)を挙げることができる。R201’〜R203’としてのアルキル基は、直鎖若しくは分岐状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基であることがより好ましい。
201’〜R203’としてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。R201’〜R203’としてのシクロアルキル基は、環状2−オキソアルキル基であることがより好ましい。
201’〜R203’としての2−オキソアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、好ましくは、上記のアルキル基、シクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。
201’〜R203’としてのアルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基としては、好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基)を挙げることができる。
201’〜R203’は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1〜5)、水酸基、シアノ基、ニトロ基によって更に置換されていてもよい。
The alkyl group as R 201 ′ to R 203 ′ may be either linear or branched, and is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group). Group, butyl group, pentyl group). The alkyl group as R 201 ′ to R 203 ′ is more preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group or an alkoxycarbonylmethyl group.
Preferable examples of the cycloalkyl group as R 201 ′ to R 203 ′ include cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group). The cycloalkyl group as R 201 ′ to R 203 ′ is more preferably a cyclic 2-oxoalkyl group.
The 2-oxoalkyl group as R 201 ′ to R 203 ′ may be linear, branched or cyclic, and preferably> C═O at the 2-position of the above alkyl group or cycloalkyl group. The group which has can be mentioned.
The alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group as R 201 ′ to R 203 ′ preferably includes an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentoxy group). .
R 201 ′ to R 203 ′ may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (for example, having 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, or a nitro group.

化合物(ZI’−3)とは、以下の一般式(ZI’−3)で表される化合物であり、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する化合物である。   The compound (ZI′-3) is a compound represented by the following general formula (ZI′-3), which is a compound having a phenacylsulfonium salt structure.

Figure 0005572520
Figure 0005572520

一般式(ZI’−3)に於いて、
1c〜R5cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、又はハロゲン原子を表す。
6c及びR7cは、各々独立に、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Rx及びRyは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基、又はビニル基を表す。
1c〜R7c中のいずれか2つ以上、及びRとRは、それぞれ結合して環構造を形成しても良く、この環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合を含んでいてもよい。R1c〜R7c中のいずれか2つ以上、及びRとRが結合して形成する基としては、ブチレン基、ペンチレン基等を挙げることができる。
は、ビス(アルキルスルホニル)アミドアニオンを表し、一般式(ZI’)に於けるXのビス(アルキルスルホニル)アミドアニオンと同様のものを挙げることができる。
In the general formula (ZI′-3),
R 1c to R 5c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, or a halogen atom.
R 6c and R 7c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group.
Rx and Ry each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group, or a vinyl group.
Any two or more of R 1c to R 7c , and R x and R y may be bonded to each other to form a ring structure, and this ring structure includes an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, and an amide bond. May be included. Examples of the group formed by combining any two or more of R 1c to R 7c and R x and R y include a butylene group and a pentylene group.
X represents a bis (alkylsulfonyl) amide anion, and examples thereof include the same as the bis (alkylsulfonyl) amide anion of X in formula (ZI ′).

1c〜R7cとしてのアルキル基は、直鎖、分岐状のいずれであってもよく、例えば、炭素数1〜20個のアルキル基、好ましくは、炭素数1〜12個の直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、直鎖又は分岐プロピル基、直鎖又は分岐ブチル基、直鎖又は分岐ペンチル基)を挙げることができる。
1c〜R7cとしてのシクロアルキル基は、例えば、炭素数3〜20個のシクロアルキル基、好ましくは、炭素数3〜8個のシクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基)を挙げることができる。
1c〜R5cとしてのアルコキシ基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜10のアルコキシ基、好ましくは、炭素数1〜5の直鎖及び分岐アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、直鎖又は分岐プロポキシ基、直鎖又は分岐ブトキシ基、直鎖又は分岐ペントキシ基)、炭素数3〜8の環状アルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基)を挙げることができる。
好ましくはR1c〜R5cのうちいずれかが、直鎖、分岐状アルキル基、シクロアルキル基又は直鎖、分岐、環状アルコキシ基であり、更に好ましくはR1c〜R5cの炭素数の和が2〜15である。これにより、より溶剤溶解性が向上し、保存時にパーティクルの発生が抑制される。
The alkyl group as R 1c to R 7c may be either linear or branched, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a linear or branched group having 1 to 12 carbon atoms. An alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a linear or branched propyl group, a linear or branched butyl group, a linear or branched pentyl group) can be mentioned.
Examples of the cycloalkyl group as R 1c to R 7c include a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms (for example, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group). Can do.
The alkoxy group as R 1c to R 5c may be linear, branched or cyclic, for example, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. (For example, methoxy group, ethoxy group, linear or branched propoxy group, linear or branched butoxy group, linear or branched pentoxy group), C3-C8 cyclic alkoxy group (for example, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group) ).
Preferably, any one of R 1c to R 5c is a linear, branched alkyl group, cycloalkyl group, or a linear, branched, or cyclic alkoxy group, and more preferably the sum of the carbon number of R 1c to R 5c is 2-15. Thereby, solvent solubility improves more and generation | occurrence | production of a particle is suppressed at the time of a preservation | save.

及びRとしてのアルキル基は、R1c〜R7cとしてのアルキル基と同様のものを挙げることができる。R及びRとしてのアルキル基は、直鎖若しくは分岐状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基であることがより好ましい。
及びRとしてのシクロアルキル基は、R1c〜R7cとしてのシクロアルキル基と同様のものを挙げることができる。R及びRとしてのシクロアルキル基は、環状2−オキソアルキル基であることがより好ましい。
直鎖、分岐又は環状2−オキソアルキル基は、R1c〜R7cとしてのアルキル基、シクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。
アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基については、R1c〜R5cとしてのアルコキシ基と同様のものを挙げることができる。
、Rは、好ましくは炭素数4個以上のアルキル基であり、より好ましくは6個以上、更に好ましくは8個以上のアルキル基である。
Examples of the alkyl group as R x and R y include the same alkyl groups as R 1c to R 7c . The alkyl group as R x and R y is more preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group or an alkoxycarbonylmethyl group.
Examples of the cycloalkyl group as R x and R y include the same cycloalkyl groups as R 1c to R 7c . The cycloalkyl group as R x and R y is more preferably a cyclic 2-oxoalkyl group.
Examples of the linear, branched, or cyclic 2-oxoalkyl group include a group having> C═O at the 2-position of the alkyl group or cycloalkyl group as R 1c to R 7c .
The alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group may be the same as the alkoxy group as R 1c to R 5c.
R x and R y are preferably an alkyl group having 4 or more carbon atoms, more preferably 6 or more, and still more preferably 8 or more.

前記一般式(ZII’)に於いて、
204’及びR205’は、各々独立に、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいシクロアルキル基を表す。
204’及びR205’のアリール基としてはフェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。
204’及びR205’としてのアルキル基は、直鎖、分岐状のいずれであってもよく、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(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)を挙げることができる。
204’及びR205’としてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。
204’及びR205’が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜15)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基等を挙げることができる。
は、ビス(アルキルスルホニル)アミドアニオンを表し、一般式(ZI’)に於けるXのビス(アルキルスルホニル)アミドアニオンと同様のものを挙げることができる。
In the general formula (ZII ′),
R 204 ′ and R 205 ′ each independently represents an aryl group which may have a substituent, an alkyl group which may have a substituent, or an cycloalkyl group which may have a substituent. .
The aryl group for R 204 ′ and R 205 ′ is preferably a phenyl group or a naphthyl group, and more preferably a phenyl group.
The alkyl group as R 204 ′ and R 205 ′ may be either linear or branched, and is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (for example, a methyl group, an ethyl group, Propyl group, butyl group, pentyl group).
The cycloalkyl group as R 204 ′ and R 205 ′ preferably includes a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group).
Examples of the substituent that R 204 ′ and R 205 ′ may have include, for example, an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (for example, a carbon number). 6-15), alkoxy groups (for example, having 1 to 15 carbon atoms), halogen atoms, hydroxyl groups, phenylthio groups and the like.
X represents a bis (alkylsulfonyl) amide anion, and examples thereof include the same as the bis (alkylsulfonyl) amide anion of X in formula (ZI ′).

活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生する化合物の内でより好ましくは、一般式(ZI’)〜(ZIII’)で表される化合物であり、更に好ましくは(ZI’)で表される化合物であり、特に好ましくは(ZI’−1)〜(ZI’−3)で表される化合物である。   Of the compounds that decompose upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, compounds represented by general formulas (ZI ′) to (ZIII ′) are more preferable, and compounds represented by (ZI ′) are more preferable. Particularly preferred are compounds represented by (ZI′-1) to (ZI′-3).

以上に説明した化合物(B)は、活性光線又は放射線の照射により、下記一般式(AC1)で表される酸(ビス(アルキルスルホニル)アミド)を発生する化合物が好ましい。   The compound (B) described above is preferably a compound that generates an acid (bis (alkylsulfonyl) amide) represented by the following general formula (AC1) upon irradiation with actinic rays or radiation.

Figure 0005572520
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一般式(AC1)中、R16及びR17は、それぞれ独立に、アルキル基を表し、R16及びR17としての有機基の具体例及び好ましい例は、上記一般式(AN1)で説明したものと同様である。 In the general formula (AC1), R 16 and R 17 each independently represents an alkyl group, and specific examples and preferred examples of the organic group as R 16 and R 17 are those described in the general formula (AN1). It is the same.

化合物(B)の具体例を以下に挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。   Specific examples of the compound (B) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005572520
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化合物(B)は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。2種以上を組み合わせて使用する際には、水素原子を除く全原子数が2以上異なる2種の有機酸を発生する化合物を組み合わせることが好ましい。
化合物(B)の組成物中の含有量は、レジスト組成物の全固形分を基準として、0.1〜20質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜15質量%、更に好ましくは1〜10質量%である。
A compound (B) can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. When two or more types are used in combination, it is preferable to combine two types of compounds that generate two types of organic acids that differ in the total number of atoms excluding hydrogen atoms by two or more.
The content of the compound (B) in the composition is preferably from 0.1 to 20% by mass, more preferably from 0.5 to 15% by mass, and still more preferably from 1 to 20% by mass, based on the total solid content of the resist composition. 10% by mass.

また、化合物(B)は、化合物(B)以外の光酸発生剤(以下、化合物(B’)ともいう)と組み合わされて使用されても良い。   The compound (B) may be used in combination with a photoacid generator other than the compound (B) (hereinafter also referred to as the compound (B ′)).

化合物(B’)としては、公知のものであれば特に限定されないが、好ましくは下記一般式(ZI”)又は(ZII”)で表される化合物を挙げることができる。   The compound (B ′) is not particularly limited as long as it is a known compound, and preferred examples include compounds represented by the following general formula (ZI ″) or (ZII ″).

