JP6039278B2 - Resist composition and method for producing resist pattern - Google Patents

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Description

本発明は、レジスト組成物及び該レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法等に関する。   The present invention relates to a resist composition, a method for producing a resist pattern using the resist composition, and the like.

特許文献1には、式(u−A)で表される構造単位及び式(u−B)で表される構造単位からなる樹脂と、式(u−C)で表される構造単位、式(u−D)で表される構造単位及び式(u−B)で表される構造単位からなる樹脂と、酸発生剤とを含有するレジスト組成物が記載されている。

Figure 0006039278
In Patent Document 1, a resin composed of a structural unit represented by the formula (u-A) and a structural unit represented by the formula (u-B), a structural unit represented by the formula (u-C), and a formula A resist composition containing a resin composed of a structural unit represented by (u-D) and a structural unit represented by formula (u-B) and an acid generator is described.
Figure 0006039278

特開2010−197413号公報JP 2010-197413 A

従来のレジスト組成物によって形成されたレジストパターンは、CD均一性が必ずしも十分に満足できない場合があった。   A resist pattern formed by a conventional resist composition may not always have a satisfactory CD uniformity.

本発明は、以下の発明を含む。
[1]式(I)で表される構造単位を有する樹脂、
アルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂(但し、式(I)で表される構造単位を含まない)、及び
アルカリ現像液の作用により開裂する構造を有する酸発生剤を含有するレジスト組成物。

Figure 0006039278
[式(I)中、
は、水素原子又はメチル基を表す。
は、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
13は、ハロゲン原子を有していてもよい2価の炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表す。
12は、*−CO−O−又は*−O−CO−を表し、*は、A13との結合手を表す。
14は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表す。]
[2]式(I)のAが、エチレン基である[1]記載のレジスト組成物。
[3]式(I)のA13が、炭素数1〜6のペルフルオロアルカンジイル基である[1]又は[2]記載のレジスト組成物。
[4]式(I)のX12が、*−CO−O−(*は、A13との結合手を表す。)である[1]〜[3]のいずれか記載のレジスト組成物。
[5]式(I)のA14が、シクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基又はアダマンチル基である[1]〜[4]のいずれか記載のレジスト組成物。
[6]酸発生剤において、アルカリ現像液の作用により開裂する構造が、式(Ba)で表される基又は式(Bb)で表される基である[1]〜[5]のいずれか記載のレジスト組成物。
Figure 0006039278
[式(Ba)中、R23は、フッ素原子を有する炭素数1〜6のアルキル基を表す。]
Figure 0006039278
[式(Bb)中、R24は、フッ素原子を有する炭素数1〜6のアルキル基を表す。
25及びR26は、それぞれ独立に、水素原子又はフッ素原子を表す。]
[7]酸発生剤が、式(II−a)で表される酸発生剤又は式(II−b)で表される酸発生剤であるである[1]〜[6]のいずれか記載のレジスト組成物。
Figure 0006039278
[式(II−a)又は式(II−b)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
21は、単結合又は2価の炭素数1〜17のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
Yは、炭素数3〜18の2価の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
23〜R26は、上記と同じ意味を表す。]
[8]式(II−a)及び式(II−b)のZが、トリアリールスルホニウムカチオンである[7]記載のレジスト組成物。
[9](1)上記[1]〜[8]のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程を含むレジストパターンの製造方法。 The present invention includes the following inventions.
[1] A resin having a structural unit represented by the formula (I),
A resin that is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and that can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid (but not including the structural unit represented by formula (I)), and a structure that is cleaved by the action of an alkaline developer A resist composition containing an acid generator.
Figure 0006039278
[In the formula (I),
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A 1 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
A 13 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a halogen atom.
X 12 represents * —CO—O— or * —O—CO—, and * represents a bond to A 13 .
A 14 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a halogen atom. ]
[2] The resist composition according to [1], wherein A 1 in the formula (I) is an ethylene group.
[3] The resist composition according to [1] or [2], wherein A 13 in the formula (I) is a perfluoroalkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
[4] The resist composition according to any one of [1] to [3], wherein X 12 in formula (I) is * —CO—O— (* represents a bond to A 13 ).
A 14 [5] Formula (I) is, cyclopropylmethyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group or an adamantyl group [1] to resist composition according to any one of [4].
[6] In the acid generator, any one of [1] to [5], wherein the structure that is cleaved by the action of an alkali developer is a group represented by the formula (Ba) or a group represented by the formula (Bb): The resist composition as described.
Figure 0006039278
[In Formula (Ba), R 23 represents a C 1-6 alkyl group having a fluorine atom. ]
Figure 0006039278
[In the formula (Bb), R 24 represents a C 1-6 alkyl group having a fluorine atom.
R 25 and R 26 each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom. ]
[7] Any one of [1] to [6], wherein the acid generator is an acid generator represented by the formula (II-a) or an acid generator represented by the formula (II-b). Resist composition.
Figure 0006039278
[In formula (II-a) or formula (II-b),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L 21 represents a single bond or a divalent alkanediyl group having 1 to 17 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the alkanediyl group may be replaced by —O— or —CO—.
Y represents a C 3-18 divalent alicyclic hydrocarbon group, and —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—. .
R 23 to R 26 represent the same meaning as described above. ]
[8] The resist composition according to [7], wherein Z + in formula (II-a) and formula (II-b) is a triarylsulfonium cation.
[9] (1) A step of applying the resist composition according to any one of [1] to [8] on a substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) A method for producing a resist pattern, comprising: a step of heating the composition layer after exposure; and (5) a step of developing the composition layer after heating.

本発明のレジスト組成物によれば、優れたCD均一性で、レジストパターンを製造することができる。また、得られたレジストパターンの欠陥の発生数も少なくできる。   According to the resist composition of the present invention, a resist pattern can be produced with excellent CD uniformity. In addition, the number of defects in the obtained resist pattern can be reduced.

本明細書では、特に断りのない限り、化合物の構造式の説明において、炭素数を適宜選択しながら、以下の置換基の例示は、同様の置換基を有するいずれの構造式においても適用される。直鎖状、分岐状又は環状をとることができるものは、そのいずれをも含み、かつそれらが混在していてもよい。立体異性体が存在する場合は、全ての立体異性体を包含する。
また、「(メタ)アクリル系モノマー」とは、「CH2=CH−CO−」又は「CH2=C(CH3)−CO−」の構造を有するモノマーの少なくとも1種を意味する。同様に「(メタ)アクリレート」及び「(メタ)アクリル酸」とは、それぞれ「アクリレート及びメタクリレートの少なくとも1種」及び「アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも1種」を意味する。
In the present specification, unless otherwise specified, in the description of the structural formula of the compound, the following examples of substituents are applied to any structural formula having the same substituent while appropriately selecting the number of carbon atoms. . Those which can be linear, branched or cyclic include any of them, and they may be mixed. When stereoisomers exist, all stereoisomers are included.
Further, "(meth) acrylic monomer" means at least one monomer having a structure of "CH 2 = CH-CO-" or "CH 2 = C (CH 3) -CO- ". Similarly, “(meth) acrylate” and “(meth) acrylic acid” mean “at least one of acrylate and methacrylate” and “at least one of acrylic acid and methacrylic acid”, respectively.

〈レジスト組成物〉
本発明のレジスト組成物は、
樹脂(以下「樹脂(A)」という場合がある)及び
アルカリ現像液の作用により開裂する構造を有する酸発生剤を含有する。
本発明のレジスト組成物は、さらに、溶剤(以下「溶剤(E)」という場合がある)を含有することが好ましい。また、塩基性化合物(以下「塩基性化合物(C)」という場合がある)を含有していることが好ましい。
<Resist composition>
The resist composition of the present invention comprises:
Resin (hereinafter sometimes referred to as “resin (A)”) and an acid generator having a structure that is cleaved by the action of an alkali developer.
The resist composition of the present invention preferably further contains a solvent (hereinafter sometimes referred to as “solvent (E)”). Further, it preferably contains a basic compound (hereinafter sometimes referred to as “basic compound (C)”).

〈樹脂(A)〉
本発明のレジスト組成物に含有されている樹脂(A)は、
式(I)で表される構造単位を有する樹脂(以下「樹脂(A1)」という場合がある)及び
アルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液に可溶となる樹脂(但し、式(I)で表される構造単位を含まない)(以下「樹脂(A2)」という場合がある)。
また、後述するような、樹脂(A1)及び(A2)以外の樹脂が含まれていてもよい。
<Resin (A)>
The resin (A) contained in the resist composition of the present invention is
A resin having a structural unit represented by the formula (I) (hereinafter sometimes referred to as “resin (A1)”) and a resin that is insoluble or hardly soluble in an aqueous alkali solution and becomes soluble in an aqueous alkali solution by the action of an acid ( However, the structural unit represented by the formula (I) is not included) (hereinafter sometimes referred to as “resin (A2)”).
Moreover, resin other than resin (A1) and (A2) which is mentioned later may be contained.

〈樹脂(A1)〉
樹脂(A1)は、式(I)で表される構造単位(以下「構造単位(I)」という場合がある)を有する。

Figure 0006039278
[式(I)中、
は、水素原子又はメチル基を表す。
は、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
13は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜18の2価の脂肪族炭化水素基を表す。
12は、*−CO−O−又は*−O−CO−を表し、*は、A13との結合手を表す。
14は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表す。] <Resin (A1)>
The resin (A1) has a structural unit represented by the formula (I) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (I)”).
Figure 0006039278
[In the formula (I),
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A 1 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
A 13 represents a C divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a halogen atom.
X 12 represents * —CO—O— or * —O—CO—, and * represents a bond to A 13 .
A 14 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a halogen atom. ]

のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;1−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、1−メチルブタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基が挙げられる。 The alkanediyl group A 1, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl, pentane-1,5-diyl , A straight-chain alkanediyl group such as hexane-1,6-diyl group; 1-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2 -Branched alkanediyl groups such as a diyl group, 1-methylbutane-1,4-diyl group, 2-methylbutane-1,4-diyl group.

13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る。なかでもフッ素原子が好ましい。
13の脂肪族炭化水素基としては、鎖式及び環式のいずれか、並びに、これらが組み合わせられた2価の脂肪族炭化水素基が包含される。この脂肪族炭化水素は、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、好ましくは飽和の脂肪族炭化水素基であり、より好ましくはアルカンジイル基及び2価の環式の脂肪族炭化水素基である。
13のハロゲン原子を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、好ましくはフッ素原子を有していてもよい飽和の脂肪族炭化水素基である。
ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)を有していてもよい2価の鎖式の脂肪族炭化水素基としては、メチレン基、ジフルオロメチレン基、エチレン基、ペルフルオロエチレン基、プロパンジイル基、ペルフルオロプロパンジイル基、ブタンジイル基、ペルフルオロブタンジイル基、ペンタンジイル基、ペルフルオロペンタンジイル基、ジクロロメチレン基及びジブロモメチレン基などが挙げられる。
ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)を有していてもよい2価の環式の脂肪族炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂肪族炭化水素基としては、シクロヘキサンジイル基、ペルフルオロシクロヘキサンジイル基、ペルクロロシクロヘキサンジイル基などが挙げられる。多環式の2価の脂肪族炭化水素基としては、アダマンタンジイル基、ノルボルナンジイル基、ペルフルオロアダマンタンジイル基などが挙げられる。
Examples of the halogen atom for A 13 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Of these, a fluorine atom is preferred.
The aliphatic hydrocarbon group for A 13 includes either a chain or a cyclic group, and a divalent aliphatic hydrocarbon group in which these are combined. The aliphatic hydrocarbon may have a carbon-carbon unsaturated bond, but is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group, more preferably an alkanediyl group and a divalent cyclic aliphatic carbonization. It is a hydrogen group.
The aliphatic hydrocarbon group which may have a halogen atom for A 13 is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group which may have a fluorine atom.
Examples of the divalent chain aliphatic hydrocarbon group which may have a halogen atom (preferably a fluorine atom) include a methylene group, a difluoromethylene group, an ethylene group, a perfluoroethylene group, a propanediyl group, and a perfluoropropanediyl group. Group, butanediyl group, perfluorobutanediyl group, pentanediyl group, perfluoropentanediyl group, dichloromethylene group and dibromomethylene group.
The divalent cyclic aliphatic hydrocarbon group which may have a halogen atom (preferably a fluorine atom) may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic aliphatic hydrocarbon group include a cyclohexanediyl group, a perfluorocyclohexanediyl group, and a perchlorocyclohexanediyl group. Examples of the polycyclic divalent aliphatic hydrocarbon group include an adamantanediyl group, a norbornanediyl group, and a perfluoroadamantanediyl group.

14の脂肪族炭化水素基としては、鎖式及び環式のいずれか、並びに、これらが組み合わせられた脂肪族炭化水素基が包含される。この脂肪族炭化水素は、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、好ましくは飽和の脂肪族炭化水素基である。
14のハロゲン原子を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、好ましくはフッ素原子を有していてもよい飽和の脂肪族炭化水素基であり、より好ましくはアルキル基及び脂環式炭化水素基である。
ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)を有していてもよい鎖式の脂肪族炭化水素基としては、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、メチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロエチル基、エチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロピル基、プロピル基、ペルフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、ブチル基、ペルフルオロペンチル基、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロペンチル基及びペンチル基、ヘキシル基、ペルフルオロヘキシル基、ヘプチル基、ペルフルオロヘプチル基、オクチル基、ペルフルオロオクチル基、トリクロロメチル基及びトリブロモメチル基などが挙げられる。
ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)を有していてもよい環式の脂肪族炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂肪族炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ペルフルオロシクロヘキシル基、ペルクロロシクロヘキシル基が挙げられる。多環式の脂肪族炭化水素基としては、アダマンチル基、ノルボルニル基、ペルフルオロアダマンチル基などが挙げられる。
また、鎖式の脂肪族炭化水素基及び環式の脂肪族炭化水素基が組み合わせられた脂肪族炭化水素基としては、シクロプロピルメチル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、アダマンチルメチル基、ペルフルオロアダマンチルメチル基などが挙げられる。
The aliphatic hydrocarbon group for A 14 includes either a chain or a cyclic group, and an aliphatic hydrocarbon group in which these are combined. The aliphatic hydrocarbon may have a carbon-carbon unsaturated bond, but is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group.
The aliphatic hydrocarbon group which may have a halogen atom for A 14 is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group which may have a fluorine atom, more preferably an alkyl group or an alicyclic group. It is a hydrocarbon group.
Examples of the chain aliphatic hydrocarbon group which may have a halogen atom (preferably a fluorine atom) include trifluoromethyl group, difluoromethyl group, methyl group, perfluoroethyl group, 1,1,1-trifluoro Ethyl group, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl group, ethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,1,2,2-pentafluoropropyl group, propyl group, perfluorobutyl group, 1,1,2 2,3,3,4,4-octafluorobutyl group, butyl group, perfluoropentyl group, 1,1,1,2,2,3,4,4-nonafluoropentyl group and pentyl group, hexyl Group, perfluorohexyl group, heptyl group, perfluoroheptyl group, octyl group, perfluorooctyl group, trichloromethyl group and tribromomethyl group, etc. It is below.
The cyclic aliphatic hydrocarbon group which may have a halogen atom (preferably a fluorine atom) may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic aliphatic hydrocarbon group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a perfluorocyclohexyl group, and a perchlorocyclohexyl group. Examples of the polycyclic aliphatic hydrocarbon group include an adamantyl group, a norbornyl group, a perfluoroadamantyl group, and the like.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group in which a chain aliphatic hydrocarbon group and a cyclic aliphatic hydrocarbon group are combined include a cyclopropylmethyl group, a cyclopentylmethyl group, a cyclohexylmethyl group, an adamantylmethyl group, and a perfluoroadamantyl group. A methyl group etc. are mentioned.

式(I)においては、A1としては、好ましくは炭素数2〜4のアルカンジイル基であり、エチレン基がより好ましい。
13の脂肪族炭化水素基は、炭素数1〜6が好ましく、2〜3がさらに好ましい。
14の脂肪族炭化水素基は、炭素数3〜12が好ましく、3〜10がさらに好ましい。なかでも、A14は、好ましくは脂環式炭化水素基を含む炭素数3〜12の脂肪族炭化水素基であり、より好ましくは、シクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基及びアダマンチル基である。
In formula (I), A 1 is preferably an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms, more preferably an ethylene group.
The aliphatic hydrocarbon group for A 13 preferably has 1 to 6 carbon atoms, and more preferably 2 to 3 carbon atoms.
The aliphatic hydrocarbon group for A 14 preferably has 3 to 12 carbon atoms, and more preferably 3 to 10 carbon atoms. Among them, A 14 is preferably an aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms including an alicyclic hydrocarbon group, and more preferably a cyclopropylmethyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group and an adamantyl group. It is a group.

構造単位(I)としては、以下のものが挙げられる。

Figure 0006039278
Examples of the structural unit (I) include the following.
Figure 0006039278

Figure 0006039278
Figure 0006039278

上記の構造単位において、Rに相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位(I)の具体例として挙げることができる。 In the above structural unit, a structural unit in which a methyl group corresponding to R 1 is replaced by a hydrogen atom can also be given as a specific example of the structural unit (I).

構造単位(I)は、式(I’)で表される化合物(以下、「化合物(I’)」という場合がある)から誘導される。

Figure 0006039278
[式(I’)中、R1、A1、A13、X12及びA14は、上記と同じ意味を表す。] The structural unit (I) is derived from a compound represented by the formula (I ′) (hereinafter sometimes referred to as “compound (I ′)”).
Figure 0006039278
[In Formula (I ′), R 1 , A 1 , A 13 , X 12 and A 14 represent the same meaning as described above. ]

式(I’)で表される化合物は、例えば、式(Is−1)で表される化合物と、式(Is−2)で表されるカルボン酸とを反応させることにより製造することができる。
この反応は、通常、溶媒の存在下で行われる。溶媒としては、テトラヒドロフラン及びトルエンなどが用いられる。なお、反応の際には、公知のエステル化触媒(例えば、酸触媒、カルボジイミド触媒など)を共存させてもよい。

Figure 0006039278
式(Is−1)で表される化合物は、市販品であってもよいし、公知の方法で製造したものでもよい。ここで、公知の方法とは、例えば、(メタ)アクリル酸又はその誘導体(例えば、(メタ)アクリル酸クロリドなど)と、適当なジオール(HO−A−OH)とを縮合する方法が挙げられる。市販品としては、ヒドロキシエチルメタクリレートなどが挙げられる。
式(Is−2)で表されるカルボン酸は、公知の方法により製造することができる。式(Is−2)で表されるカルボン酸としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
Figure 0006039278
The compound represented by the formula (I ′) can be produced, for example, by reacting the compound represented by the formula (Is-1) with the carboxylic acid represented by the formula (Is-2). .
This reaction is usually performed in the presence of a solvent. As the solvent, tetrahydrofuran, toluene and the like are used. In the reaction, a known esterification catalyst (for example, an acid catalyst, a carbodiimide catalyst, etc.) may coexist.
Figure 0006039278
The compound represented by the formula (Is-1) may be a commercially available product or a product produced by a known method. Here, the known method includes, for example, a method of condensing (meth) acrylic acid or a derivative thereof (for example, (meth) acrylic acid chloride) with an appropriate diol (HO-A 1 -OH). It is done. Examples of commercially available products include hydroxyethyl methacrylate.
The carboxylic acid represented by the formula (Is-2) can be produced by a known method. Examples of the carboxylic acid represented by the formula (Is-2) include the following compounds.
Figure 0006039278

Figure 0006039278
Figure 0006039278

樹脂(A1)は、構造単位(I)と異なる構造単位を有していてもよい。
構造単位(I)とは異なる構造単位としては、後述する酸不安定モノマー(a1)に由来する構造単位、後述する酸安定モノマーに由来する構造単位、式(III−1)で表される構造単位(以下、構造単位(III−1)という場合がある)、式(III−2)で表される構造単位(以下、構造単位(III−2)という場合がある)、当該分野で用いられる公知のモノマーに由来する構造単位、後述する式(II)で表される構造単位等が挙げられる。好ましくは構造単位(III−1)又は構造単位(III−2)である。
The resin (A1) may have a structural unit different from the structural unit (I).
The structural unit different from the structural unit (I) includes a structural unit derived from an acid labile monomer (a1) described later, a structural unit derived from an acid stable monomer described later, and a structure represented by the formula (III-1). A unit (hereinafter sometimes referred to as a structural unit (III-1)), a structural unit represented by the formula (III-2) (hereinafter sometimes referred to as a structural unit (III-2)), and used in the art Examples include a structural unit derived from a known monomer, a structural unit represented by the formula (II) described later, and the like. The structural unit (III-1) or the structural unit (III-2) is preferable.

Figure 0006039278
[式(III−1)中、
11は、水素原子又はメチル基を表す。
11は、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
12は、フッ素原子を有する炭素数1〜10の炭化水素基を表す。]
Figure 0006039278
[式(III−2)中、
33は、水素原子又はメチル基を表す。
環Wは、炭素数6〜10の炭化水素環を表す。
23は、−O−、−CO−O−又は−O−CO−(は環Wとの結合手を表す)を表す。
34は、フッ素原子を有する炭素数1〜6のアルキル基を表す。]
Figure 0006039278
[In the formula (III-1),
R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A 11 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 12 represents a C 1-10 hydrocarbon group having a fluorine atom. ]
Figure 0006039278
[In the formula (III-2),
R 33 represents a hydrogen atom or a methyl group.
Ring W 2 represents a hydrocarbon ring having 6 to 10 carbon atoms.
A 23 represents —O—, * —CO—O—, or * —O—CO— ( * represents a bond to ring W 2 ).
R 34 represents a C 1-6 alkyl group having a fluorine atom. ]

11のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;1−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、1−メチルブタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基が挙げられる。 As the alkanediyl group for A 11 , a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a pentane-1,5-diyl group , A straight-chain alkanediyl group such as hexane-1,6-diyl group; 1-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2 -Branched alkanediyl groups such as a diyl group, 1-methylbutane-1,4-diyl group, 2-methylbutane-1,4-diyl group.

12のフッ素原子を有する炭化水素基としては、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有する脂環式炭化水素基等が挙げられる。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。
フッ素原子を有するアルキル基としては、以下に表す基を含む、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、1,1−ジフルオロエチル基、2,2−ジフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロプロピル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル基、パーフルオロエチルメチル基、1−(トリフルオロメチル)−1,2,2,2−テトラフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、1,1,2,2−テトラフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、パーフルオロブチル基、1,1−ビス(トリフルオロ)メチル−2,2,2−トリフルオロエチル基、2−(パーフルオロプロピル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロペンチル基、パーフルオロペンチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロペンチル基、1,1−ビス(トリフルオロメチル)−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、パーフルオロペンチル基、2−(パーフルオロブチル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロヘキシル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−ドデカフルオロヘキシル基、パーフルオロペンチルメチル基及びパーフルオロヘキシル基等が挙げられる。

Figure 0006039278
Examples of the hydrocarbon group having a fluorine atom for R 12 include an alkyl group having a fluorine atom and an alicyclic hydrocarbon group having a fluorine atom.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group.
Examples of the alkyl group having a fluorine atom include difluoromethyl group, trifluoromethyl group, 1,1-difluoroethyl group, 2,2-difluoroethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group including the following groups: Group, perfluoroethyl group, 1,1,2,2-tetrafluoropropyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluoropropyl group, perfluoroethylmethyl group, 1- (trifluoromethyl) -1,2,2,2-tetrafluoroethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,2,2-tetrafluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluorobutyl group, 1 , 1,2,2,3,3,4,4-octafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1-bis (trifluoro) methyl-2,2,2-trifluoroethyl group, 2- ( -Fluoropropyl) ethyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluoropentyl group, perfluoropentyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5 , 5-decafluoropentyl group, 1,1-bis (trifluoromethyl) -2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, perfluoropentyl group, 2- (perfluorobutyl) ethyl group, 1 , 1,2,2,3,3,4,4,5,5-decafluorohexyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-dodecafluoro Examples include a hexyl group, a perfluoropentylmethyl group, and a perfluorohexyl group.
Figure 0006039278

脂環式炭化水素基としては、好ましくは、飽和の脂肪族炭化水素環から水素原子を一つ取り除いた基である。飽和の脂肪族炭化水素環としては、以下の環が挙げられる。

Figure 0006039278
フッ素原子を有する脂環式炭化水素基としては、ペルフルオロシクロヘキシル基、ペルフルオロアダマンチル基等のフッ化シクロアルキル基が挙げられる。 The alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one hydrogen atom from a saturated aliphatic hydrocarbon ring. Examples of the saturated aliphatic hydrocarbon ring include the following rings.
Figure 0006039278
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having a fluorine atom include fluorinated cycloalkyl groups such as a perfluorocyclohexyl group and a perfluoroadamantyl group.