Figure 0005572520
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上記一般式(ZI’)において、
201’、R202’及びR203’は、各々独立に、有機基を表す。R201’、R202’及びR203’の具体例及び好ましい例は、上記一般式(ZI’)のR201’、R202’及びR203’で説明したものと同様である。
は、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン以外の非求核性アニオン(求核反応を起こす能力が著しく低いアニオン)を表す。
In the above general formula (ZI ′),
R 201 ′, R 202 ′ and R 203 ′ each independently represents an organic group. R 201 ', R 202' and R 203 'Specific examples and preferred examples of the general formula (ZI' R 201 of) ', R 202' are similar to those described in and R 203 '.
Z represents a non-nucleophilic anion other than the bis (alkylsulfonyl) imide anion (an anion having an extremely low ability to cause a nucleophilic reaction).

としては、例えば、スルホン酸アニオン(脂肪族スルホン酸アニオン、芳香族スルホン酸アニオン、カンファースルホン酸アニオンなど)、カルボン酸アニオン(脂肪族カルボン酸アニオン、芳香族カルボン酸アニオン、アラルキルカルボン酸アニオンなど)、スルホニルイミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオン等を挙げられる。 Examples of Z include a sulfonate anion (an aliphatic sulfonate anion, an aromatic sulfonate anion, a camphor sulfonate anion, etc.), a carboxylate anion (an aliphatic carboxylate anion, an aromatic carboxylate anion, an aralkyl carboxylate anion). Etc.), a sulfonylimide anion, a tris (alkylsulfonyl) methide anion, and the like.

脂肪族スルホン酸アニオン及び脂肪族カルボン酸アニオンにおける脂肪族部位は、アルキル基であってもシクロアルキル基であってもよく、好ましくは炭素数1〜30の直鎖又は分岐のアルキル基及び炭素数3〜30のシクロアルキル基が挙げられる。   The aliphatic moiety in the aliphatic sulfonate anion and the aliphatic carboxylate anion may be an alkyl group or a cycloalkyl group, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and a carbon number. 3-30 cycloalkyl groups are mentioned.

芳香族スルホン酸アニオン及び芳香族カルボン酸アニオンにおける芳香族基としては、好ましくは炭素数6〜14のアリール基、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等を挙げることができる。   The aromatic group in the aromatic sulfonate anion and aromatic carboxylate anion is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms such as a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group.

上記で挙げたアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基は、置換基を有していてもよい。この具体例としては、ニトロ基、フッ素原子などのハロゲン原子、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜15)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜15)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜7)、アシル基(好ましくは炭素数2〜12)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2〜7)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜15)、アルキルスルホニル基(好ましくは炭素数1〜15)、アルキルイミノスルホニル基(好ましくは炭素数2〜15)、アリールオキシスルホニル基(好ましくは炭素数6〜20)、アルキルアリールオキシスルホニル基(好ましくは炭素数7〜20)、シクロアルキルアリールオキシスルホニル基(好ましくは炭素数10〜20)、アルキルオキシアルキルオキシ基(好ましくは炭素数5〜20)、シクロアルキルアルキルオキシアルキルオキシ基(好ましくは炭素数8〜20)等を挙げることができる。各基が有するアリール基及び環構造については、置換基として更にアルキル基(好ましくは炭素数1〜15)を挙げることができる。   The alkyl group, cycloalkyl group and aryl group mentioned above may have a substituent. Specific examples thereof include nitro groups, halogen atoms such as fluorine atoms, carboxyl groups, hydroxyl groups, amino groups, cyano groups, alkoxy groups (preferably having 1 to 15 carbon atoms), cycloalkyl groups (preferably having 3 to 15 carbon atoms). ), An aryl group (preferably 6 to 14 carbon atoms), an alkoxycarbonyl group (preferably 2 to 7 carbon atoms), an acyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms), an alkoxycarbonyloxy group (preferably 2 to 2 carbon atoms). 7), an alkylthio group (preferably 1 to 15 carbon atoms), an alkylsulfonyl group (preferably 1 to 15 carbon atoms), an alkyliminosulfonyl group (preferably 2 to 15 carbon atoms), an aryloxysulfonyl group (preferably carbon) Number 6-20), alkylaryloxysulfonyl group (preferably C7-20), cycloalkylary Examples thereof include an oxysulfonyl group (preferably having 10 to 20 carbon atoms), an alkyloxyalkyloxy group (preferably having 5 to 20 carbon atoms), a cycloalkylalkyloxyalkyloxy group (preferably having 8 to 20 carbon atoms), and the like. . About the aryl group and ring structure which each group has, an alkyl group (preferably C1-C15) can further be mentioned as a substituent.

アラルキルカルボン酸アニオンにおけるアラルキル基としては、好ましくは炭素数6〜12のアラルキル基、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、ナフチルブチル基等を挙げることができる。   The aralkyl group in the aralkyl carboxylate anion is preferably an aralkyl group having 6 to 12 carbon atoms, such as benzyl group, phenethyl group, naphthylmethyl group, naphthylethyl group, naphthylbutyl group, and the like.

スルホニルイミドアニオンとしては、例えば、サッカリンアニオンを挙げることができる。   Examples of the sulfonylimide anion include saccharin anion.

トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオンにおけるアルキル基は、炭素数1〜5のアルキル基が好ましい。これらのアルキル基の置換基としてはハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルオキシスルホニル基、アリールオキシスルホニル基、シクロアルキルアリールオキシスルホニル基等を挙げることができ、フッ素原子又はフッ素原子で置換されたアルキル基が好ましい。   The alkyl group in the tris (alkylsulfonyl) methide anion is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Examples of substituents for these alkyl groups include halogen atoms, alkyl groups substituted with halogen atoms, alkoxy groups, alkylthio groups, alkyloxysulfonyl groups, aryloxysulfonyl groups, cycloalkylaryloxysulfonyl groups, and the like. A fluorine atom or an alkyl group substituted with a fluorine atom is preferred.

その他のZとしては、例えば、弗素化燐、弗素化硼素、弗素化アンチモン等を挙げることができる。 Examples of other Z include fluorinated phosphorus, fluorinated boron, and fluorinated antimony.

としては、スルホン酸の少なくともα位がフッ素原子で置換された脂肪族スルホン酸アニオン、フッ素原子又はフッ素原子を有する基で置換された芳香族スルホン酸アニオン、アルキル基がフッ素原子で置換されたビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、アルキル基がフッ素原子で置換されたトリス(アルキルスルホニル)メチドアニオンが好ましい。非求核性アニオンとして、より好ましくはパーフルオロ脂肪族スルホン酸アニオン(更に好ましくは炭素数4〜8)、フッ素原子を有するベンゼンスルホン酸アニオン、更により好ましくはノナフルオロブタンスルホン酸アニオン、パーフルオロオクタンスルホン酸アニオン、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸アニオン、3,5−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンスルホン酸アニオンである。酸強度の観点からは、発生酸のpKaが−1以下であることが、感度向上のために好ましい。 Z - The at least α-position by an aliphatic sulfonate anion substituted with a fluorine atom, a fluorine atom or a fluorine atom is substituted with a group having a aromatic sulfonate anion of a sulfonic acid, an alkyl group substituted with a fluorine atom Bis (alkylsulfonyl) imide anions and tris (alkylsulfonyl) methide anions in which the alkyl group is substituted with a fluorine atom are preferred. More preferably, the non-nucleophilic anion is a perfluoroaliphatic sulfonate anion (more preferably 4 to 8 carbon atoms), a benzenesulfonate anion having a fluorine atom, still more preferably a nonafluorobutanesulfonate anion, perfluoro An octane sulfonate anion, a pentafluorobenzene sulfonate anion, and a 3,5-bis (trifluoromethyl) benzene sulfonate anion. From the viewpoint of acid strength, the pKa of the generated acid is preferably −1 or less in order to improve sensitivity.

一般式(ZII”)中、R204’及びR205’は、各々独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。R204’及びR205’の具体例及び好ましい例は、上記一般式(ZII’)のR204’及びR205’で説明したものと同様である。 In general formula (ZII ″), R 204 ′ and R 205 ′ each independently represents an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group. Specific examples and preferred examples of R 204 ′ and R 205 ′ This is the same as that described for R 204 ′ and R 205 ′ in formula (ZII ′).

は、非求核性アニオンを表し、一般式(ZI”)に於けるZの非求核性アニオンと同様のものを挙げることができる。 Z represents a non-nucleophilic anion, and examples thereof include the same as the non-nucleophilic anion of Z − in the general formula (ZI ″).

化合物(B’)の中で、特に好ましい例を以下に挙げる。   Among the compounds (B ′), particularly preferred examples are given below.

Figure 0005572520
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Figure 0005572520
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光酸発生剤(化合物(B)以外の光酸発生剤が併用される場合、この光酸発生剤の量も含む)の全量は、レジスト組成物の全固形分を基準として、0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜17質量%がより好ましく、1〜12質量%が更に好ましく、2.5〜9質量%が特に好ましい。   The total amount of the photoacid generator (including a photoacid generator when a photoacid generator other than the compound (B) is used in combination) is 0.1 to 0.1 on the basis of the total solid content of the resist composition. 20 mass% is preferable, 0.5-17 mass% is more preferable, 1-12 mass% is still more preferable, 2.5-9 mass% is especially preferable.

化合物(B)と化合物(B’)とを併用した場合の光酸発生剤の使用量は、モル比(化合物(B)/化合物(B’))で、通常99/1〜20/80、好ましくは99/1〜40/60、更に好ましくは99/1〜50/50である。   When the compound (B) and the compound (B ′) are used in combination, the photoacid generator is used in a molar ratio (compound (B) / compound (B ′)), usually 99/1 to 20/80, Preferably it is 99/1-40/60, More preferably, it is 99/1-50/50.

[3]塩基性化合物
本願発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、塩基性化合物を含有することが好ましい。
塩基性化合物は、含窒素有機塩基性化合物であることが好ましい。
[3] Basic compound The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention preferably contains a basic compound.
The basic compound is preferably a nitrogen-containing organic basic compound.

使用可能な塩基性化合物は特に限定されないが、例えば以下の(1)〜(4)に分類される化合物が好ましく用いられる。   Although the basic compound which can be used is not specifically limited, For example, the compound classified into the following (1)-(4) is used preferably.

(1)下記一般式(BS−1)で表される化合物 (1) Compound represented by the following general formula (BS-1)

Figure 0005572520
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一般式(BS−1)中、
Rは、各々独立に、水素原子、アルキル基(直鎖又は分岐)、1価の脂肪族炭化水素環基(単環又は多環)、1価の芳香環基、アルキレン基と1価の芳香環基とを組み合わせた基の何れかを表す。但し、三つのRの全てが水素原子とはならない。
In general formula (BS-1),
Each R is independently a hydrogen atom, an alkyl group (straight or branched), a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group (monocyclic or polycyclic), a monovalent aromatic ring group, an alkylene group and a monovalent aromatic It represents one of the groups combined with a cyclic group. However, not all three Rs are hydrogen atoms.

Rとしてのアルキル基の炭素数は特に限定されないが、通常1〜20、好ましくは1〜12である。   Although carbon number of the alkyl group as R is not specifically limited, Usually, 1-20, Preferably it is 1-12.

Rとしての1価の脂肪族炭化水素環基の炭素数は特に限定されないが、通常3〜20、好ましくは5〜15である。   The number of carbon atoms of the monovalent aliphatic hydrocarbon ring group as R is not particularly limited, but is usually 3 to 20, preferably 5 to 15.

Rとしての1価の芳香環基の炭素数は特に限定されないが、通常6〜20、好ましくは6〜10である。具体的にはフェニル基やナフチル基などのアリール基が挙げられる。   Although carbon number of the monovalent | monohydric aromatic ring group as R is not specifically limited, Usually, 6-20, Preferably it is 6-10. Specifically, aryl groups, such as a phenyl group and a naphthyl group, are mentioned.

Rとしてのアルキレン基と1価の芳香環基とを組み合わせた基の炭素数は特に限定されないが、通常7〜20、好ましくは7〜11である。具体的にはベンジル基等のアラルキル基が挙げられる。   Although carbon number of the group which combined the alkylene group and monovalent | monohydric aromatic ring group as R is not specifically limited, Usually, 7-20, Preferably it is 7-11. Specific examples include aralkyl groups such as a benzyl group.

Rとしてのアルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、1価の芳香環基又はアルキレン基と1価の芳香環基とを組み合わせた基は、水素原子が置換基により置換されていてもよい。この置換基としては、例えば、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、1価の芳香環基、アルキレン基と1価の芳香環基とを組み合わせた基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルオキシカルボニル基等が挙げられる。   An alkyl group as R, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a monovalent aromatic ring group, or a group in which an alkylene group and a monovalent aromatic ring group are combined may have a hydrogen atom substituted by a substituent. Good. Examples of the substituent include an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a monovalent aromatic ring group, a group in which an alkylene group and a monovalent aromatic ring group are combined, a hydroxyl group, a carboxyl group, and an alkoxy group. Group, aryloxy group, alkylcarbonyloxy group, alkyloxycarbonyl group and the like.

一般式(BS−1)で表される化合物は、3つのRの1つのみが水素原子、あるいは全てのRが水素原子でないことが好ましい。   In the compound represented by the general formula (BS-1), it is preferable that only one of three Rs is a hydrogen atom, or all Rs are not hydrogen atoms.

一般式(BS−1)の化合物の具体例としては、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−デシルアミン、トリイソデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、ジデシルアミン、メチルオクタデシルアミン、ジメチルウンデシルアミン、N,N−ジメチルドデシルアミン、メチルジオクタデシルアミン、N,N−ジブチルアニリン、N,N−ジヘキシルアニリン、2,6−ジイソプロピルアニリン、2,4,6−トリ(t−ブチル)アニリンなどが挙げられる。   Specific examples of the compound of the general formula (BS-1) include tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-octylamine, tri-n-decylamine, triisodecylamine, dicyclohexylmethylamine, Tetradecylamine, pentadecylamine, hexadecylamine, octadecylamine, didecylamine, methyloctadecylamine, dimethylundecylamine, N, N-dimethyldodecylamine, methyldioctadecylamine, N, N-dibutylaniline, N, N- Examples include dihexylaniline, 2,6-diisopropylaniline, 2,4,6-tri (t-butyl) aniline.

また、一般式(BS−1)において、少なくとも1つのRが、ヒドロキシル基で置換されたアルキル基である化合物が、好ましい態様の1つとして挙げられる。具体的化合物としては、トリエタノールアミン、N,N−ジヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。   In addition, a compound in which at least one R in the general formula (BS-1) is an alkyl group substituted with a hydroxyl group can be mentioned as one of preferable embodiments. Specific examples of the compound include triethanolamine and N, N-dihydroxyethylaniline.

また、Rとしてのアルキル基は、アルキル鎖中に、酸素原子を有し、オキシアルキレン鎖が形成されていてもよい。オキシアルキレン鎖としては−CHCHO−が好ましい。具体
的例としては、トリス(メトキシエトキシエチル)アミンや、US6040112号明細書のカラム3、60行目以降に例示の化合物などが挙げられる。
The alkyl group as R may have an oxygen atom in the alkyl chain, and an oxyalkylene chain may be formed. As the oxyalkylene chain, —CH 2 CH 2 O— is preferable. Specific examples include tris (methoxyethoxyethyl) amine and compounds exemplified in column 3, line 60 of US Pat. No. 6,040,112.

(2)含窒素複素環構造を有する化合物
複素環構造としては、芳香族性を有していてもいなくてもよい。また、窒素原子を複数有していてもよく、更に、窒素以外のヘテロ原子を含有していてもよい。具体的には、イミダゾール構造を有する化合物(2−フェニルベンゾイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾールなど)、ピペリジン構造を有する化合物(N−ヒドロキシエチルピペリジン、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケートなど)、ピリジン構造を有する化合物(4−ジメチルアミノピリジンなど)、アンチピリン構造を有する化合物(アンチピリン、ヒドロキシアンチピリンなど)が挙げられる。
(2) Compound having a nitrogen-containing heterocyclic structure The heterocyclic structure may or may not have aromaticity. Moreover, you may have two or more nitrogen atoms, Furthermore, you may contain hetero atoms other than nitrogen. Specifically, compounds having an imidazole structure (2-phenylbenzimidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, etc.), compounds having a piperidine structure (N-hydroxyethylpiperidine, bis (1,2,2,6) , 6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate), compounds having a pyridine structure (such as 4-dimethylaminopyridine), and compounds having an antipyrine structure (such as antipyrine and hydroxyantipyrine).

また、環構造を2つ以上有する化合物も好適に用いられる。具体的には1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン、1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕−ウンデカ−7−エンなどが挙げられる。   A compound having two or more ring structures is also preferably used. Specific examples include 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene and 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -undec-7-ene.

(3)フェノキシ基を有するアミン化合物
フェノキシ基を有するアミン化合物とは、アミン化合物のアルキル基の窒素原子と反対側の末端にフェノキシ基を有するものである。フェノキシ基は、例えば、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、スルホン酸エステル基、アリール基、アラルキル基、アシロキシ基、アリールオキシ基等の置換基を有していてもよい。
(3) Amine compound having a phenoxy group An amine compound having a phenoxy group has a phenoxy group at the terminal opposite to the nitrogen atom of the alkyl group of the amine compound. Examples of the phenoxy group include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a carboxylic acid ester group, a sulfonic acid ester group, an aryl group, an aralkyl group, an acyloxy group, and an aryloxy group. It may have a substituent.

より好ましくは、フェノキシ基と窒素原子との間に、少なくとも1つのオキシアルキレン鎖を有する化合物である。1分子中のオキシアルキレン鎖の数は、好ましくは3〜9個、更に好ましくは4〜6個である。オキシアルキレン鎖の中でも−CHCHO−が好まし
い。
More preferably, it is a compound having at least one oxyalkylene chain between the phenoxy group and the nitrogen atom. The number of oxyalkylene chains in one molecule is preferably 3-9, more preferably 4-6. Among the oxyalkylene chains, —CH 2 CH 2 O— is preferable.

具体例としては、2−[2−{2―(2,2―ジメトキシ−フェノキシエトキシ)エチル}−ビス−(2−メトキシエチル)]−アミンや、米国特許出願公開第2007/0224539号明細書の段落[0066]に例示されている化合物(C1−1)〜(C3−3)などが挙げられる。   Specific examples include 2- [2- {2- (2,2-dimethoxy-phenoxyethoxy) ethyl} -bis- (2-methoxyethyl)]-amine and US Patent Application Publication No. 2007/0224539. The compounds (C1-1) to (C3-3) exemplified in paragraph [0066] of the above.

(4)アンモニウム塩
アンモニウム塩も適宜用いられる。好ましくはヒドロキシド又はカルボキシレートである。より具体的にはテトラブチルアンモニウムヒドロキシドに代表されるテトラアルキルアンモニウムヒドロキシドが好ましい。
(4) Ammonium salt Ammonium salts are also used as appropriate. Preferred is hydroxide or carboxylate. More specifically, tetraalkylammonium hydroxide represented by tetrabutylammonium hydroxide is preferable.

その他、特開2002−363146号公報の実施例で合成されている化合物、特開2007−298569号公報の段落0108に記載の化合物なども使用可能である。   In addition, compounds synthesized in Examples of JP-A No. 2002-363146, compounds described in paragraph 0108 of JP-A No. 2007-298869, and the like can also be used.

塩基性化合物は、単独であるいは2種以上併用して用いられる。
塩基性化合物の使用量は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全固形分を基準として、通常、0.001〜10質量%、好ましくは0.01〜5質量%である。
A basic compound is used individually or in combination of 2 or more types.
The usage-amount of a basic compound is 0.001-10 mass% normally on the basis of the total solid of actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, Preferably it is 0.01-5 mass%.

光酸発生剤/塩基性化合物のモル比は、2.5〜300であることが好ましい。即ち、感度、解像度の点からモル比が2.5以上が好ましく、露光後加熱処理までの経時でのパターンの太りによる解像度の低下抑制の点から300以下が好ましい。このモル比としてより好ましくは5.0〜200、更に好ましくは7.0〜150である。   The molar ratio of photoacid generator / basic compound is preferably 2.5 to 300. That is, the molar ratio is preferably 2.5 or more from the viewpoints of sensitivity and resolution, and is preferably 300 or less from the viewpoint of suppressing the reduction in resolution due to pattern thickening over time until post-exposure heat treatment. This molar ratio is more preferably 5.0 to 200, and still more preferably 7.0 to 150.

なお、上記モル比における光酸発生剤とは、樹脂(P)に含まれる繰り返し単位(A)と、前記化合物(B)と、前記化合物(B’)との合計の量である。   The photoacid generator in the above molar ratio is the total amount of the repeating unit (A) contained in the resin (P), the compound (B), and the compound (B ′).

[4]酸の作用により分解してアルカリ水溶液に対する溶解速度が増大する樹脂
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、樹脂(P)以外に、酸の作用により分解してアルカリ水溶液に対する溶解速度が増大する樹脂を含有していてもよい。
[4] Resin that decomposes by the action of an acid and increases the dissolution rate in an alkaline aqueous solution The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention is decomposed by the action of an acid to be alkaline You may contain resin which the melt | dissolution rate with respect to aqueous solution increases.

酸の作用により分解してアルカリ水溶液に対する溶解速度が増大する樹脂(以下、「酸分解性樹脂」ともいう)は、樹脂の主鎖又は側鎖、或いは、主鎖及び側鎖の両方に、酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基(酸分解性基)を有する樹脂である。この内、酸分解性基を側鎖に有する樹脂がより好ましい。   Resins that decompose due to the action of an acid and increase the dissolution rate in an alkaline aqueous solution (hereinafter also referred to as “acid-decomposable resins”) are not included in the main chain or side chain of the resin, It is a resin having a group (acid-decomposable group) that decomposes by the action of and produces an alkali-soluble group. Among these, a resin having an acid-decomposable group in the side chain is more preferable.