環Wの炭化水素環としては、例えば、脂肪族炭化水素環が挙げられ、好ましくは、飽和の脂肪族炭化水素環である。なかでも、アダマンタン環又はシクロヘキサン環が好ましく、アダマンタン環がより好ましい。 Examples of the hydrocarbon ring of the ring W 2 include an aliphatic hydrocarbon ring, and a saturated aliphatic hydrocarbon ring is preferable. Of these, an adamantane ring or a cyclohexane ring is preferable, and an adamantane ring is more preferable.

構造単位(III−1)としては、以下のものが挙げられる。

Figure 0006039278
Examples of the structural unit (III-1) include the following.
Figure 0006039278

Figure 0006039278
Figure 0006039278

上記の構造単位において、R11に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位(III−1)の具体例として挙げることができる。 In the structural unit, a structural unit in which a methyl group corresponding to R 11 is replaced with a hydrogen atom can also be given as a specific example of the structural unit (III-1).

構造単位(III−2)としては、以下のものが挙げられる。

Figure 0006039278
上記の構造単位において、R33に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位(III−2)の具体例として挙げることができる。 Examples of the structural unit (III-2) include the following.
Figure 0006039278
In the above structural unit, a structural unit in which a methyl group corresponding to R 33 is replaced by a hydrogen atom can also be given as a specific example of the structural unit (III-2).

樹脂(A1)中の構造単位(I)の含有量は、樹脂(A1)の全構造単位に対して、5〜100モル%の範囲が好ましく、10〜100モル%の範囲がより好ましい。
樹脂(A1)が構造単位(III−1)及び/又は構造単位(III−2)を含有する場合、これらの合計含有量は、樹脂(A1)の全構造単位に対して、1〜95モル%の範囲が好ましく、2〜80モル%の範囲がより好ましく、5〜70モル%の範囲がさらに好ましく、5〜50モル%の範囲がとりわけ好ましく、5〜30モル%の範囲が特に好ましい。
なお、構造単位(III−1):構造単位(III−2)は、例えば、0:100〜100:0(質量比)が挙げられ、3:97〜97:3が好ましく、50:50〜95:5がより好ましい。
このような含有量で構造単位(I)並びに必要に応じて構造単位(III−1)及び/又は構造単位(III−2)を有する樹脂(A1)は、樹脂(A1)製造時に用いる全モノマーの総モル量に対する化合物(I’)、構造単位(III−1)を誘導するモノマー、構造単位(III−2)を誘導するモノマーの使用モル量を調節することにより製造することができる。
The content of the structural unit (I) in the resin (A1) is preferably in the range of 5 to 100 mol% and more preferably in the range of 10 to 100 mol% with respect to all the structural units of the resin (A1).
When resin (A1) contains structural unit (III-1) and / or structural unit (III-2), these total content is 1-95 mol with respect to all the structural units of resin (A1). % Range is preferable, the range of 2 to 80 mol% is more preferable, the range of 5 to 70 mol% is more preferable, the range of 5 to 50 mol% is particularly preferable, and the range of 5 to 30 mol% is particularly preferable.
In addition, as for structural unit (III-1): structural unit (III-2), 0: 100-100: 0 (mass ratio) is mentioned, for example, 3: 97-97: 3 is preferable, and 50: 50- 95: 5 is more preferable.
Resin (A1) having such a content of structural unit (I) and, if necessary, structural unit (III-1) and / or structural unit (III-2) is the total monomer used in the production of resin (A1). The compound (I ′), the monomer for deriving the structural unit (III-1), and the molar amount of the monomer for deriving the structural unit (III-2) relative to the total molar amount of can be prepared.

樹脂(A1)を構成する各構造単位は、1種のみ又は2種以上を組み合わせて用いてもよく、これら構造単位を誘導するモノマーを用いて、公知の重合法(例えばラジカル重合法)によって製造することができる。
樹脂(A1)の重量平均分子量は、好ましくは、5,000以上(より好ましくは7,000以上、さらに好ましくは10,000以上)、80,000以下(より好ましくは50,000以下、さらに好ましくは30,000以下)である。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー分析により、標準ポリスチレン基準の換算値として求められるものであり、分析の詳細な分析条件は、本願の実施例で詳述する。
Each structural unit constituting the resin (A1) may be used alone or in combination of two or more, and is produced by a known polymerization method (for example, radical polymerization method) using a monomer that derives these structural units. can do.
The weight average molecular weight of the resin (A1) is preferably 5,000 or more (more preferably 7,000 or more, more preferably 10,000 or more), 80,000 or less (more preferably 50,000 or less, further preferably Is 30,000 or less). A weight average molecular weight is calculated | required as a conversion value of a standard polystyrene reference | standard by gel permeation chromatography analysis, and the detailed analysis conditions of an analysis are explained in full detail in the Example of this application.

〈樹脂(A2)〉
樹脂(A2)は、アルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る。ここで、「酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る」とは、酸に不安定な基を有し、酸との接触前ではアルカリ水溶液に不溶又は難溶であるが、酸との接触後にアルカリ水溶液に可溶となることを意味する。
従って、樹脂(A2)は、酸に不安定な基を有するモノマー(以下「酸不安定モノマー(a1)」という場合がある)の1種又は2種以上を重合することによって得ることができる。
また、樹脂(A2)は、上述した性質を備え、式(I)で表される構造単位を含まない限り、酸に不安定な基を有さないモノマー(以下「酸安定モノマー」という)に由来する構造単位、当該分野で公知のモノマー、構造単位(III−1)及び構造単位(III−2)を含んでいてもよい。
<Resin (A2)>
The resin (A2) is insoluble or hardly soluble in the alkaline aqueous solution and can be dissolved in the alkaline aqueous solution by the action of an acid. Here, “can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid” means having an acid labile group and insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution before contact with the acid, but after contact with the acid. It means that it becomes soluble in an alkaline aqueous solution.
Therefore, the resin (A2) can be obtained by polymerizing one or more monomers having an acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid labile monomer (a1)”).
Further, the resin (A2) is a monomer having the above-described properties and having no acid-labile group (hereinafter referred to as “acid-stable monomer”) unless it contains the structural unit represented by the formula (I). The derived structural unit, a monomer known in the art, the structural unit (III-1), and the structural unit (III-2) may be included.

〈酸不安定モノマー(a1)〉
「酸に不安定な基」とは、脱離基を有し、酸と接触すると脱離基が脱離して、親水性基(例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基)を形成する基を意味する。酸に不安定な基としては、例えば、式(1)で表される基、式(2)で表される基などが挙げられる。
<Acid labile monomer (a1)>
The “acid-labile group” means a group having a leaving group and leaving the leaving group upon contact with an acid to form a hydrophilic group (for example, a hydroxy group or a carboxy group). Examples of the acid labile group include a group represented by the formula (1) and a group represented by the formula (2).

Figure 0006039278
[式(1)中、Ra1〜Ra3は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜20の脂環式炭化水素基を表すか、Ra1及びRa2は互いに結合して炭素数2〜20の2価の炭化水素基を形成する。*は結合手を表す。]
Figure 0006039278
[式(2)中、Ra1’及びRa2’は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、Ra3’は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、Ra2’及びRa3’は互いに結合して炭素数2〜20の2価の炭化水素基を形成し、該炭化水素基及び該2価の炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−S−で置き換わってもよい。
Figure 0006039278
In Expression (1), R a1 ~R a3 each independently represent a cycloaliphatic hydrocarbon radical of the alkyl group or 3 to 20 carbon atoms having 1 to 8 carbon atoms, R a1 and R a2 are each Bonding to form a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms. * Represents a bond. ]
Figure 0006039278
[In formula (2), R a1 ′ and R a2 ′ each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R a3 ′ represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R a2 ′ and R a3 ′ are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group and the divalent hydrocarbon group. May be replaced by -O- or -S-.

a1〜Ra3のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基及びヘキシル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、アルキル基で置換されていてもよい。この場合、該脂環式炭化水素基の炭素数は、アルキル基の炭素数も含めて20以下である。
単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の飽和炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基及び下記の基(*は結合手を表す。)等が挙げられる。

Figure 0006039278
Examples of the alkyl group represented by R a1 to R a3 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group.
The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with an alkyl group. In this case, the carbon number of the alicyclic hydrocarbon group is 20 or less including the carbon number of the alkyl group.
Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic saturated hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a methylnorbornyl group, and the following groups (* represents a bond).
Figure 0006039278

a1及びRa2が互いに結合して2価の炭化水素基を形成する場合の−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)としては、例えば、下記の基が挙げられる。2価の炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜12である。*は−O−との結合手を表す。

Figure 0006039278
式(1)においては、Ra1〜Ra3の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜16であり、より好ましくは炭素数4〜16である。
式(1)で表される酸に不安定な基としては、例えば、1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1〜Ra3がアルキル基である基、好ましくはtert−ブトキシカルボニル基)、2−アルキルアダマンタン−2−イルオキシカルボニル基(式(1)中、Ra1、Ra2及び炭素原子がアダマンチル基を形成し、Ra3がアルキル基である基)及び1−(アダマンタン−1−イル)−1−アルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2がアルキル基であり、Ra3がアダマンチル基である基)等が挙げられる。 Examples of —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) in the case where R a1 and R a2 are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group include the following groups. The divalent hydrocarbon group preferably has 3 to 12 carbon atoms. * Represents a bond with -O-.
Figure 0006039278
In Formula (1), the alicyclic hydrocarbon group of R a1 to R a3 preferably has 3 to 16 carbon atoms, and more preferably 4 to 16 carbon atoms.
Examples of the acid labile group represented by the formula (1) include a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 to R a3 are alkyl groups, preferably tert- Butoxycarbonyl group), 2-alkyladamantan-2-yloxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 , R a2 and a carbon atom form an adamantyl group, and R a3 is an alkyl group) and 1- (Adamantan-1-yl) -1-alkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups, and R a3 is an adamantyl group).

a1’〜Ra3’の炭化水素基としては、例えば、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
a2’及びRa3’が互いに結合して形成する2価の炭化水素基としては、例えば、2価の脂肪族炭化水素基が挙げられる。
式(2)においては、Ra1’及びRa2’のうち、少なくとも1つは水素原子であることが好ましい。
式(2)で表される基の具体例としては、以下の基が挙げられる。*は結合手を表す。

Figure 0006039278
Examples of the hydrocarbon group for R a1 ′ to R a3 ′ include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group.
Aromatic hydrocarbon groups include phenyl, naphthyl, anthryl, p-methylphenyl, p-tert-butylphenyl, p-adamantylphenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, biphenyl Groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups, aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.
Examples of the divalent hydrocarbon group formed by combining R a2 ′ and R a3 ′ include a divalent aliphatic hydrocarbon group.
In formula (2), it is preferable that at least one of R a1 ′ and R a2 ′ is a hydrogen atom.
Specific examples of the group represented by the formula (2) include the following groups. * Represents a bond.
Figure 0006039278

酸に不安定な基を有するモノマー(a1)は、好ましくは、酸に不安定な基と炭素−炭素二重結合とを有するモノマー、より好ましくは酸に不安定な基を有する(メタ)アクリル系モノマーである。   The monomer (a1) having an acid labile group is preferably a monomer having an acid labile group and a carbon-carbon double bond, more preferably a (meth) acryl having an acid labile group. Monomer.