酸分解性樹脂は、欧州特許254853号明細書、特開平2−25850号公報、同3−223860号公報、同4−251259号公報等に開示されているように、アルカリ可溶性樹脂に酸で分解し得る基の前駆体を反応させる、若しくは、酸で分解し得る基の結合したアルカリ可溶性樹脂モノマーを種々のモノマーと共重合して得ることができる。   The acid-decomposable resin is decomposed with an acid into an alkali-soluble resin as disclosed in European Patent No. 254853, JP-A-2-25850, JP-A-3-223860, JP-A-4-251259, and the like. It can be obtained by reacting a precursor of a group capable of being reacted or copolymerizing an alkali-soluble resin monomer having an acid-decomposable group bonded thereto with various monomers.

酸分解性基としては、例えば、−COOH基、−OH基などのアルカリ可溶性基を有する樹脂において、アルカリ可溶性基の水素原子を酸の作用により脱離する基で置換した基が好ましい。   As the acid-decomposable group, for example, in a resin having an alkali-soluble group such as —COOH group or —OH group, a group in which a hydrogen atom of the alkali-soluble group is substituted with a group capable of leaving by the action of an acid is preferable.

酸分解性基として具体的には、前述した本発明の樹脂で説明した酸分解性基(例えば、樹脂(P)における繰り返し単位(B)として説明した酸分解性基)と同様の基を好ましい例として挙げることができる。   Specifically, the acid-decomposable group is preferably the same group as the acid-decomposable group described in the above-described resin of the present invention (for example, the acid-decomposable group described as the repeating unit (B) in the resin (P)). As an example.

前記アルカリ可溶性基を有する樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリ(o−ヒドロキシスチレン)、ポリ(m−ヒドロキシスチレン)、ポリ(p−ヒドロキシスチレン)及びこれらの共重合体、水素化ポリ(ヒドロキシスチレン)、下記構造で表される置換基を有するポリ(ヒドロキシスチレン)類、及びフェノール性水酸基を有する樹脂、スチレン−ヒドロキシスチレン共重合体、α−メチルスチレン−ヒドロキシスチレン共重合体、水素化ノボラック樹脂等のヒドロキシスチレン構造単位を有するアルカリ可溶性樹脂、(メタ)アクリル酸、ノルボルネンカルボン酸などのカルボキシル基を有する繰り返し単位を含有するアルカリ可溶性樹脂が挙げられる。   The resin having an alkali-soluble group is not particularly limited. For example, poly (o-hydroxystyrene), poly (m-hydroxystyrene), poly (p-hydroxystyrene) and copolymers thereof, hydrogenated poly (Hydroxystyrene), poly (hydroxystyrene) s having a substituent represented by the following structure, and resins having phenolic hydroxyl groups, styrene-hydroxystyrene copolymers, α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymers, hydrogen An alkali-soluble resin having a hydroxystyrene structural unit such as a modified novolak resin, and an alkali-soluble resin containing a repeating unit having a carboxyl group such as (meth) acrylic acid or norbornenecarboxylic acid.

Figure 0005572520
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これらアルカリ可溶性樹脂のアルカリ溶解速度は、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)で測定(23℃)して170Å/秒以上が好ましい。特に好ましくは330Å/秒以上である。   The alkali dissolution rate of these alkali-soluble resins is preferably at least 170 kg / second as measured with 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) (23 ° C.). Particularly preferably, it is 330 Å / second or more.

酸で分解し得る基の含有率は、樹脂中の酸で分解し得る基を有する繰り返し単位の数(X)と酸で脱離する基で保護されていないアルカリ可溶性基を有する繰り返し単位の数(Y)をもって、X/(X+Y)で表される。含有率は、好ましくは0.01〜0.7、より好ましくは0.05〜0.50、更に好ましくは0.05〜0.40である。   The content of the group capable of decomposing with an acid is the number of repeating units (X) having a group decomposable with an acid in the resin and the number of repeating units having an alkali-soluble group not protected with a group capable of leaving with an acid. With (Y), it is represented by X / (X + Y). The content is preferably 0.01 to 0.7, more preferably 0.05 to 0.50, and still more preferably 0.05 to 0.40.

酸分解性樹脂の重量平均分子量は、GPC法によりポリスチレン換算値として、50,000以下が好ましく、より好ましくは1,000〜20000、特に好ましくは、1,000〜10,000である。   The weight average molecular weight of the acid-decomposable resin is preferably 50,000 or less, more preferably 1,000 to 20,000, and particularly preferably 1,000 to 10,000 as a polystyrene conversion value by the GPC method.

酸分解性樹脂の分散度(Mw/Mn)は、1.0〜3.0が好ましく、より好ましくは1.05〜2.0であり、更に好ましくは1.1〜1.7である。   The dispersity (Mw / Mn) of the acid-decomposable resin is preferably 1.0 to 3.0, more preferably 1.05 to 2.0, and still more preferably 1.1 to 1.7.

酸分解性樹脂は、2種類以上組み合わせて使用してもよい。   Two or more acid-decomposable resins may be used in combination.

本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、樹脂(P)を除く酸分解性樹脂を含有してもしなくても良いが、含有する場合、樹脂(P)を除く酸分解性樹脂の組成物中の配合量は、組成物の全固形分中0.1〜70質量%が好ましく、より好ましくは0.1〜50質量%、更により好ましくは0.1〜30質量%である。   The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention may or may not contain an acid-decomposable resin excluding the resin (P), but when it is contained, the acid-decomposable excluding the resin (P). The blending amount of the resin in the composition is preferably 0.1 to 70% by mass, more preferably 0.1 to 50% by mass, and still more preferably 0.1 to 30% by mass in the total solid content of the composition. is there.

[5]溶剤
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、溶剤を含有することが好ましい。このような溶剤としては、例えば、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸アルキルエステル、アルコキシプロピオン酸アルキル、環状ラクトン(好ましくは炭素数4〜10)、環を含有しても良いモノケトン化合物(好ましくは炭素数4〜10)、アルキレンカーボネート、アルコキシ酢酸アルキル、ピルビン酸アルキル等の有機溶剤を挙げることができる。
[5] Solvent The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention preferably contains a solvent. Examples of such a solvent include alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate, alkylene glycol monoalkyl ether, alkyl lactate ester, alkyl alkoxypropionate, cyclic lactone (preferably having 4 to 10 carbon atoms), and a ring. Organic solvents such as a good monoketone compound (preferably having 4 to 10 carbon atoms), alkylene carbonate, alkyl alkoxyacetate, alkyl pyruvate and the like can be mentioned.

アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレートとしては、例えば、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;別名1−メトキシ−2−アセトキシプロパン)、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、プロピレングリコールモノブ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プロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、エチ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が好ましく挙げられる。   Examples of the alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate include propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA; also known as 1-methoxy-2-acetoxypropane), propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate And propylene glycol monomethyl ether propionate, propylene glycol monoethyl ether propionate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, and ethylene glycol monoethyl ether acetate.

アルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME;別名1−メトキシ−2−プロパノール)、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルを好ましく挙げられる。   Examples of the alkylene glycol monoalkyl ether include propylene glycol monomethyl ether (PGME; also known as 1-methoxy-2-propanol), propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene Preferred is glycol monoethyl ether.

乳酸アルキルエステルとしては、例えば、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチルを好ましく挙げられる。   Preferred examples of the alkyl lactate include methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate and butyl lactate.

アルコキシプロピオン酸アルキルとしては、例えば、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチルを好ましく挙げられる。   Preferable examples of the alkyl alkoxypropionate include ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, and ethyl 3-methoxypropionate.

環状ラクトンとしては、例えば、β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、β−メチル−γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、γ−オクタノイックラクトン、α−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンが好ましく挙げられる。   Examples of the cyclic lactone include β-propiolactone, β-butyrolactone, γ-butyrolactone, α-methyl-γ-butyrolactone, β-methyl-γ-butyrolactone, γ-valerolactone, γ-caprolactone, and γ-octano. Preferred are iclactone and α-hydroxy-γ-butyrolactone.

環を含有しても良いモノケトン化合物としては、例えば、2−ブタノン、3−メチルブタノン、ピナコロン、2−ペンタノン、3−ペンタノン、3−メチル−2−ペンタノン、4−メチル−2−ペンタノン、2−メチル−3−ペンタノン、4,4−ジメチル−2−ペンタノン、2,4−ジメチル−3−ペンタノン、2,2,4,4−テトラメチル−3−ペンタノン、2−ヘキサノン、3−ヘキサノン、5−メチル−3−ヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−メチル−3−ヘプタノン、5−メチル−3−ヘプタノン、2,6−ジメチル−4−ヘプタノン、2−オクタノン、3−オクタノン、2−ノナノン、3−ノナノン、5−ノナノン、2−デカノン、3−デカノン、4−デカノン、5−ヘキセン−2−オン、3−ペンテン−2−オン、シクロペンタノン、2−メチルシクロペンタノン、3−メチルシクロペンタノン、2,2−ジメチルシクロペンタノン、2,4,4−トリメチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、3−メチルシクロヘキサノン、4−メチルシクロヘキサノン、4−エチルシクロヘキサノン、2,2−ジメチルシクロヘキサノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン、2,2,6−トリメチルシクロヘキサノン、シクロヘプタノン、2−メチルシクロヘプタノン、3−メチルシクロヘプタノンが好ましく挙げられる。   Examples of the monoketone compound which may contain a ring include 2-butanone, 3-methylbutanone, pinacolone, 2-pentanone, 3-pentanone, 3-methyl-2-pentanone, 4-methyl-2-pentanone, 2 -Methyl-3-pentanone, 4,4-dimethyl-2-pentanone, 2,4-dimethyl-3-pentanone, 2,2,4,4-tetramethyl-3-pentanone, 2-hexanone, 3-hexanone, 5-methyl-3-hexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 2-methyl-3-heptanone, 5-methyl-3-heptanone, 2,6-dimethyl-4-heptanone, 2-octanone, 3-octanone, 2-nonanone, 3-nonanone, 5-nonanone, 2-decanone, 3-decanone, 4-decanone, 5-hexen-2-one, -Penten-2-one, cyclopentanone, 2-methylcyclopentanone, 3-methylcyclopentanone, 2,2-dimethylcyclopentanone, 2,4,4-trimethylcyclopentanone, cyclohexanone, 3-methyl Cyclohexanone, 4-methylcyclohexanone, 4-ethylcyclohexanone, 2,2-dimethylcyclohexanone, 2,6-dimethylcyclohexanone, 2,2,6-trimethylcyclohexanone, cycloheptanone, 2-methylcycloheptanone, 3-methylcyclo A preferred example is heptanone.