酸に不安定な基を有する(メタ)アクリル系モノマーのうち、好ましくは、炭素数5〜20の脂環式炭化水素基を有するものが挙げられる。脂環式炭化水素基のような嵩高い構造を有するモノマー(a1)を重合して得られる樹脂を使用すれば、レジストパターンの解像度を向上させることができる。   Of the (meth) acrylic monomers having an acid labile group, those having an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms are preferred. If a resin obtained by polymerizing the monomer (a1) having a bulky structure such as an alicyclic hydrocarbon group is used, the resolution of the resist pattern can be improved.

酸に不安定な基と脂環式炭化水素基とを有する(メタ)アクリル系モノマーとして、好ましくは式(a1−1)で表されるモノマー(以下、モノマー(a1−1)という場合がある。)又は式(a1−2)で表されるモノマー(以下、モノマー(a1−2)という場合がある。)が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   As the (meth) acrylic monomer having an acid labile group and an alicyclic hydrocarbon group, a monomer represented by the formula (a1-1) (hereinafter sometimes referred to as a monomer (a1-1)) .) Or a monomer represented by formula (a1-2) (hereinafter may be referred to as monomer (a1-2)). These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 0006039278
[式(a1−1)及び式(a1−2)中、
a1及びLa2は、それぞれ独立に、−O−又は−O−(CH2k1−CO−O−を表し、k1は1〜7の整数を表し、*は−CO−との結合手を表す。
a4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a6及びRa7は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基を表す。
m1は0〜14の整数を表す。
n1は0〜10の整数を表す。
n2は0〜3の整数を表す。]
Figure 0006039278
[In Formula (a1-1) and Formula (a1-2),
L a1 and L a2 each independently represent —O— or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—, k1 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bond to —CO—. Represents a hand.
R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 and R a7 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms.
m1 represents the integer of 0-14.
n1 represents an integer of 0 to 10.
n2 represents an integer of 0 to 3. ]

a1及びLa2は、好ましくは、−O−又は−O−(CH2k1−CO−O−であり、より好ましくは−O−である。k1は、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1である。
a4及びRa5は、好ましくはメチル基である。
a6及びRa7のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。Ra6及びRa7のアルキル基は、好ましくは炭素数6以下である。
a6及びRa7の脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、上記と同様のものが挙げられる。Ra6及びRa7の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜8であり、より好ましくは炭素数3〜6である。
m1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n2は、好ましくは0又は1である。
L a1 and L a2 are preferably —O— or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—, more preferably —O—. k1 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably 1.
R a4 and R a5 are preferably methyl groups.
Examples of the alkyl group for R a6 and R a7 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group. The alkyl group for R a6 and R a7 preferably has 6 or less carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group for R a6 and R a7 may be monocyclic or polycyclic, and examples thereof are the same as those described above. The alicyclic hydrocarbon group for R a6 and R a7 preferably has 3 to 8 carbon atoms, more preferably 3 to 6 carbon atoms.
m1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n2 is preferably 0 or 1.

モノマー(a1−1)としては、例えば、特開2010−204646号公報に記載されたモノマーが挙げられる。式(a1−1−1)〜式(a1−1−8)のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式(a1−1−1)〜式(a1−1−4)のいずれかで表されるモノマーがより好ましい。

Figure 0006039278
As a monomer (a1-1), the monomer described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-204646 is mentioned, for example. A monomer represented by any one of formula (a1-1-1) to formula (a1-1-8) is preferred, and represented by any one of formula (a1-1-1) to formula (a1-1-4). More preferred is a monomer.
Figure 0006039278

モノマー(a1−2)としては、例えば、1−エチル−1−シクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−エチル−シクロヘキサン−1−イル(メタ)アクリレート、1−エチル−1−シクロヘプタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−メチル−1−シクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−イソプロピル−1−シクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート等が挙げられる。式(a1−2−1)〜式(a1−2−12)のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式(a1−2−3)〜式(a1−2−4)又は式(a1−2−9)〜式(a1−2−10)のいずれかで表されるモノマーがより好ましく、式(a1−2−3)又は式(a1−2−9)で表されるモノマーがさらに好ましい。

Figure 0006039278
Examples of the monomer (a1-2) include 1-ethyl-1-cyclopentan-1-yl (meth) acrylate, 1-ethyl-cyclohexane-1-yl (meth) acrylate, and 1-ethyl-1-cycloheptane. Examples include -1-yl (meth) acrylate, 1-methyl-1-cyclopentan-1-yl (meth) acrylate, and 1-isopropyl-1-cyclopentan-1-yl (meth) acrylate. A monomer represented by any one of formula (a1-2-1) to formula (a1-2-12) is preferred, and formula (a1-2-3) to formula (a1-2-4) or formula (a1- The monomer represented by any one of 2-9) to formula (a1-2-10) is more preferred, and the monomer represented by formula (a1-2-3) or formula (a1-2-9) is more preferred. .
Figure 0006039278

樹脂(A2)がモノマー(a1−1)及び/又はモノマー(a1−2)に由来する構造単位を含む場合、これらの合計含有量は、樹脂(A2)の全構造単位に対して、通常10〜95モル%であり、好ましくは15〜90モル%であり、より好ましくは20〜85モル%である。   When the resin (A2) contains structural units derived from the monomer (a1-1) and / or the monomer (a1-2), the total content thereof is usually 10 with respect to all the structural units of the resin (A2). It is -95 mol%, Preferably it is 15-90 mol%, More preferably, it is 20-85 mol%.

他の酸不安定モノマー(a1)としては、例えば、酸不安定基(2)を有する(メタ)アクリル系モノマーである式(a1−5)で表されるモノマー(以下「モノマー(a1−5)」という場合がある)を用いてもよい。

Figure 0006039278
式(a1−5)中、
35は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
は、単結合又は*−[CH2k4−CO−L−基を表す。ここで、k4は1〜4の整数を表す。*は、Lとの結合手を表す。
、L、L及びLは、それぞれ独立に、−O−又は−S−を表す。
s1は、1〜3の整数を表す。
s1’は、0〜3の整数を表す。 Examples of the other acid labile monomer (a1) include a monomer represented by the formula (a1-5) which is a (meth) acrylic monomer having an acid labile group (2) (hereinafter referred to as “monomer (a1-5)”. ) ”May be used.
Figure 0006039278
In formula (a1-5),
R 35 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
Z 1 represents a single bond or a * — [CH 2 ] k 4 —CO—L 4 — group. Here, k4 represents an integer of 1 to 4. * Represents a bond to L 1.
L 1 , L 2 , L 3 and L 4 each independently represent —O— or —S—.
s1 represents an integer of 1 to 3.
s1 ′ represents an integer of 0 to 3.

式(a1−5)においては、R35は、水素原子、メチル基及びトリフルオロメチル基が好ましい。
は、酸素原子が好ましい。
及びLは、一方が酸素原子、他方が硫黄原子が好ましい。
s1は、1が好ましい。
s1’は、0〜2の整数が好ましい。
は、単結合又は*−CH−CO−O−が好ましい。
In the formula (a1-5), R 35 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.
L 1 is preferably an oxygen atom.
One of L 2 and L 3 is preferably an oxygen atom and the other is a sulfur atom.
s1 is preferably 1.
s1 ′ is preferably an integer of 0 to 2.
Z 1 is preferably a single bond or * —CH 2 —CO—O—.

モノマー(a1−5)としては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 0006039278
As a monomer (a1-5), the following monomers are mentioned, for example.
Figure 0006039278

Figure 0006039278
Figure 0006039278

Figure 0006039278
Figure 0006039278

Figure 0006039278
Figure 0006039278

Figure 0006039278
Figure 0006039278

Figure 0006039278
Figure 0006039278

樹脂(A2)が、モノマー(a1−5)に由来する構造単位を有する場合、その含有率は、樹脂(A2)の全構造単位に対して、1〜50モル%が好ましく、3〜45モル%がより好ましく、5〜40モル%がさらに好ましい。   When the resin (A2) has a structural unit derived from the monomer (a1-5), the content is preferably from 1 to 50 mol%, more preferably from 3 to 45 mol, based on all structural units of the resin (A2). % Is more preferable, and 5 to 40 mol% is more preferable.

〈酸安定モノマー〉
酸安定モノマーとしては、好ましくは、ヒドロキシ基又はラクトン環を有するモノマーが挙げられる。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(以下「ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)」という場合がある)又はラクトン環を含有する酸安定モノマー(以下「ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)」という場合がある)に由来する構造単位を有する樹脂を使用すれば、レジストパターンの解像度及び基板への密着性を向上させることができる。
<Acid stable monomer>
As an acid stable monomer, Preferably, the monomer which has a hydroxyl group or a lactone ring is mentioned. Acid-stable monomer having a hydroxy group (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer having a hydroxy group (a2)”) or acid-stable monomer having a lactone ring (hereinafter referred to as “acid-stable monomer having a lactone ring (a3)”) If a resin having a structural unit derived from (sometimes) is used, the resolution of the resist pattern and the adhesion to the substrate can be improved.

〈ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)〉
レジスト組成物をKrFエキシマレーザ露光(248nm)、電子線又はEUV(超紫外光)などの高エネルギー線露光に用いる場合、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)として、好ましくは、ヒドロキシスチレン類であるフェノール性ヒドロキシ基を有する酸安定モノマーを使用する。短波長のArFエキシマレーザ露光(193nm)などを用いる場合は、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)として、好ましくは、式(a2−1)で表されるヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーを使用する。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<Acid-stable monomer having a hydroxy group (a2)>
When the resist composition is used for high energy beam exposure such as KrF excimer laser exposure (248 nm), electron beam or EUV (ultra-ultraviolet light), the acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group is preferably a hydroxystyrene. An acid stable monomer having a certain phenolic hydroxy group is used. When using short-wavelength ArF excimer laser exposure (193 nm) or the like, the acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group is preferably an acid-stable monomer having a hydroxyadamantyl group represented by the formula (a2-1). use. The acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group may be used alone or in combination of two or more.

ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーとして、式(a2−1)で表されるモノマーが挙げられる。

Figure 0006039278
式(a2−1)中、
a3は、−O−又は−O−(CH2k2−CO−O−を表し、
k2は1〜7の整数を表す。*は−CO−との結合手を表す。
a14は、水素原子又はメチル基を表す。
a15及びRa16は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はヒドロキシ基を表す。
o1は、0〜10の整数を表す。 Examples of the acid stable monomer having a hydroxyadamantyl group include a monomer represented by the formula (a2-1).
Figure 0006039278
In formula (a2-1),
L a3 represents —O— or * —O— (CH 2 ) k2 —CO—O—,
k2 represents an integer of 1 to 7. * Represents a bond with -CO-.
R a14 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a15 and R a16 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxy group.
o1 represents an integer of 0 to 10.

式(a2−1)では、La3は、好ましくは、−O−、−O−(CH2f1−CO−O−であり(前記f1は、1〜4の整数である)、より好ましくは−O−である。
a14は、好ましくはメチル基である。
a15は、好ましくは水素原子である。
a16は、好ましくは水素原子又はヒドロキシ基である。
o1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
In the formula (a2-1), L a3 is preferably, -O -, - O- (CH 2) f1 -CO-O- and is (wherein f1 is an integer from 1 to 4), more preferably Is —O—.
R a14 is preferably a methyl group.
R a15 is preferably a hydrogen atom.
R a16 is preferably a hydrogen atom or a hydroxy group.
o1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.

ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマー(a2−1)としては、例えば、特開2010−204646号公報に記載されたモノマーが挙げられる。式(a2−1−1)〜式(a2−1−6)のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式(a2−1−1)〜式(a2−1−4)のいずれかで表されるモノマーがより好ましく、式(a2−1−1)又は式(a2−1−3)で表されるモノマーがさらに好ましい。

Figure 0006039278
As an acid stable monomer (a2-1) which has a hydroxyadamantyl group, the monomer described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-204646 is mentioned, for example. A monomer represented by any one of formula (a2-1-1) to formula (a2-1-6) is preferable, and represented by any one of formula (a2-1-1) to formula (a2-1-4). The monomer represented by Formula (a2-1-1) or Formula (a2-1-3) is more preferable.
Figure 0006039278

樹脂(A2)が式(a2−1)で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、樹脂(A2)の全構造単位に対して、通常1〜45モル%であり、好ましくは1〜40モル%であり、より好ましくは1〜35モル%であり、さらに好ましくは2〜30モル%である。   When the resin (A2) includes a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a2-1), the content thereof is usually 1 to 45 mol% with respect to all the structural units of the resin (A2). , Preferably it is 1-40 mol%, More preferably, it is 1-35 mol%, More preferably, it is 2-30 mol%.

〈ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)〉
酸安定モノマー(a3)が有するラクトン環は、例えば、β−プロピオラクトン環、γ−ブチロラクトン環、δ−バレロラクトン環のような単環でもよく、単環式のラクトン環と他の環との縮合環でもよい。これらラクトン環の中で、好ましくは、γ−ブチロラクトン環、又は、γ−ブチロラクトン環と他の環との縮合環が挙げられる。
<Acid-stable monomer having a lactone ring (a3)>
The lactone ring possessed by the acid stable monomer (a3) may be, for example, a monocycle such as a β-propiolactone ring, γ-butyrolactone ring, or δ-valerolactone ring, and a monocyclic lactone ring and other rings The condensed ring may be used. Among these lactone rings, a γ-butyrolactone ring or a condensed ring of γ-butyrolactone ring and another ring is preferable.

ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)は、好ましくは、式(a3−1)、式(a3−2)又は式(a3−3)で表される。これらの1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   The acid-stable monomer (a3) having a lactone ring is preferably represented by the formula (a3-1), the formula (a3-2) or the formula (a3-3). These 1 type may be used independently and may use 2 or more types together.

Figure 0006039278
式(a3−1)〜式(a3−3)中、
a4〜La6は、それぞれ独立に、−O−又は−O−(CH2k3−CO−O−を表す。
k3は1〜7の整数を表す。*は−CO−との結合手を表す。
a18〜Ra20は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a21は、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
p1は0〜5の整数を表す。
a22及びRa23は、それぞれ独立に、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4のアル
キル基を表す。
q1及びr1は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。p1、q1又はr1が2以上の
とき、それぞれ、複数のRa21、Ra22又はRa23は、同一又は相異なる。
Figure 0006039278
In formula (a3-1) to formula (a3-3),
L a4 to L a6 each independently represent —O— or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—.
k3 represents an integer of 1 to 7. * Represents a bond with -CO-.
R a18 to R a20 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a21 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
p1 represents an integer of 0 to 5.
R a22 and R a23 each independently represent a carboxy group, a cyano group, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
q1 and r1 each independently represents an integer of 0 to 3. When p1, q1 or r1 is 2 or more, a plurality of R a21 , R a22 or R a23 are the same or different, respectively.

式(a3−1)〜式(a3−3)では、La4〜La6は、それぞれ独立に、−O−又は−O−(CH2k3−CO−O−であることが好ましく、より好ましくは−O−である。k3は、好ましくは1〜4の整数であり、より好ましくは1である。
a18〜Ra21は、好ましくはメチル基である。
a22及びRa23は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
p1〜r1は、それぞれ独立に、好ましくは0〜2、より好ましくは0又は1である。
In formula (a3-1) to formula (a3-3), L a4 to L a6 are preferably each independently —O— or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—, More preferably, it is -O-. k3 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably 1.
R a18 to R a21 are preferably methyl groups.
R a22 and R a23 are each independently preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
p1 to r1 are each independently preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1.

ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)としては、特開2010−204646号公報に記載されたモノマーが挙げられる。式(a3−1−1)〜式(a3−1−4)、式(a3−2−1)〜式(a3−2−4)及び式(a3−3−1)〜式(a3−3−4)のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式(a3−1−1)〜式(a3−1−2)及び式(a3−2−3)〜式(a3−2−4)のいずれかで表されるモノマーがより好ましく、式(a3−1−1)又は式(a3−2−3)で表されるモノマーがさらに好ましい。   Examples of the acid-stable monomer (a3) having a lactone ring include monomers described in JP 2010-204646 A. Formula (a3-1-1) to Formula (a3-1-4), Formula (a3-2-1) to Formula (a3-2-4), and Formula (a3-3-1) to Formula (a3-3) -4) is preferred, and the monomers represented by formula (a3-1-1) to formula (a3-1-2) and formula (a3-2-3) to formula (a3-2-4) are preferred. The monomer represented by either is more preferable, and the monomer represented by the formula (a3-1-1) or the formula (a3-2-3) is more preferable.

Figure 0006039278
Figure 0006039278

Figure 0006039278
Figure 0006039278

樹脂(A2)がラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)に由来する構造単位の含む場合、その合計含有量は、樹脂(A2)の全構造単位に対して、通常5〜70モル%であり、好ましくは10〜65モル%であり、より好ましくは15〜60モル%である。   When the resin (A2) contains a structural unit derived from the acid-stable monomer (a3) having a lactone ring, the total content is usually 5 to 70 mol% with respect to all the structural units of the resin (A2). , Preferably it is 10-65 mol%, More preferably, it is 15-60 mol%.

樹脂(A2)が、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)と酸安定モノマーとの共重合体である場合、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)に由来する構造単位は、全構造単位100モル%に対して、好ましくは10〜80モル%、より好ましくは20〜60モル%である。
樹脂(A2)は、アダマンチル基を有するモノマー(特に酸に不安定な基を有するモノマー(a1−1))に由来する構造単位を、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)に対して15モル%以上含有していることが好ましい。アダマンチル基を有するモノマーの比率が増えると、レジストのドライエッチング耐性が向上する。
When the resin (A2) is a copolymer of a monomer (a1) having an acid labile group and an acid stable monomer, the structural unit derived from the monomer (a1) having an acid labile group is: Preferably it is 10-80 mol% with respect to 100 mol% of all structural units, More preferably, it is 20-60 mol%.
Resin (A2) is a structural unit derived from a monomer having an adamantyl group (especially monomer (a1-1) having an acid labile group) with respect to monomer (a1) having an acid labile group. It is preferable to contain 15 mol% or more. When the ratio of the monomer having an adamantyl group is increased, the dry etching resistance of the resist is improved.

樹脂(A2)は、好ましくは、酸不安定モノマー(a1)と、酸安定モノマーとの共重合体である。この共重合体において、酸不安定モノマー(a1)は、より好ましくはアダマンチル基を有するモノマー(a1−1)及びシクロへキシル基を有するモノマー(a1−2)の少なくとも1種(さらに好ましくはアダマンチル基を有するモノマー(a1−1))である。また、酸安定モノマーは、好ましくは、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)及び/又はラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)である。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)は、好ましくはヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマー(a2−1)であり、ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)は、より好ましくはγ−ブチロラクトン環を有する酸安定モノマー(a3−1)及びγ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定モノマー(a3−2)の少なくとも1種である。   The resin (A2) is preferably a copolymer of an acid labile monomer (a1) and an acid stable monomer. In this copolymer, the acid labile monomer (a1) is more preferably at least one of the monomer (a1-1) having an adamantyl group and the monomer (a1-2) having a cyclohexyl group (more preferably an adamantyl). A monomer having a group (a1-1)). The acid stable monomer is preferably an acid stable monomer (a2) having a hydroxy group and / or an acid stable monomer (a3) having a lactone ring. The acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group is preferably an acid-stable monomer (a2-1) having a hydroxyadamantyl group, and the acid-stable monomer (a3) having a lactone ring is more preferably a γ-butyrolactone ring. The acid-stable monomer (a3-1) and the acid-stable monomer (a3-2) having a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and a norbornane ring.

樹脂(A2)を構成する各構造単位は、1種のみ又は2種以上を組み合わせて用いてもよく、これら構造単位を誘導するモノマーを用いて、公知の重合法(例えばラジカル重合法)によって製造することができる。
樹脂(A2)の重量平均分子量は、好ましくは、2,500以上(より好ましくは3,000以上)、30,000以下(より好ましくは10,000以下)である。
Each structural unit constituting the resin (A2) may be used alone or in combination of two or more, and is produced by a known polymerization method (for example, radical polymerization method) using a monomer that derives these structural units. can do.
The weight average molecular weight of the resin (A2) is preferably 2,500 or more (more preferably 3,000 or more) and 30,000 or less (more preferably 10,000 or less).

樹脂(A1)及び樹脂(A2)は、樹脂(A)において、例えば、0.01:10〜5:10、好ましくは0.05:10〜3:10、より好ましくは0.1:10〜2:10、さらに好ましくは0.2:10〜1:10(質量比)で含有されている。   Resin (A1) and resin (A2) in resin (A) are, for example, 0.01: 10 to 5:10, preferably 0.05: 10 to 3:10, more preferably 0.1: 10. 2:10, more preferably 0.2: 10 to 1:10 (mass ratio).

〈樹脂(A1)及び(A2)以外の樹脂〉
本発明のレジスト組成物には、上述した樹脂(A1)及び(A2)以外の樹脂、例えば、上述した酸不安定モノマー(a1)に由来する構造単位、酸安定モノマーに由来する構造単位、当該分野で用いられる公知のモノマーに由来する構造単位から選択される少なくとも1種を有する樹脂が含有されていてもよい。
<Resin other than resin (A1) and (A2)>
The resist composition of the present invention includes a resin other than the above-described resins (A1) and (A2), for example, a structural unit derived from the acid-labile monomer (a1) described above, a structural unit derived from an acid-stable monomer, A resin having at least one selected from structural units derived from known monomers used in the field may be contained.

本発明のレジスト組成物においては、樹脂(A)の含有量は、好ましくは、レジスト組成物の固形分中80質量%以上、99重量%以下である。本明細書において「組成物中の固形分」とは、後述する溶剤(E)を除いたレジスト組成物成分の合計を意味する。組成物中の固形分及びこれに対する樹脂(A)の含有量は、例えば、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段で測定することができる。   In the resist composition of the present invention, the content of the resin (A) is preferably 80% by mass or more and 99% by weight or less in the solid content of the resist composition. In the present specification, the “solid content in the composition” means the total of resist composition components excluding the solvent (E) described later. The solid content in the composition and the content of the resin (A) relative thereto can be measured by a known analysis means such as liquid chromatography or gas chromatography.

〈酸発生剤〉
酸発生剤は、アルカリ現像液の作用により開裂する構造を有する。
アルカリ現像液の作用により脱離する構造とは、レジストパターンを製造するための現像工程において、アルカリ現像液の作用により開裂する構造をいう。言い換えると、アルカリの作用により分解し、アルカリ可溶性基に変換する塩基解離性基をいう。
このような酸発生剤は、現像工程において、アルカリ現像液と接触すると、この構造が開裂して、親水性基(例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基)を形成する。
なお、本願でいう「開裂」とは、結合が切断されて複数の分子に分かれることを意味し、開環反応は含まない。
<Acid generator>
The acid generator has a structure that is cleaved by the action of an alkali developer.
The structure that is desorbed by the action of an alkali developer refers to a structure that is cleaved by the action of an alkali developer in the development process for producing a resist pattern. In other words, it refers to a base dissociable group that decomposes by the action of an alkali and converts it to an alkali-soluble group.
When such an acid generator is brought into contact with an alkaline developer in the development step, this structure is cleaved to form a hydrophilic group (for example, a hydroxy group or a carboxy group).
As used herein, the term “cleavage” means that the bond is broken and divided into a plurality of molecules, and does not include a ring-opening reaction.