アルキレンカーボネートとしては、例えば、プロピレンカーボネート、ビニレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネートが好ましく挙げられる。
アルコキシ酢酸アルキルとしては、例えば、酢酸−2−メトキシエチル、酢酸−2−エトキシエチル、酢酸−2−(2−エトキシエトキシ)エチル、酢酸−3−メトキシ−3−メチルブチル、酢酸−1−メトキシ−2−プロピルが好ましく挙げられる。
ピルビン酸アルキルとしては、例えば、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が好ましく挙げられる。
Preferred examples of the alkylene carbonate include propylene carbonate, vinylene carbonate, ethylene carbonate, and butylene carbonate.
Examples of the alkyl alkoxyacetate include 2-methoxyethyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acetate, 3-methoxy-3-methylbutyl acetate, and 1-methoxy-acetate. 2-propyl is preferred.
Preferred examples of the alkyl pyruvate include methyl pyruvate, ethyl pyruvate, and propyl pyruvate.

好ましく使用できる溶剤としては、2−ヘプタノン、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、酢酸ブチル、乳酸エチル、エチ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、3−エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸エチル、酢酸−2−エトキシエチル、酢酸−2−(2−エトキシエトキシ)エチル、プロピレンカーボネートが挙げられる。特に好ましい溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルが挙げられる。
本発明に於いては、上記溶剤を単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。
Preferred solvents that can be used include 2-heptanone, cyclopentanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, butyl acetate, ethyl lactate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, 3-ethoxypropionic acid Examples include ethyl, ethyl pyruvate, 2-ethoxyethyl acetate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acetate, and propylene carbonate. Particularly preferred solvents include propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether.
In the present invention, the above solvents may be used alone or in combination of two or more.

本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、常圧(760mmHg)で、沸点が150℃以下の溶媒を含有することが好ましい。
上記溶媒を単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。また、常圧で、沸点が150℃を越える溶媒を併用してもよい。本発明の組成物に於いては、沸点が150℃以下の溶媒の含有量が溶媒全量に対して50質量%以上であることが好ましく、65質量%以上であることがより好ましい。特に好ましくは70質量%〜100質量%である。
沸点が150℃以下の溶媒は、沸点が50〜150℃が好ましく、沸点が80〜150℃がより好ましい。
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention preferably contains a solvent having a normal pressure (760 mmHg) and a boiling point of 150 ° C. or lower.
The said solvent may be used independently and may use 2 or more types together. Moreover, you may use together the solvent whose boiling point exceeds 150 degreeC at a normal pressure. In the composition of the present invention, the content of the solvent having a boiling point of 150 ° C. or less is preferably 50% by mass or more, and more preferably 65% by mass or more based on the total amount of the solvent. Most preferably, it is 70 mass%-100 mass%.
The solvent having a boiling point of 150 ° C. or lower preferably has a boiling point of 50 to 150 ° C., more preferably 80 to 150 ° C.

沸点が150℃以下の溶媒は、好ましくは有機溶剤であり、例えば、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸アルキルエステル、アルコキシプロピオン酸アルキル、環状ラクトン、環を含有しても良いモノケトン化合物、アルキレンカーボネート、アルコキシ酢酸アルキル、ピルビン酸アルキル等の有機溶剤から選択することができる。
例えば、以下に示すような溶剤から、常圧で、沸点が150℃以下の溶媒を選択し、単独又は2種以上、更には、常圧で、沸点が150℃を越える溶剤を併用して用いることができる。
The solvent having a boiling point of 150 ° C. or lower is preferably an organic solvent, and may contain, for example, an alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate, an alkylene glycol monoalkyl ether, an alkyl lactate ester, an alkyl alkoxypropionate, a cyclic lactone, or a ring. It can be selected from organic solvents such as good monoketone compounds, alkylene carbonates, alkyl alkoxyacetates and alkyl pyruvates.
For example, from the solvents shown below, a solvent having a boiling point of 150 ° C. or lower at normal pressure is selected, alone or in combination of two or more, and a solvent having a boiling point exceeding 150 ° C. at normal pressure is used in combination. be able to.

アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレートとしては、例えば、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;1−メトキシ−2−アセトキシプロパン)(b.p.=146℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート(b.p.=164−165℃)、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(b.p.=173−174℃/740mmHg)、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート(b.p.=143℃)、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(b.p.=156℃)、が好ましく挙げられる。
アルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME;1−メトキシ−2−プロパノール)(b.p.=119℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(b.p.=130−131℃)、プロピレングリコールモノプロピルエーテル(b.p.=148℃)、プロピレングリコールモノブチルエーテル(b.p.=169−170℃)、エチレングリコールモノメチルエーテル(b.p.=124−125℃)、エチレングリコールモノエチルエーテル(b.p.=134−135℃)、を好ましく挙げられる。
Examples of the alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate include propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA; 1-methoxy-2-acetoxypropane) (bp = 146 ° C.), propylene glycol monoethyl ether acetate (bp). = 164-165 ° C.), propylene glycol monopropyl ether acetate (bp = 173-174 ° C./740 mmHg), ethylene glycol monomethyl ether acetate (bp = 143 ° C.), ethylene glycol monoethyl ether acetate (b P. = 156 ° C.).
Examples of the alkylene glycol monoalkyl ether include propylene glycol monomethyl ether (PGME; 1-methoxy-2-propanol) (bp = 119 ° C.), propylene glycol monoethyl ether (bp = 130-131 ° C.). ), Propylene glycol monopropyl ether (bp = 148 ° C.), propylene glycol monobutyl ether (bp = 169-170 ° C.), ethylene glycol monomethyl ether (bp = 124-125 ° C.), ethylene Preferred examples include glycol monoethyl ether (bp = 134-135 ° C.).

乳酸アルキルエステルとしては、例えば、乳酸メチル(b.p.=145℃)、乳酸エチル(b.p.=154℃)、乳酸プロピル(b.p.=169−172℃)、乳酸ブチル(b.p.=185−187℃)を好ましく挙げられる。   Examples of the alkyl lactate ester include methyl lactate (bp = 145 ° C.), ethyl lactate (bp = 154 ° C.), propyl lactate (bp = 169-172 ° C.), butyl lactate (b (P. = 185-187 ° C.).

アルコキシプロピオン酸アルキルとしては、例えば、3−エトキシプロピオン酸エチル(b.p.=169−170℃)、3−エトキシプロピオン酸メチル(b.p.=138−141℃)、3−メトキシプロピオン酸エチル(b.p.=156−158℃)を好ましく挙げられる。   Examples of the alkyl alkoxypropionate include, for example, ethyl 3-ethoxypropionate (bp = 169-170 ° C.), methyl 3-ethoxypropionate (bp = 138-141 ° C.), 3-methoxypropionic acid Preferred is ethyl (bp = 156-158 ° C.).

環状ラクトンとしては、例えば、β−プロピオラクトン(b.p.=162℃)、β−ブチロラクトン(b.p.=71−73℃/29mmHg)、γ−ブチロラクトン(b.p.=204−205℃)、α−メチル−γ−ブチロラクトン(b.p.=78−81℃/10mmHg)、β−メチル−γ−ブチロラクトン(b.p.=87−88℃/10mmHg)、γ−バレロラクトン(b.p.=82−85℃/10mmHg)、γ−カプロラクトン(b.p.=219℃)、γ−オクタノイックラクトン(b.p.=234℃)、α−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトン(b.p.=133℃/10mmHg)が好ましく挙げられる。   Examples of the cyclic lactone include β-propiolactone (bp = 162 ° C.), β-butyrolactone (bp = 71-73 ° C./29 mmHg), and γ-butyrolactone (bp = 204−). 205 ° C.), α-methyl-γ-butyrolactone (bp = 78-81 ° C./10 mmHg), β-methyl-γ-butyrolactone (bp = 87-88 ° C./10 mmHg), γ-valerolactone (Bp = 82-85 ° C./10 mmHg), γ-caprolactone (bp = 219 ° C.), γ-octanoic lactone (bp = 234 ° C.), α-hydroxy-γ-butyrolactone (Bp = 133 ° C./10 mmHg) is preferable.

環を含有しても良いモノケトン化合物としては、例えば、2−ブタノン(b.p.=80℃)
、3−メチルブタノン(b.p.=94−95℃)、ピナコロン(b.p.=106℃)、2−ペンタノン(b.p.=101−105℃)、3−ペンタノン(b.p.=102℃)、3−メチル−2−ペンタノン(b.p.=118℃)、4−メチル−2−ペンタノン(b.p.=117−118℃)、2−メチル−3−ペンタノン(b.p.=113℃)、4,4−ジメチル−2−ペンタノン(b.p.=125−130℃)、2,4−ジメチル−3−ペンタノン(b.p.=124℃)、2,2,4,4−テトラメチル−3−ペンタノン(b.p.=152−153℃)、2−ヘキサノン(b.p.=127℃)、3−ヘキサノン(b.p.=123℃)、5−メチル−2−ヘキサノン(b.p.=145℃)、2−ヘプタノン(b.p.=149−150℃)、3−ヘプタノン(b.p.=146−148℃)、4−ヘプタノン(b.p.=145℃)、2−メチル−3−ヘプタノン(b.p.=158−160℃)、5−メチル−3−ヘプタノン(b.p.=161−162℃)、2,6−ジメチル−4−ヘプタノン(b.p.=165−170℃)、2−オクタノン(b.p.=173℃)、3−オクタノン(b.p.=167−168℃)、2−ノナノン(b.p.=192℃/743mmHg)、3−ノナノン(b.p.=187−188℃)、5−ノナノン(b.p.=186−187℃)、2−デカノン(b.p.=211℃)、3−デカノン(b.p.=204−205℃)、4−デカノン(b.p.=206−207℃)、5−ヘキセン−2−オン(b.p.=128−129℃)、3−ペンテン−2−オン(b.p.=121−124℃)、シクロペンタノン(b.p.=130−131℃)、2−メチルシクロペンタノン(b.p.=139℃)、3−メチルシクロペンタノン(b.p.=145℃)、2,2−ジメチルシクロペンタノン(b.p.=143−145℃)、2,4,4−トリメチルシクロペンタノン(b.p.=160℃)、シクロヘキサノン(b.p.=157℃)、3−メチルシクロヘキサノン(b.p.=169−170℃)、4−メチルシクロヘキサノン(b.p.=169−171℃)、4−エチルシクロヘキサノン(b.p.=192−194℃)、2,2−ジメチルシクロヘキサノン(b.p.=169−170℃)、2,6−ジメチルシクロヘキサノン(b.p.=174−176℃)、2,2,6−トリメチルシクロヘキサノン(b.p.=178−179℃)、シクロヘプタノン(b.p.=179℃)、2−メチルシクロヘプタノン(b.p.=182−185℃)、3−メチルシクロヘプタノン(b.p.=100℃/40mmHg)が好ましく挙げられる。
As a monoketone compound which may contain a ring, for example, 2-butanone (bp = 80 ° C.)
3-methylbutanone (bp = 94-95 ° C.), pinacolone (bp = 106 ° C.), 2-pentanone (bp = 101-105 ° C.), 3-pentanone (bp) = 102 ° C), 3-methyl-2-pentanone (bp = 118 ° C), 4-methyl-2-pentanone (bp = 117-118 ° C), 2-methyl-3-pentanone ( bp = 113 ° C.), 4,4-dimethyl-2-pentanone (bp = 125-130 ° C.), 2,4-dimethyl-3-pentanone (bp = 124 ° C.), 2 2,4,4-tetramethyl-3-pentanone (bp = 152-153 ° C.), 2-hexanone (bp = 127 ° C.), 3-hexanone (bp = 123 ° C.) , 5-methyl-2-hexanone (bp = 145 ° C.), 2-heptanone (b.p. = 145 ° C.) = 149-150 ° C.), 3-heptanone (bp = 146-148 ° C.), 4-heptanone (bp = 145 ° C.), 2-methyl-3-heptanone (bp = 158) -160 ° C), 5-methyl-3-heptanone (bp = 161-162 ° C), 2,6-dimethyl-4-heptanone (bp = 165-170 ° C), 2-octanone (b P. = 173 ° C.), 3-octanone (bp = 167-168 ° C.), 2-nonanone (bp = 192 ° C./743 mmHg), 3-nonanone (bp = 187-188) ° C), 5-nonanone (bp = 186-187 ° C.), 2-decanone (bp = 211 ° C.), 3-decanone (bp = 204-205 ° C.), 4-decanone ( b.p. = 206-207 ° C.), 5-hexen-2-one (b. = 128-129 ° C.), 3-penten-2-one (bp = 121-124 ° C.), cyclopentanone (bp = 130-131 ° C.), 2-methylcyclopentanone (b P. = 139 ° C.), 3-methylcyclopentanone (bp = 145 ° C.), 2,2-dimethylcyclopentanone (bp = 143-145 ° C.), 2,4,4- Trimethylcyclopentanone (bp = 160 ° C.), cyclohexanone (bp = 157 ° C.), 3-methylcyclohexanone (bp = 169-170 ° C.), 4-methylcyclohexanone (bp) = 169-171 ° C.), 4-ethylcyclohexanone (bp = 192-194 ° C.), 2,2-dimethylcyclohexanone (bp = 169-170 ° C.), 2,6-dimethylcyclohexanone (b . p. = 174-176 ° C), 2,2,6-trimethylcyclohexanone (bp = 178-179 ° C), cycloheptanone (bp = 179 ° C), 2-methylcycloheptanone (bp) . = 182-185 ° C.) and 3-methylcycloheptanone (bp = 100 ° C./40 mmHg).