アルカリ現像液の作用により開裂する構造は、以下の式(Ba)で表される基又は式(Bb)で表される基であることが好ましい。

Figure 0006039278
[式(Ba)中、R23は、フッ素原子を有する炭素数1〜6のアルキル基を表す。]
Figure 0006039278
[式(Bb)中、R24は、フッ素原子を有する炭素数1〜6のアルキル基を表す。
25及びR26は、それぞれ独立に、水素原子又はフッ素原子を表す。] The structure that is cleaved by the action of the alkali developer is preferably a group represented by the following formula (Ba) or a group represented by the formula (Bb).
Figure 0006039278
[In Formula (Ba), R 23 represents a C 1-6 alkyl group having a fluorine atom. ]
Figure 0006039278
[In the formula (Bb), R 24 represents a C 1-6 alkyl group having a fluorine atom.
R 25 and R 26 each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom. ]

23及びR24のフッ素原子を有するアルキル基は、例えば、1,1,1−トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロピル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,1,2,2,3,3−ペプタフルオロブチル基、ペルフルオロブチル基、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロペンチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基等が好ましい。 Examples of the alkyl group having a fluorine atom for R 23 and R 24 include a 1,1,1-trifluoroethyl group, a perfluoroethyl group, a 1,1,1,2,2-pentafluoropropyl group, a perfluoropropyl group, 1,1,1,2,2,3,3-peptafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluoropentyl group, perfluoropentyl group A perfluorohexyl group is preferred.

例えば、式(Ba)で表される基は、アルカリの作用により開裂してヒドロキシ基を発生する。また、式(Bb)で表される基は、アルカリの作用により開裂してカルボキシル基を発生する。

Figure 0006039278
このような構造(塩基解離性基)を有する酸発生剤は、以下の方法で、開裂したことを確認できる。
例えば、塩基解離性基を有する酸発生剤を溶剤に溶解し、アルカリ溶液を添加し、加熱する。これによって、塩基解離性基を、アルカリ可溶性基(ヒドロキシ基又はカルボキシル基)に変換させることができる。アルカリ可溶性基の確認方法としては、生成した化合物の酸性度測定、NMR測定及びMS測定などが挙げられる。
溶剤としては、ジメチルホルムアミドが好ましい。
アルカリとしては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドが好ましい。 For example, the group represented by the formula (Ba) is cleaved by the action of an alkali to generate a hydroxy group. Further, the group represented by the formula (Bb) is cleaved by the action of an alkali to generate a carboxyl group.
Figure 0006039278
It can be confirmed that the acid generator having such a structure (base dissociable group) is cleaved by the following method.
For example, an acid generator having a base dissociable group is dissolved in a solvent, an alkaline solution is added, and the mixture is heated. Thereby, the base dissociable group can be converted into an alkali-soluble group (hydroxy group or carboxyl group). Examples of the method for confirming the alkali-soluble group include acidity measurement, NMR measurement and MS measurement of the produced compound.
As the solvent, dimethylformamide is preferable.
As the alkali, tetramethylammonium hydroxide is preferable.

酸発生剤は、式(Ba)で表される基又は式(Bb)で表される基をそれぞれ含む、以下の式(II−a)又は式(II−b)で表される酸発生剤であることが好ましい。

Figure 0006039278
[式(II−a)又は式(II−b)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
21は、単結合又は2価の炭素数1〜17のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
Yは、炭素数3〜18の2価の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
23〜R26は、上記と同じ意味を表す。]
式(II−a)及び式(II−b)において、正電荷を有するZで示される有機カチオンを除去してなる負電荷を有するものを「スルホン酸アニオン」ということがある。 The acid generator includes an acid generator represented by the following formula (II-a) or formula (II-b), each containing a group represented by the formula (Ba) or a group represented by the formula (Bb). It is preferable that
Figure 0006039278
[In formula (II-a) or formula (II-b),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L 21 represents a single bond or a divalent alkanediyl group having 1 to 17 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the alkanediyl group may be replaced by —O— or —CO—.
Y represents a C 3-18 divalent alicyclic hydrocarbon group, and —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—. .
R 23 to R 26 represent the same meaning as described above. ]
In the formulas (II-a) and (II-b), those having a negative charge obtained by removing the organic cation represented by Z + having a positive charge may be referred to as “sulfonate anion”.

1及びQ2のペルフルオロアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基などが挙げられる。
1及びQ2は、好ましくはトリフルオロメチル基又はフッ素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。
Examples of the perfluoroalkyl group of Q 1 and Q 2 include a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, and a perfluoropentyl group. And perfluorohexyl group.
Q 1 and Q 2 are preferably a trifluoromethyl group or a fluorine atom, more preferably a fluorine atom.

21のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;1−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、1−メチルブタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基が挙げられる。 As the alkanediyl group of L 21 , a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a pentane-1,5-diyl group , A straight-chain alkanediyl group such as hexane-1,6-diyl group; 1-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2 -Branched alkanediyl groups such as a diyl group, 1-methylbutane-1,4-diyl group, 2-methylbutane-1,4-diyl group.

21のアルカンジイル基に含まれる−CH−が−O−又は−CO−で置き換わった基としては、例えば、以下の式(b1−1)〜式(b1−7)のいずれかで示される基が挙げられる。式(b1−1)〜式(b1−7)は、その左右を式(I)に合わせて記載しており、それぞれ*で示される2つの結合手のうち、左側の結合手はC(Q1)(Q2)の炭素原子と結合している。以下の式(b1−1)〜式(b1−7)の具体例も同様である。 Examples of the group in which —CH 2 — contained in the alkanediyl group of L 21 is replaced by —O— or —CO— are represented by any of the following formulas (b1-1) to (b1-7): Group. The formulas (b1-1) to (b1-7) are described in accordance with the formula (I) on the left and right, and among the two bonds indicated by *, the left bond is C (Q 1 ) It is bonded to the carbon atom of (Q 2 ). The same applies to specific examples of the following formulas (b1-1) to (b1-7).

Figure 0006039278
式(b1−1)〜式(b1−7)中、
b2は、単結合又は炭素数1〜15のアルカンジイル基を表す。
b3は、単結合又は炭素数1〜12のアルカンジイル基を表す。
b4は、炭素数1〜13のアルカンジイル基を表す。但しLb3及びLb4の合計炭素数の上限は13である。
b5は、炭素数1〜15のアルカンジイル基を表す。
b6は、単結合又は炭素数1〜15のアルカンジイル基を表す。
b7は、炭素数1〜15のアルカンジイル基を表す。但しLb6及びLb7の合計炭素数の上限は16である。
b8は、炭素数1〜14のアルカンジイル基を表す。
b9及びLb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜11のアルカンジイル基を表す。但しLb9及びLb10の合計炭素数の上限は12である。
b11は、単結合又は炭素数1〜13のアルカンジイル基を表す。
b12は、炭素数1〜14のアルカンジイル基を表す。但しLb11及びLb12の合計炭素数の上限は14である。
Figure 0006039278
In formula (b1-1) to formula (b1-7),
L b2 represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 15 carbon atoms.
L b3 represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms.
L b4 represents an alkanediyl group having 1 to 13 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b3 and L b4 is 13.
L b5 represents an alkanediyl group having 1 to 15 carbon atoms.
L b6 represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 15 carbon atoms.
L b7 represents an alkanediyl group having 1 to 15 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b6 and L b7 is 16.
L b8 represents an alkanediyl group having 1 to 14 carbon atoms.
L b9 and L b10 each independently represent an alkanediyl group having 1 to 11 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b9 and L b10 is 12.
L b11 represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 13 carbon atoms.
L b12 represents an alkanediyl group having 1 to 14 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b11 and L b12 is 14.

中でも、L21は、好ましくは式(b1−1)〜式(b1−4)のいずれかで示される基であり、より好ましくは式(b1−1)又は式(b1−3)で示される基であり、さらに好ましくは式(b1−1)で表される2価の基である。特にLb2が単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基である式(b1−1)で表される2価の基、即ち*−CO−O−(CH−(uは0〜6の整数を表し、*は、−C(Q)(Q)−との結合手を表す)であることが好ましく、単結合又はメチレン基である式(b1−1)で表される2価の基、即ち*−CO−O−、*−CO−O−CH−がより好ましい。 Among them, L 21 is preferably a group represented by any one of formulas (b1-1) to (b1-4), more preferably represented by formula (b1-1) or formula (b1-3). More preferably a divalent group represented by formula (b1-1). In particular, a divalent group represented by the formula (b1-1) in which L b2 is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, that is, * —CO—O— (CH 2 ) u — (u is 0 Represents an integer of ˜6, and * is preferably a bond with —C (Q 1 ) (Q 2 ) —, and is represented by the formula (b1-1) which is a single bond or a methylene group. Are more preferable, that is, * —CO—O— and * —CO—O—CH 2 —.

式(b1−1)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 0006039278
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
Figure 0006039278

式(b1−2)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 0006039278
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
Figure 0006039278

式(b1−3)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 0006039278
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
Figure 0006039278

式(b1−4)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 0006039278
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.
Figure 0006039278

式(b1−5)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 0006039278
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-5) include the following.
Figure 0006039278

式(b1−6)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 0006039278
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-6) include the following.
Figure 0006039278

式(b1−7)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。

Figure 0006039278
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-7) include the following.
Figure 0006039278

Yの2価の脂環式炭化水素基としては、以下で表される基が好ましい。

Figure 0006039278
The divalent alicyclic hydrocarbon group for Y is preferably a group represented by the following.
Figure 0006039278

2価の脂環式炭化水素基に含まれる−CH−が−O−又は−CO−で置き換わった基としては、以下で表される基が挙げられる。

Figure 0006039278
Yとしては、多環の脂環式炭化水素基が好ましく、アダマンタン環を含む多環の脂環式炭化水素基がより好ましい。 Examples of the group in which —CH 2 — contained in the divalent alicyclic hydrocarbon group is replaced by —O— or —CO— include groups represented by the following.
Figure 0006039278
Y is preferably a polycyclic alicyclic hydrocarbon group, more preferably a polycyclic alicyclic hydrocarbon group containing an adamantane ring.

式(II−a)で表される塩としては、例えば、以下の塩が挙げられる。

Figure 0006039278
Examples of the salt represented by the formula (II-a) include the following salts.
Figure 0006039278

Figure 0006039278
Figure 0006039278

式(II−b)で表される塩としては、例えば、以下の塩が挙げられる。

Figure 0006039278
Examples of the salt represented by the formula (II-b) include the following salts.
Figure 0006039278

+で示される有機カチオンとしては、例えば、有機スルホニウムカチオン、有機ヨードニウムカチオン、有機アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン及び有機ホスホニウムカチオン等の有機オニウムカチオンが挙げられる。これらの中でも、有機スルホニウムカチオン及び有機ヨードニウムカチオンが好ましく、アリールスルホニウムカチオンがより好ましい。 Examples of the organic cation represented by Z + include organic onium cations such as an organic sulfonium cation, an organic iodonium cation, an organic ammonium cation, a benzothiazolium cation, and an organic phosphonium cation. Among these, an organic sulfonium cation and an organic iodonium cation are preferable, and an arylsulfonium cation is more preferable.

さらに好ましくは、例えば、式(Z1)〜式(Z4)等が挙げられる。

Figure 0006039278
More preferably, for example, Formula (Z1) to Formula (Z4) are included.

Figure 0006039278

式(Z1)〜式(Z4)中、
〜Pは、それぞれ独立に、炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜36の芳香族炭化水素基を表すか、PとPは、一緒になってイオウ原子を含む環を形成している。該脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基又は炭素数1〜12のアルコキシ基で置換されていてもよい。
In formula (Z1) to formula (Z4),
Do P a to P c each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms? , P a and P b together form a ring containing a sulfur atom. The hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group is a hydroxy group, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. The hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or a glycidyloxy group. The hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, a hydroxy group or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.

及びPは、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
及びPは、それぞれ独立に、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜36の脂環式炭化水素基を表すか、P及びPは、それらが結合する硫黄原子とともに互いに結合して3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)を形成する。環に含まれる−CH−は、−O−、−S−、−CO−で置き換わっていてもよい。
は、水素原子、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。
は、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。前記脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、前記芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜12のアルコキシ基又はアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
及びPは、それらが結合する−CH−CO−とともに3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)を形成していてもよい。環に含まれる−CH−は、−O−、−S−、−CO−で置き換わっていてもよい。
P 4 and P 5 each independently represent a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
P 6 and P 7 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or P 6 and P 7 are bonded to each other. Bonded together with a sulfur atom to form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring). —CH 2 — contained in the ring may be replaced by —O—, —S—, or —CO—.
P 8 represents a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
P 9 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. The hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group has 1 to 12 carbon atoms. May be substituted with an alkoxy group or an alkylcarbonyloxy group.
P 8 and P 9 may form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring) with —CH—CO— to which they are bonded. —CH 2 — contained in the ring may be replaced by —O—, —S—, or —CO—.

10〜P15は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
Eは、−S−又は−O−を表す。
i、j、p、r、x及びyは、それぞれ独立に、0〜5の整数を表す。
qは0又は1を表す。
v及びwは、それぞれ独立に、0〜4の整数を表す。
iが2以上であるとき、複数のPは互いに同一又は相異なり、jが2以上であるとき、複数のPは互いに同一又は相異なり、pが2以上であるとき、複数のP10は互いに同一又は相異なり、rが2以上であるとき、複数のP11は互いに同一又は相異なり、xが2以上であるとき、複数のP14は互いに同一又は相異なり、yが2以上であるとき、複数のP15は互いに同一又は相異なり、vが2以上であるとき、複数のP12は互いに同一又は相異なり、wが2以上であるとき、複数のP13は互いに同一又は相異なる。
P 10 to P 15 each independently represent a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms having 1 to 12 carbon atoms.
E represents -S- or -O-.
i, j, p, r, x and y each independently represents an integer of 0 to 5;
q represents 0 or 1;
v and w each independently represent an integer of 0 to 4.
When i is 2 or more, the plurality of P 4 are the same or different from each other, when j is 2 or more, the plurality of P 5 are the same or different from each other, and when p is 2 or more, the plurality of P 10 Are the same or different from each other, and when r is 2 or more, the plurality of P 11 are the same or different from each other, and when x is 2 or more, the plurality of P 14 are the same or different from each other and y is 2 or more. When a plurality of P 15 are the same or different from each other, v is 2 or more, a plurality of P 12 are the same or different from each other, and when w is 2 or more, a plurality of P 13 are the same or different from each other. Different.

脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基が挙げられる。特に、P〜Pの脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜12である。
水素原子が脂環式炭化水素基で置換された脂肪族炭化水素基としては、例えば、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の飽和炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、下記のような基等が挙げられる。

Figure 0006039278
特に、P〜Pの脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜36であり、より好ましくは炭素数3〜18、さらに好ましくは炭素数4〜12である。 Examples of the aliphatic hydrocarbon group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and 2-ethylhexyl group. Is mentioned. In particular, the P 6 to P 8 aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 12 carbon atoms.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group in which a hydrogen atom is substituted with an alicyclic hydrocarbon group include a 1- (adamantan-1-yl) alkane-1-yl group.
The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group. And cycloalkyl groups such as cycloheptyl group, cyclooctyl group, and cyclodecyl group. Examples of the polycyclic saturated hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and the following groups.
Figure 0006039278
In particular, the P 6 to P 8 alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 36 carbon atoms, more preferably 3 to 18 carbon atoms, and still more preferably 4 to 12 carbon atoms.

水素原子が脂肪族炭化水素基で置換された脂環式炭化水素基としては、例えば、メチルシクロへキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基及びイソボルニル基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−エチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−シクロへキシルフェニル基、p−メトキシフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基に、脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基が含まれる場合は、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基及び炭素数3〜36の脂環式炭化水素基が好ましい。
水素原子が芳香族炭化水素基で置換されたアルキル基、つまり、アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、トリチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基などが挙げられる。
Examples of the alicyclic hydrocarbon group in which a hydrogen atom is substituted with an aliphatic hydrocarbon group include a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a methylnorbornyl group, a 2-alkyladamantan-2-yl group, and An isobornyl group etc. are mentioned.
As an aromatic hydrocarbon group, phenyl group, naphthyl group, anthryl group, p-methylphenyl group, p-ethylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-cyclohexylphenyl group, p-methoxyphenyl group And aryl groups such as p-adamantylphenyl group, tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, biphenyl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.
When the aromatic hydrocarbon group includes an aliphatic hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms are preferable.
Examples of the alkyl group in which a hydrogen atom is substituted with an aromatic hydrocarbon group, that is, an aralkyl group, include a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, a trityl group, a naphthylmethyl group, and a naphthylethyl group.

アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等が挙げられる。
アルキルカルボニルオキシ基としては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n−ブチルカルボニルオキシ基、sec−ブチルカルボニルオキシ基、tert−ブチルカルボニルオキシ基、ペンチルカルボニルオキシ基、ヘキシルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基及び2−エチルヘキシルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
As the alkoxy group, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, n-pentyloxy group, n-hexyloxy group, heptyloxy group Octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, nonyloxy group, decyloxy group, undecyloxy group, dodecyloxy group and the like.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.
Examples of the alkylcarbonyloxy group include a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, an n-propylcarbonyloxy group, an isopropylcarbonyloxy group, an n-butylcarbonyloxy group, a sec-butylcarbonyloxy group, a tert-butylcarbonyloxy group, Examples thereof include a pentylcarbonyloxy group, a hexylcarbonyloxy group, an octylcarbonyloxy group, and a 2-ethylhexylcarbonyloxy group.

とPとが一緒になって形成する環としては、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよく、イオウ原子を1以上含むものであれば、さらに、1以上のイオウ原子及び/又は1以上の酸素原子を含んでいてもよい。この環は、好ましくは炭素数3〜18、より好ましくは炭素数4〜12を有する。 Examples of the ring and the P a and P b together form a monocyclic, polycyclic, aromatic or non-aromatic, it may be any of the rings of the saturated and unsaturated, sulfur atom 1 or more, it may further contain one or more sulfur atoms and / or one or more oxygen atoms. This ring preferably has 3 to 18 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms.

及びPが結合する硫黄原子とともに形成する環としては、例えば、チオラン−1−イウム環(テトラヒドロチオフェニウム環)、チアン−1−イウム環及び1,4−オキサチアン−4−イウム環などが挙げられる。
及びPが結合する−CH−CO−とともに形成する環としては、例えば、オキソシクロヘプタン環、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環及びオキソアダマンタン環などが挙げられる。
Examples of the ring formed together with the sulfur atom to which P 6 and P 7 are bonded include, for example, a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and a 1,4-oxathian-4-ium ring. Etc.
Examples of the ring formed with —CH—CO— to which P 8 and P 9 are bonded include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring.

式(Z1)〜式(Z4)で表されるカチオンの中でも、式(Z1)が好ましく、式(Z5)で表されるカチオンがより好ましく、トリフェニルスルホニウムカチオン(式(Z5)中、全てのzが0)、ジフェニルトリルスルホニウムカチオン(式(Z5)中、z1=z2=0、z3=1であり、Pがメチル基である。)又はトリトリルスルホニウムカチオン(式(Z5)中、z1=z2=z3=1であり、P、P及びPがいずれもメチル基である。)がさらに好ましい。 Among the cations represented by the formulas (Z1) to (Z4), the formula (Z1) is preferable, the cation represented by the formula (Z5) is more preferable, and the triphenylsulfonium cation (in the formula (Z5), z is 0), in diphenyl tolyl sulfonium cation (formula (Z5), a z1 = z2 = 0, z3 = 1, P 3 is a methyl group.) or in tritolylsulfonium cation (formula (Z5), z1 = Z2 = z3 = 1, and P 1 , P 2 and P 3 are all methyl groups).

Figure 0006039278
式(Z5)中、
〜Pは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表すか、P〜Pから選ばれる2つが一緒になってイオウ原子を含む環を形成している。
z1、z2及びz3は、それぞれ独立に、0〜5の整数を表す。z1が2以上であるとき、複数のPは互いに同一又は相異なり、z2が2以上であるとき、複数のPは互いに同一又は相異なり、z3が2以上であるとき、複数のPは互いに同一又は相異なる。
Figure 0006039278
In formula (Z5),
P 1 to P 3 are each independently a halogen atom, a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. Or two selected from P 1 to P 3 together form a ring containing a sulfur atom.
z1, z2 and z3 each independently represents an integer of 0 to 5. When z1 is 2 or more, a plurality of P 1 are the same or different from each other, when z2 is 2 or more, the plurality of P 2 same or different from each other, when z3 is 2 or more, a plurality of P 3 Are the same or different from each other.

〜Pから選ばれる2つが一緒になって形成する環としては、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性のいずれの環であってもよく、イオウ原子を1以上含むものであれば、さらに、1以上のイオウ原子及び/又は1以上の酸素原子を含んでいてもよい。
〜Pの脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜12であり、脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数4〜36である。
なかでも、P〜Pは、それぞれ独立に、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表すか、P〜Pから選ばれる2つが一緒になって酸素原子とイオウ原子とを含む環を形成することが好ましい。z1、z2、z3は、それぞれ独立に、好ましくは0又は1である。
The ring formed by combining two selected from P 1 to P 3 may be any of monocyclic, polycyclic, aromatic and non-aromatic rings. As long as it contains the above, it may contain one or more sulfur atoms and / or one or more oxygen atoms.
The P 1 to P 3 aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 12 carbon atoms, and the alicyclic hydrocarbon group preferably has 4 to 36 carbon atoms.
Among them, each of P 1 to P 3 independently represents a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or P 1 two selected from to P 3 it is preferable to form a ring containing an oxygen atom and a sulfur atom together. z1, z2, and z3 are each independently preferably 0 or 1.

式(Z5)で表されるカチオンとしては、以下のものが挙げられる。

Figure 0006039278
Examples of the cation represented by the formula (Z5) include the following.
Figure 0006039278

Figure 0006039278
Figure 0006039278

Figure 0006039278
Figure 0006039278

Figure 0006039278
Figure 0006039278

式(Z1)で表されるカチオンとしては、以下のカチオンが挙げられる。

Figure 0006039278
Examples of the cation represented by the formula (Z1) include the following cations.
Figure 0006039278

式(Z2)で表されるカチオンとしては、以下のカチオンが挙げられる。

Figure 0006039278
式(Z3)で表されるカチオンとしては、以下のカチオンが挙げられる。
Figure 0006039278
Examples of the cation represented by the formula (Z2) include the following cations.
Figure 0006039278
Examples of the cation represented by the formula (Z3) include the following cations.
Figure 0006039278

また、カチオンとして、特開2010−204646号公報に記載されたカチオンであってもよい。   Moreover, the cation described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-204646 may be sufficient as a cation.

酸発生剤は、スルホン酸アニオン及び有機カチオンの組合せである。これらスルホン酸アニオンと有機カチオンとは任意に組み合わせることができる。スルホン酸アニオン及び有機カチオンの組み合わせを以下の表1に示す。なお、以下の表1において、式(b1−s−1)で表されるスルホン酸アニオンなどを、その式番号に応じて、「(b1−s−1)」などと表し、式(b2−c−1)で表される有機カチオンなどを、その式番号に応じて、「(b2−c−1)」などと表す。   The acid generator is a combination of a sulfonate anion and an organic cation. These sulfonate anions and organic cations can be arbitrarily combined. The combinations of sulfonate anions and organic cations are shown in Table 1 below. In Table 1 below, the sulfonate anion represented by the formula (b1-s-1) is represented as “(b1-s-1)” according to the formula number, and the formula (b2-s-1) The organic cation represented by c-1) is represented as “(b2-c-1)” or the like according to the formula number.