アルキレンカーボネートとしては、例えば、プロピレンカーボネート(b.p.=240℃)、ビニレンカーボネート(b.p.=162℃)、エチレンカーボネート(b.p.=243−244℃/740mmHg)、ブチレンカーボネート(b.p.=88/0.8mmHg℃)が好ましく挙げられる。   Examples of the alkylene carbonate include propylene carbonate (bp = 240 ° C.), vinylene carbonate (bp = 162 ° C.), ethylene carbonate (bp = 243-244 ° C./740 mmHg), butylene carbonate ( (b.p. = 88 / 0.8 mmHg.degree. C.)).

アルコキシ酢酸アルキルとしては、例えば、酢酸−2−メトキシエチル(b.p.=145℃)、酢酸−2−エトキシエチル(b.p.=155−156℃)、酢酸−2−(2−エトキシエトキシ)エチル(b.p.=219℃)、酢酸−1−メトキシ−2−プロピル(b.p.=145−146℃)が好ましく挙げられる。   Examples of the alkyl alkoxyacetate include, for example, 2-methoxyethyl acetate (bp = 145 ° C.), 2-ethoxyethyl acetate (bp = 155-156 ° C.), acetic acid-2- (2-ethoxy Preferred are ethoxy) ethyl (bp = 219 ° C.) and 1-methoxy-2-propyl acetate (bp = 145-146 ° C.).

ピルビン酸アルキルとしては、例えば、ピルビン酸メチル(b.p.=134−137℃)、ピルビン酸エチル(b.p.=144℃)、ピルビン酸プロピル(b.p.=166℃)が好ましく挙げられる。   As the alkyl pyruvate, for example, methyl pyruvate (bp = 134-137 ° C.), ethyl pyruvate (bp = 144 ° C.), and propyl pyruvate (bp = 166 ° C.) are preferable. Can be mentioned.

好ましく使用できる溶剤としては、2−ヘプタノン、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、酢酸ブチル、乳酸エチル、エチ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、3−エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸エチル、酢酸−2−エトキシエチル、酢酸−2−(2−エトキシエトキシ)エチル、プロピレンカーボネートが挙げられるが、アウトガス低減の観点から2−ヘプタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル等、常圧での沸点が150℃以下の溶媒が特に好ましい。   Preferred solvents that can be used include 2-heptanone, cyclopentanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, butyl acetate, ethyl lactate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, 3-ethoxypropionic acid Examples include ethyl, ethyl pyruvate, 2-ethoxyethyl acetate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acetate, and propylene carbonate. From the viewpoint of reducing outgas, 2-heptanone, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl A solvent having a boiling point at atmospheric pressure of 150 ° C. or lower, such as ether, is particularly preferable.

本発明の組成物全量中における溶剤(沸点が150℃以上のものも、そうでないものも全て含む)の使用量は、所望の膜厚等に応じて適宜調整可能であるが、一般的には組成物の全固形分濃度が0.5〜30質量%、好ましくは1.0〜20質量%、より好ましくは1.5〜10質量%となるように調製される。   The amount of the solvent (including those having a boiling point of 150 ° C. or higher) in the total amount of the composition of the present invention can be appropriately adjusted depending on the desired film thickness, etc. The total solid content concentration of the composition is 0.5-30% by mass, preferably 1.0-20% by mass, more preferably 1.5-10% by mass.

[6]界面活性剤
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、更に界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤としては、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤が好ましい。
[6] Surfactant The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention preferably further contains a surfactant. As the surfactant, fluorine-based and / or silicon-based surfactants are preferable.

これらに該当する界面活性剤としては、大日本インキ化学工業(株)製のメガファックF176、メガファックR08、OMNOVA社製のPF656、PF6320、トロイケミカル(株)製のトロイゾルS−366、住友スリーエム(株)製のフロラードFC430、信越化学工業(株)製のポリシロキサンポリマーKP−341などが挙げられる。   Surfactants corresponding to these include Megafac F176, Megafac R08 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, PF656, PF6320 manufactured by OMNOVA, Troisol S-366 manufactured by Troy Chemical, Sumitomo 3M Examples include Fluorad FC430 manufactured by Co., Ltd., polysiloxane polymer KP-341 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., and the like.

また、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤以外の他の界面活性剤を使用することもできる。より具体的には、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類などが挙げられる。   Further, other surfactants other than fluorine-based and / or silicon-based surfactants can also be used. More specific examples include polyoxyethylene alkyl ethers and polyoxyethylene alkyl aryl ethers.

その他、公知の界面活性剤が適宜使用可能である。使用可能な界面活性剤としては、例えば、米国特許出願公開第2008/0248425号明細書の[0273]以降に記載の界面活性剤が挙げられる。   In addition, known surfactants can be used as appropriate. Examples of the surfactant that can be used include those described in [0273] et seq. Of US Patent Application Publication No. 2008/0248425.

界面活性剤は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
界面活性剤の使用量は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全固形分に対し、好ましくは0.0001〜2質量%、より好ましくは0.001〜1質量%である。
Surfactants may be used alone or in combination of two or more.
The amount of the surfactant used is preferably 0.0001 to 2% by mass, more preferably 0.001 to 1% by mass, based on the total solid content of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition.

[7]酸分解性溶解阻止化合物
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、酸の作用により分解してアルカリ現像液中への溶解速度が増大する、分子量3000以下の溶解阻止化合物(以下、「溶解阻止化合物」ともいう)を含有することができる。
[7] Acid-decomposable dissolution inhibiting compound The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention decomposes by the action of an acid to increase the dissolution rate in an alkali developer, and has a molecular weight of 3000 or less. A compound (hereinafter, also referred to as “dissolution inhibiting compound”) can be contained.

溶解阻止化合物としては、Proceeding of SPIE,2724, 355 (1996)に記載されている酸分解性基を含むコール酸誘導体の様な、酸分解性基を含有する脂環族又は脂肪族化合物が好ましい。酸分解性基、脂環式構造としては、前記酸分解性樹脂のところで説明したものと同様のものが挙げられる。   The dissolution inhibiting compound is preferably an alicyclic or aliphatic compound containing an acid-decomposable group such as a cholic acid derivative containing an acid-decomposable group described in Proceeding of SPIE, 2724, 355 (1996). . Examples of the acid-decomposable group and alicyclic structure are the same as those described for the acid-decomposable resin.

本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を、電子線又はEUV光で照射する場合には、フェノール化合物のフェノール性水酸基を酸分解基で置換した構造を含有するものが好ましい。フェノール化合物としてはフェノール骨格を1〜9個含有するものが好ましく、更に好ましくは2〜6個含有するものである。
本発明における溶解阻止化合物の分子量は、3000以下であり、好ましくは300〜3000、更に好ましくは500〜2500である。
When the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention is irradiated with an electron beam or EUV light, it preferably contains a structure in which the phenolic hydroxyl group of the phenol compound is substituted with an acid-decomposable group. The phenol compound preferably contains 1 to 9 phenol skeletons, more preferably 2 to 6 phenol skeletons.
The molecular weight of the dissolution inhibiting compound in the present invention is 3000 or less, preferably 300 to 3000, and more preferably 500 to 2500.

[8]その他の成分
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、染料を含有してもよい。好適な染料としては油性染料及び塩基性染料がある。
[8] Other components The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention may contain a dye. Suitable dyes include oily dyes and basic dyes.

露光による酸発生効率を向上させるため、更に、下記に挙げるような光増感剤を添加することができる。   In order to improve the acid generation efficiency by exposure, the following photosensitizers can be added.

本発明で使用できる現像液に対する溶解促進性化合物は、フェノール性OH基を2個以上、又はカルボキシ基を1個以上有する分子量1,000以下の低分子化合物である。カルボキシ基を有する場合は脂環族又は脂肪族化合物が好ましい。このような分子量1000以下のフェノール化合物は、例えば、特開平4−122938号、特開平2−28531号、米国特許第4916210号、欧州特許第219294号に記載のものを挙げることができる。   The dissolution accelerating compound for the developer that can be used in the present invention is a low molecular weight compound having a molecular weight of 1,000 or less and having two or more phenolic OH groups or one or more carboxy groups. When it has a carboxy group, an alicyclic or aliphatic compound is preferable. Examples of such a phenol compound having a molecular weight of 1000 or less include those described in JP-A-4-1222938, JP-A-2-28531, US Pat. No. 4,916,210, and European Patent 219294.

また、特開2006−208781号公報や、特開2007−286574号公報等に記載の、プロトンアクセプター性官能基を有する化合物も、本願組成物に対して好適に用いることができる。   In addition, compounds having a proton acceptor functional group described in JP-A No. 2006-208781 and JP-A No. 2007-286574 can be suitably used for the composition of the present application.

[9]パターン形成方法
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、基板など支持体上に塗布され、膜を形成する。このレジスト膜の膜厚は、0.02〜0.1μmが好ましい。
基板上に塗布する方法としては、スピン塗布が好ましく、その回転数は1000〜3000rpmが好ましい。
[9] Pattern Forming Method The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention is applied on a support such as a substrate to form a film. The thickness of this resist film is preferably 0.02 to 0.1 μm.
As a method of coating on the substrate, spin coating is preferable, and the rotation speed is preferably 1000 to 3000 rpm.

例えば、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を、精密集積回路素子、フォトマスク、インプリント用モールドなどの製造に使用されるような基板(例:シリコン、シリコン/二酸化シリコン被覆、窒化シリコン、Cr層を有する石英基板など)上にスピナー、コーター等の適当な塗布方法により塗布、乾燥し、膜を形成する。なお、予め公知の反射防止膜を塗設することもできる。   For example, an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition is applied to a substrate (eg, silicon, silicon / silicon dioxide coating, silicon nitride) used in the manufacture of precision integrated circuit elements, photomasks, imprint molds, and the like. A quartz substrate having a Cr layer, etc.) is coated and dried by a suitable coating method such as a spinner or a coater to form a film. In addition, a known antireflection film can be applied in advance.

当該膜に、活性光線性又は放射線、好ましくは電子線(EB)、X線又はEUV光を照射し、好ましくはベーク(加熱)を行い、現像する。これにより良好なパターンを得ることができる。   The film is irradiated with actinic rays or radiation, preferably electron beam (EB), X-ray or EUV light, preferably baked (heated) and developed. Thereby, a good pattern can be obtained.

現像工程では、通常、アルカリ現像液を用いる。本発明の組成物のアルカリ現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピヘリジン等の環状アミン類等のアルカリ性水溶液を使用することができる。   In the development step, an alkali developer is usually used. Examples of the alkaline developer of the composition of the present invention include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia, and primary amines such as ethylamine and n-propylamine. Secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide Alkaline aqueous solutions of cyclic amines such as quaternary ammonium salts such as pyrrole and pihelidine can be used.

更に、上記アルカリ現像液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常0.1〜20質量%である。
アルカリ現像液のpHは、通常10.0〜15.0である。
Furthermore, alcohols and surfactants can be added in appropriate amounts to the alkaline developer.
The alkali concentration of the alkali developer is usually from 0.1 to 20% by mass.
The pH of the alkali developer is usually from 10.0 to 15.0.

なお、本発明の組成物を適用して、インプリント用モールド構造体を作製する場合の詳細については、例えば、ナノインプリントの基礎と技術開発・応用展開―ナノインプリントの基板技術と最新の技術展開―編集:平井義彦 フロンティア出版(2006年6月発行)、特許第4109085号公報や、特開2008−162101号公報などを参照されたい。   For details on producing an imprint mold structure by applying the composition of the present invention, for example, the basics of nanoimprint and technological development / application development-Nanoimprint substrate technology and latest technological development-Editing : Yoshihiko Hirai Frontier Publishing (issued in June 2006), Japanese Patent No. 4109085, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-162101, and the like.

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明の内容がこれにより限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, the content of this invention is not limited by this.

<モノマーの合成>   <Synthesis of monomer>

合成例(M−II−2の合成)
p−アセトキシスチレン100.00質量部を酢酸エチル400質量部に溶解させ、0℃に冷却し、ナトリウムメトキシド(28%メタノール溶液)47.60質量部を30分かけて滴下して加え、室温で5時間撹拌した。酢酸エチルを加えて、有機層を蒸留水で3回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去して、p−ヒドロキシスチレン(54%酢酸エチル溶液)131.70質量部を得た。
Synthesis Example (Synthesis of M-II-2)
100.00 parts by mass of p-acetoxystyrene was dissolved in 400 parts by mass of ethyl acetate, cooled to 0 ° C., 47.60 parts by mass of sodium methoxide (28% methanol solution) was added dropwise over 30 minutes, For 5 hours. Ethyl acetate was added and the organic layer was washed three times with distilled water and then dried over anhydrous sodium sulfate. The solvent was distilled off to obtain 131.70 parts by mass of p-hydroxystyrene (54% ethyl acetate solution). It was.

p−ヒドロキシスチレン(54%酢酸エチル溶液)18.52質量部を酢酸エチル56.00質量部に溶解させ、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロパン−1,3−ジスルホニルジフルオリド31.58質量部を加え、0℃に冷却した。トリエチルアミン12.63質量部を酢酸エチル25.00質量部に溶解させた液を30分かけて滴下し、0℃のまま、4時間撹拌した。酢酸エチルを加えて、有機層を飽和食塩水で3回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去して、化合物A 32.90質量部を得た。   p-Hydroxystyrene (54% ethyl acetate solution) 18.52 parts by mass is dissolved in ethyl acetate 56.00 parts by mass to obtain 1,1,2,2,3,3-hexafluoropropane-1,3-disulfonyl. 31.58 parts by mass of difluoride was added and cooled to 0 ° C. A solution prepared by dissolving 12.63 parts by mass of triethylamine in 25.00 parts by mass of ethyl acetate was added dropwise over 30 minutes, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 4 hours. Ethyl acetate was added, and the organic layer was washed 3 times with saturated brine, dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off to obtain 32.90 parts by mass of Compound A.

化合物A 35.00質量部をメタノール315質量部に溶解させ、0℃に冷却し、1N 水酸化ナトリウム水溶液245質量部を加えて、室温で2時間撹拌した。溶媒を留去して、酢酸エチルを加えて、有機層を飽和食塩水で3回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去して、化合物B 34.46質量部を得た。   35.00 parts by mass of Compound A was dissolved in 315 parts by mass of methanol, cooled to 0 ° C., 245 parts by mass of 1N aqueous sodium hydroxide solution was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. The solvent was distilled off, ethyl acetate was added, and the organic layer was washed three times with saturated brine, and then dried over anhydrous sodium sulfate. The solvent was distilled off to obtain 34.46 parts by mass of Compound B. .

化合物B 28.25質量部をメタノール254.25質量部に溶解させ、トリフェニルスルホニウムブロミド23.34質量部を加え、室温で3時間撹拌した。溶媒を留去して、蒸留水を加えて、クロロホルムで3回抽出した。得られた有機層を蒸留水で3回洗浄した後、溶媒を留去して、目的の化合物(M−II−2)42.07質量部を得た。   28.25 parts by mass of Compound B was dissolved in 254.25 parts by mass of methanol, 23.34 parts by mass of triphenylsulfonium bromide was added, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. The solvent was distilled off, distilled water was added, and the mixture was extracted 3 times with chloroform. The obtained organic layer was washed three times with distilled water, and then the solvent was distilled off to obtain 42.07 parts by mass of the target compound (M-II-2).

Figure 0005572520
Figure 0005572520

<樹脂(P)の合成>
合成例1(P−1の合成)
1−メトキシ−2−プロパノール9.3質量部を窒素気流下、80℃に加熱した。この液を攪拌しながら、上記合成例にて得られたモノマー(M−II−2)5.39質量部、スチレン9.05質量部、tert−ブチルメタクリレート7.77質量部、メタクリル酸ビフェニル1.36質量部、1−メトキシ−2−プロパノール37.3質量部、2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル〔V−601、和光純薬工業(株)製〕1.95質量部(モノマーの全量に対して10mol%)の混合溶液を2時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃で更に4時間攪拌した。反応液を放冷後、多量のヘキサン/酢酸エチル(質量比60:40)で再沈殿・真空乾燥を行うことで、樹脂(P−1)を10.8質量部得た。
<Synthesis of Resin (P)>
Synthesis Example 1 (Synthesis of P-1)
9.3 parts by mass of 1-methoxy-2-propanol was heated to 80 ° C. under a nitrogen stream. While stirring this liquid, 5.39 parts by mass of the monomer (M-II-2) obtained in the above synthesis example, 9.05 parts by mass of styrene, 7.77 parts by mass of tert-butyl methacrylate, biphenyl methacrylate 1 .36 parts by mass, 17.3 parts by mass of 1-methoxy-2-propanol, dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate [V-601, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.] 1.95 parts by mass (for the total amount of monomers) The mixed solution was added dropwise over 2 hours. After completion of dropping, the mixture was further stirred at 80 ° C. for 4 hours. The reaction solution was allowed to cool and then reprecipitated and vacuum dried with a large amount of hexane / ethyl acetate (mass ratio 60:40) to obtain 10.8 parts by mass of a resin (P-1).

得られた樹脂のGPC(キャリア:N−メチル−2−ピロリドン(NMP))から求めた重量平均分子量(Mw:ポリスチレン換算)は、Mw=7000、分散度はMw/Mn=1.56であった。   The weight average molecular weight (Mw: polystyrene conversion) obtained from GPC (carrier: N-methyl-2-pyrrolidone (NMP)) of the obtained resin was Mw = 7000, and the dispersity was Mw / Mn = 1.56. It was.

以下、同様にして、樹脂P−2〜P−5を合成した。それぞれの合成した樹脂の構造、組成比(モル比)、重量平均分子量、分散度を下表に示す。   Thereafter, resins P-2 to P-5 were synthesized in the same manner. The structure, composition ratio (molar ratio), weight average molecular weight, and dispersity of each synthesized resin are shown in the table below.

Figure 0005572520
Figure 0005572520

<感活性光線性又は感放射性樹脂組成物の調製>
下記表に示した成分を溶剤に溶解させ、それぞれについて固形分濃度1.8質量%の溶液を調製し、これを0.1μmのポアサイズを有するポリテトラフルオロエチレンフィルターによりろ過して、感放射線性樹脂組成物(ポジ型レジスト溶液)を調製した。感活性光線性又は感放射性樹脂組成物を下記の方法で評価し、結果を下表に示した。下表に記載した各成分の濃度(質量%)は、感放射線性樹脂組成物の全固形分を基準とする。結果を同表に示した。
<Preparation of actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition>
The components shown in the following table are dissolved in a solvent, and a solution with a solid content of 1.8% by mass is prepared for each, and this is filtered through a polytetrafluoroethylene filter having a pore size of 0.1 μm, and is sensitive to radiation. A resin composition (positive resist solution) was prepared. The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition was evaluated by the following method, and the results are shown in the following table. The concentration (% by mass) of each component described in the table below is based on the total solid content of the radiation-sensitive resin composition. The results are shown in the same table.

<レジスト評価>
実施例1〜14、比較例1〜6
調製した感放射線性樹脂組成物を、スピンコーターを用いて、ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコン基板上に均一に塗布し、120℃で90秒間ホットプレート上で加熱乾燥を行い、膜厚50nmの感放射線性膜を形成させた。
<Resist evaluation>
Examples 1-14, Comparative Examples 1-6
The prepared radiation-sensitive resin composition is uniformly applied on a silicon substrate subjected to hexamethyldisilazane treatment using a spin coater, and is heated and dried on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to obtain a film thickness of 50 nm. A radiation sensitive film was formed.

この感放射線性膜を、電子線照射装置((株)日立製作所製HL750、加速電圧50keV)を用いて電子線照射を行った。照射後直ぐに110℃で90秒間ホットプレート上で加熱した。更に濃度2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド水溶液を用いて23℃で60秒間現像し、30秒間純水にてリンスした後、乾燥し、ラインアンドスペースパターンを形成し、得られたパターンを下記方法で評価した。   This radiation sensitive film was irradiated with an electron beam using an electron beam irradiation apparatus (HL750 manufactured by Hitachi, Ltd., acceleration voltage 50 keV). Immediately after irradiation, it was heated on a hot plate at 110 ° C. for 90 seconds. Furthermore, development was performed at 23 ° C. for 60 seconds using an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution having a concentration of 2.38% by mass, rinsed with pure water for 30 seconds, and then dried to form a line and space pattern. Was evaluated by the following method.

<レジスト評価>
〔感度〕
得られたパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−9220)を用いて観察した。100nmライン(ライン:スペース=1:1)を解像する時の最小照射エネルギーを感度とした。
<Resist evaluation>
〔sensitivity〕
The cross-sectional shape of the obtained pattern was observed using a scanning electron microscope (S-9220, manufactured by Hitachi, Ltd.). Sensitivity was defined as the minimum irradiation energy when resolving a 100 nm line (line: space = 1: 1).

〔解像力〕
上記の感度を示す照射量における限界解像力(ラインとスペースが分離解像)を解像力とした。解像力の値が小さい程、解像性に優れていることを意味する。
[Resolution]
The resolving power was defined as the limiting resolving power (line and space were separated and resolving) at the irradiation dose showing the above sensitivity. It means that it is excellent in the resolution, so that the value of resolution is small.

〔パターン形状〕
上記の感度を示す照射量における100nmラインパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4300)を用いて観察し、T−top形状の評価を行った。より具体的には、ラインパターンの断面形状において、“パターンの表面から深さ方向に10nmまでの領域におけるライン幅の最大値をL1”、“パターンの表面から深さ方向へ向けて10nmの地点から、同深さ方向へ向けて50nmの地点までの領域におけるライン幅の最小値をL2”としたときの、L1/L2で表される値をT−top率として求めた。T−top率が1に近い程、パターン形状が優れていることを意味する。
[Pattern shape]
The cross-sectional shape of the 100 nm line pattern at the irradiation dose showing the above sensitivity was observed using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.), and the T-top shape was evaluated. More specifically, in the cross-sectional shape of the line pattern, “L1 is the maximum value of the line width in the region from the pattern surface to the depth direction of 10 nm”, “10 nm point from the pattern surface to the depth direction. From this, the value represented by L1 / L2 when the minimum value of the line width in the region up to the point of 50 nm in the same depth direction is L2 ″ was obtained as the T-top ratio. The closer the T-top ratio is to 1, the better the pattern shape.

〔露光ラチチュード(EL)〕
上記の感度を示す照射量を変化させた際にパターンサイズが60nm±10%を許容する照射量幅を求め、この値を感度で割って百分率表示した。値が大きいほど露光量変化による性能変化が小さく、露光ラチチュードが良好である。
[Exposure latitude (EL)]
A dose width that allowed a pattern size of 60 nm ± 10% when the dose showing the sensitivity was changed was determined, and this value was divided by the sensitivity and displayed as a percentage. The larger the value, the smaller the change in performance due to the change in exposure amount, and the better the exposure latitude.

Figure 0005572520
Figure 0005572520

以下、表中の略号を示す。   Hereinafter, abbreviations in the table are shown.

〔光酸発生剤〕   [Photoacid generator]

Figure 0005572520
Figure 0005572520

〔塩基性化合物〕
TPI:トリフェニルイミダゾール
〔界面活性剤〕
W−1:メガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製、フッ素系)
〔溶剤〕
S1: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)
S2:プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)
[Basic compounds]
TPI: Triphenylimidazole [Surfactant]
W-1: Megafac F176 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., fluorine-based)
〔solvent〕
S1: Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA)
S2: Propylene glycol monomethyl ether (PGME)

表1から分かるように、本発明の化合物(B)を含有しない比較例の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物と比較して、実施例の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物によれば、高感度、高解像性、及び、優れた露光ラチチュードを同時に満足できる。
また、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂は、EUV光による露光においても同様の効果が得られるものである。
As can be seen from Table 1, compared with the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the comparative example not containing the compound (B) of the present invention, the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the examples. Therefore, high sensitivity, high resolution, and excellent exposure latitude can be satisfied at the same time.
Further, the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin of the present invention can provide the same effect even when exposed to EUV light.

Claims (10)

活性光線又は放射線の照射により分解して樹脂の側鎖に酸アニオンを発生するイオン性構造部位を備えた繰り返し単位(A)及び酸の作用により分解してフェノール性水酸基を発生する繰り返し単位(B)を有する樹脂(P)と、
活性光線又は放射線の照射によりビス(アルキルスルホニル)アミドを発生する、前記樹脂(P)とは異なる化合物(B)と
を含有する、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Repeating unit (A) having an ionic structure site that decomposes by irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid anion in the side chain of the resin and repeating unit (B) that decomposes by the action of an acid to generate a phenolic hydroxyl group And a resin (P) having
An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition containing a compound (B) different from the resin (P) that generates bis (alkylsulfonyl) amide upon irradiation with actinic rays or radiation.
活性光線又は放射線の照射により分解して樹脂の側鎖に酸アニオンを発生するイオン性構造部位を備えた繰り返し単位(A)、酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を発生する繰り返し単位(B)、並びに前記繰り返し単位(A)及び前記繰り返し単位(B)とは異なる、芳香環基を有する繰り返し単位を有する樹脂(P)と、  Repeating unit (A) having an ionic structure site that decomposes by irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid anion in the side chain of the resin, repeating unit (B) that decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group ), And a resin (P) having a repeating unit having an aromatic ring group different from the repeating unit (A) and the repeating unit (B);
活性光線又は放射線の照射によりビス(アルキルスルホニル)アミドを発生する、前記樹脂(P)とは異なる化合物(B)と  A compound (B) different from the resin (P) that generates bis (alkylsulfonyl) amide upon irradiation with actinic rays or radiation;
を含有する、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition containing
前記樹脂(P)が、更に、下記一般式(IV)で表される繰り返し単位(C)を有する、請求項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Figure 0005572520

一般式(IV)中、R41、R42及びR43は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。またR42はArと結合して環を形成していてもよく、その場合のR42はアルキレン基を表す。
は、単結合又は2価の連結基を表す。
Arは、2価の芳香環基を表し、R42と結合して環を形成する場合には3価の芳香環基を表す。
nは、1〜4の整数を表す。
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to claim 1 , wherein the resin (P) further has a repeating unit (C) represented by the following general formula (IV).
Figure 0005572520

In the general formula (IV), R 41 , R 42 and R 43 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. R 42 may be bonded to Ar 4 to form a ring, in which case R 42 represents an alkylene group.
X 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Ar 4 represents a divalent aromatic ring group, and represents a trivalent aromatic ring group when bonded to R 42 to form a ring.
n represents an integer of 1 to 4.
前記化合物(B)が下記一般式(ZI’−1−1)で表される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Figure 0005572520

〜R15は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、又はアリール基を表す。RとR15が互いに結合し環を形成してもよく、この場合、R及びR15は単結合又は2価の連結基を形成する。
16及びR17は、それぞれ独立に、アルキル基を表す。R16とR17が互いに結合し環を形成してもよい。
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound (B) is represented by the following general formula (ZI'-1-1).
Figure 0005572520

R 1 to R 15 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylcarbonyloxy group, or an aryl group. R 1 and R 15 may be bonded to each other to form a ring. In this case, R 1 and R 15 form a single bond or a divalent linking group.
R 16 and R 17 each independently represents an alkyl group. R 16 and R 17 may be bonded to each other to form a ring.
上記一般式(ZI’−1−1)において、R16及びR17の各々が、少なくとも一つのフッ素原子を含む、請求項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。 The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to claim 4 , wherein in the general formula (ZI′-1-1), each of R 16 and R 17 contains at least one fluorine atom. 上記一般式(ZI’−1−1)において、R16及びR17は、それぞれ独立して、フッ素原子若しくはフルオロアルキル基で置換されたアルキル基である、請求項又はに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。 In formula (ZI'-1-1), R 16 and R 17 are each independently an alkyl group substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group, actinic according to claim 4 or 5 A light-sensitive or radiation-sensitive resin composition. 16とR17が互いに結合し環を形成している、請求項のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。 The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 4 to 6 , wherein R 16 and R 17 are bonded to each other to form a ring. 前記繰り返し単位(B)が、下記一般式(VI)で表される繰り返し単位である、請求項1〜のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Figure 0005572520

般式(VI)中、R61、R62、R63は、各々独立に、水素原子、アルキル基、1価の脂肪族炭化水素環基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。R62はArと結合して環を形成していてもよく、その場合のR62はアルキレン基を表わす。
Arは、2価の芳香環基を表し、R62と結合して環を形成する場合には3価の芳香環基を表す。
Yは、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表し、Yが複数存在する場合、複数のYは同じであっても異なっていてもよい。但し、Yの少なくとも1つは、酸の作用により脱離する基を表す。
mは、1〜4の整数を表す。
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 7 , wherein the repeating unit (B) is a repeating unit represented by the following general formula ( VI).
Figure 0005572520

In one general formula (VI), R 61, R 62, R 63 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a monovalent aliphatic hydrocarbon ring group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. R 62 may be bonded to Ar 6 to form a ring, in which case R 62 represents an alkylene group.
Ar 6 represents a divalent aromatic ring group, and represents a trivalent aromatic ring group when bonded to R 62 to form a ring.
Y represents a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid. When a plurality of Y are present, the plurality of Y may be the same or different. However, at least one of Y represents a group capable of leaving by the action of an acid.
m represents an integer of 1 to 4.
請求項1〜8のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成されたレジスト膜。   The resist film formed using the actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of any one of Claims 1-8. 請求項9に記載のレジスト膜を、露光、現像する工程を有する、パターン形成方法。   The pattern formation method which has the process of exposing and developing the resist film of Claim 9.
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