Figure 0006039278
Figure 0006039278

さらに好ましい酸発生剤としては、以下の塩が挙げられる。

Figure 0006039278
More preferable acid generators include the following salts.
Figure 0006039278

酸発生剤は、以下の製造方法又はこれに準じた方法によって製造することができる。
例えば、式(II−a)で表される塩は、式(II−a−a)で表される化合物と式(II−a−b)で表される化合物とを、塩基性触媒下で反応させることにより、製造することができる。溶媒としては、クロロホルム等が挙げられる。塩基触媒としては、N−メチルピロリジン等が挙げられる。

Figure 0006039278
The acid generator can be produced by the following production method or a method analogous thereto.
For example, a salt represented by the formula (II-a) is obtained by reacting a compound represented by the formula (II-aa) and a compound represented by the formula (II-ab) under a basic catalyst. It can manufacture by making it react. Examples of the solvent include chloroform. Examples of the base catalyst include N-methylpyrrolidine.
Figure 0006039278

式(II−a−a)で表される化合物としては、特開2006−257078号公報に記載された化合物などが挙げられる。
式(II−a−b)で表される化合物としては、ヘプタフルオロブチリルクロリドなどが挙げられる。
Examples of the compound represented by the formula (II-aa) include compounds described in JP-A-2006-257078.
Examples of the compound represented by the formula (II-ab) include heptafluorobutyryl chloride.

式(II−a)で表される酸発生剤又は式(II−b)で表される酸発生剤は、それぞれ単独でも複数種を組み合わせてもよいし、双方を同時に用いてもよい。   The acid generator represented by the formula (II-a) or the acid generator represented by the formula (II-b) may be used singly or in combination, or both may be used simultaneously.

<アルカリ現像液の作用により開裂する構造を有する酸発生剤以外の酸発生剤>
本レジスト組成物は、酸発生剤として、アルカリ現像液の作用により開裂する構造を有する酸発生剤以外の公知の酸発生剤(以下「その他の酸発生剤」という)をさらに含有していてもよい。その他の酸発生剤としては、イオン性酸発生剤でも、非イオン性発生剤でもよいが、イオン性酸発生剤が好ましい。イオン性酸発生剤は、それを構成するカチオン及びアニオンがともに、アルカリ現像液の作用により開裂する構造を有する酸発生剤とは異なるもの、アルカリ現像液の作用により開裂する構造を有する酸発生剤を構成する有機カチオンと同じカチオンと、アルカリ現像液の作用により開裂する構造を有する酸発生剤を構成するスルホン酸アニオン以外の公知のアニオンとの組み合わせからなるもの、アルカリ現像液の作用により開裂する構造を有する酸発生剤を構成するスルホン酸アニオンと同じアニオンと、アルカリ現像液の作用により開裂する構造を有する酸発生剤を構成する有機カチオン以外の公知のカチオンとの組み合わせからなるもののいずれであってもよい。
<An acid generator other than an acid generator having a structure that is cleaved by the action of an alkali developer>
The resist composition may further contain, as an acid generator, a known acid generator other than an acid generator having a structure that is cleaved by the action of an alkali developer (hereinafter referred to as “other acid generator”). Good. Other acid generators may be ionic acid generators or nonionic generators, but ionic acid generators are preferred. An ionic acid generator is different from an acid generator having a structure in which both cations and anions constituting the ionic acid generator are cleaved by the action of an alkali developer, and an acid generator having a structure that is cleaved by the action of an alkali developer. Comprising a combination of the same cation as the organic cation constituting the cation and a known anion other than the sulfonate anion constituting the acid generator having a structure that is cleaved by the action of the alkali developer, cleaved by the action of the alkali developer Any one of a combination of the same anion as the sulfonate anion constituting the acid generator having a structure and a known cation other than the organic cation constituting the acid generator having a structure that is cleaved by the action of an alkali developer. May be.

その他の酸発生剤としては、例えば、式(B1−1)〜式(B1−20)で表されるものが挙げられる。中でもトリフェニルスルホニウムカチオン、トリトリルスルホニウムカチオン又はトリトリルスルホニウムカチオンを含むものが好ましく、式(B1−1)、式(B1−2)、式(B1−3)、式(B1−6)、式(B1−7)、式(B1−11)、式(B1−12)、式(B1−13)及び式(B1−14)でそれぞれ表される塩がさらに好ましい。

Figure 0006039278
Examples of other acid generators include those represented by formula (B1-1) to formula (B1-20). Among these, those containing a triphenylsulfonium cation, a tolylsulfonium cation or a tolylsulfonium cation are preferable, and are represented by the formula (B1-1), formula (B1-2), formula (B1-3), formula (B1-6), formula The salts represented by (B1-7), formula (B1-11), formula (B1-12), formula (B1-13) and formula (B1-14) are more preferred.
Figure 0006039278

Figure 0006039278
Figure 0006039278

Figure 0006039278
Figure 0006039278

Figure 0006039278
Figure 0006039278

酸発生剤の含有量は、樹脂(A2)に対して、好ましくは1質量%以上(より好ましくは3質量%以上)、好ましくは40質量%以下(より好ましくは35質量%以下)である。
また、その他の酸発生剤を含有する場合、アルカリ現像液の作用により開裂する構造を有する酸発生剤とその他の酸発生剤との合計含有量は、樹脂(A2)に対して、好ましくは1質量%以上(より好ましくは3質量%以上)、好ましくは40質量%以下(より好ましくは35質量%以下)である。
レジスト組成物がアルカリ現像液の作用により開裂する構造を有する酸発生剤及びその他の酸発生剤を含有する場合、酸発生剤とその他の酸発生剤との含有量の比(質量)は、例えば、5:95〜95:5、好ましくは10:90〜90:10、より好ましくは15:85〜85:15である。
The content of the acid generator is preferably 1% by mass or more (more preferably 3% by mass or more), preferably 40% by mass or less (more preferably 35% by mass or less) with respect to the resin (A2).
Moreover, when it contains another acid generator, the total content of the acid generator having a structure that is cleaved by the action of an alkali developer and the other acid generator is preferably 1 with respect to the resin (A2). It is at least mass% (more preferably at least 3 mass%), preferably at most 40 mass% (more preferably at most 35 mass%).
When the resist composition contains an acid generator having a structure that is cleaved by the action of an alkali developer and other acid generators, the ratio (mass) of the content of the acid generator and the other acid generator is, for example, 5: 95-95: 5, preferably 10: 90-90: 10, more preferably 15: 85-85: 15.

〈溶剤(E)〉
本発明のレジスト組成物に溶剤(E)が含まれる場合、その含有量は、例えばレジスト組成物中90質量%以上、好ましくは92質量%以上、より好ましくは94質量%以上であり、例えば99.9質量%以下、好ましくは99質量%以下である。溶剤(E)の含有量は、例えば液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段で測定できる。
<Solvent (E)>
When the solvent (E) is contained in the resist composition of the present invention, the content thereof is, for example, 90% by mass or more, preferably 92% by mass or more, more preferably 94% by mass or more in the resist composition, for example 99 0.9 mass% or less, preferably 99 mass% or less. The content of the solvent (E) can be measured by a known analysis means such as liquid chromatography or gas chromatography.

溶剤(E)としては、例えば、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールエーテル類;乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル及びピルビン酸エチルのようなエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン及びシクロヘキサノンのようなケトン類;γ−ブチロラクトンのような環状エステル類;等を挙げることができる。溶剤(E)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the solvent (E) include glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether; ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate and And esters such as ethyl pyruvate; ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone; cyclic esters such as γ-butyrolactone; A solvent (E) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

〈塩基性化合物(以下「塩基性化合物(C)」という場合がある)〉
塩基性化合物(C)はクエンチャーとして作用する化合物である。
塩基性化合物(C)は、好ましくは塩基性の含窒素有機化合物であり、例えばアミン及びアンモニウム塩が挙げられる。アミンとしては、脂肪族アミン及び芳香族アミンが挙げられる。脂肪族アミンとしては、第一級アミン、第二級アミン及び第三級アミンが挙げられる。塩基性化合物(C)として、好ましくは、式(C1)〜式(C8)及び式(C1−1)のいずれかで表される化合物が挙げられ、より好ましくは式(C1−1)で表される化合物が挙げられる。
<Basic compound (hereinafter sometimes referred to as “basic compound (C)”)>
The basic compound (C) is a compound that acts as a quencher.
The basic compound (C) is preferably a basic nitrogen-containing organic compound, and examples thereof include amines and ammonium salts. Examples of amines include aliphatic amines and aromatic amines. Aliphatic amines include primary amines, secondary amines and tertiary amines. The basic compound (C) is preferably a compound represented by any one of the formulas (C1) to (C8) and (C1-1), more preferably represented by the formula (C1-1). The compound which is made is mentioned.

Figure 0006039278
[式(C1)中、Rc1、Rc2及びRc3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を表し、該アルキル基及び該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、アミノ基又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基で置換されていてもよい。]
Figure 0006039278
[In formula (C1), R c1 , R c2 and R c3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. 10 represents an aromatic hydrocarbon group, and the hydrogen atom contained in the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, an amino group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, The hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms, or an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms. It may be substituted with a group hydrocarbon group. ]

Figure 0006039278
[式(C1−1)中、Rc2及びRc3は、上記と同じ意味を表す。
c4は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を表す。
m3は0〜3の整数を表し、m3が2以上のとき、複数のRc4は同一又は相異なる。]
Figure 0006039278
[In Formula (C1-1), R c2 and R c3 represent the same meaning as described above.
R c4 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms.
m3 represents an integer of 0 to 3, and when m3 is 2 or more, the plurality of R c4 are the same or different. ]

Figure 0006039278
[式(C2)、式(C3)及び式(C4)中、Rc5、Rc6、Rc7及びRc8は、それぞれ独立に、Rc1と同じ意味を表す。
c9は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜6の脂環式炭化水素基又は炭素数2〜6のアルカノイル基を表す。
n3は0〜8の整数を表し、n3が2以上のとき、複数のRc9は同一又は相異なる。]
Figure 0006039278
[In Formula (C2), Formula (C3) and Formula (C4), R c5 , R c6 , R c7 and R c8 each independently represent the same meaning as R c1 .
R c9 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, or an alkanoyl group having 2 to 6 carbon atoms.
n3 represents an integer of 0 to 8, and when n3 is 2 or more, the plurality of R c9 are the same or different. ]

Figure 0006039278
[式(C5)及び式(C6)中、Rc10、Rc11、Rc12、Rc13及びRc16は、それぞれ独立に、Rc1と同じ意味を表す。
c14、Rc15及びRc17は、それぞれ独立に、Rc4と同じ意味を表す。
o3及びp3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、o3又はp3が2以上であるとき、それぞれ、複数のRc14及びRc15は同一又は相異なる。
c1は、炭素数1〜6のアルカンジイル基、−CO−、−C(=NH)−、−S−又はこれらを組合せた2価の基を表す。]
Figure 0006039278
[In Formula (C5) and Formula (C6), R c10 , R c11 , R c12 , R c13 and R c16 each independently represent the same meaning as R c1 .
R c14 , R c15 and R c17 each independently represent the same meaning as R c4 .
o3 and p3 each independently represent an integer of 0 to 3, and when o3 or p3 is 2 or more, the plurality of R c14 and R c15 are the same or different, respectively.
L c1 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, —CO—, —C (═NH) —, —S—, or a divalent group obtained by combining these. ]

Figure 0006039278
[式(C7)及び式(C8)中、Rc18、Rc19及びRc20は、それぞれ独立に、Rc4と同じ意味を表す。
q3、r3及びs3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、q3が2以上であるとき、複数のRc18は同一又は相異なり、r3が2以上であるとき、複数のRc19は同一又は相異なり、及びs3が2以上であるとき、複数のRc20は同一又は相異なる。
c2は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基、−CO−、−C(=NH)−、−S−又はこれらを組合せた2価の基を表す。]
Figure 0006039278
Wherein (C7) and formula (C8), R c18, R c19 and R c20 in each occurrence independently represent the same meaning as R c4.
q3, r3 and s3 each independently represents an integer of 0 to 3, and when q3 is 2 or more, the plurality of R c18 are the same or different, and when r3 is 2 or more, the plurality of R c19 are the same. Or when different and when s3 is 2 or more, the plurality of R c20 are the same or different.
L c2 represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, —CO—, —C (═NH) —, —S—, or a divalent group obtained by combining these. ]

式(C1)〜式(C8)及び式(C1−1)においては、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルコキシ基、アルカンジイル基は、上述したものと同様のものが挙げられる。
アルカノイル基としては、アセチル基、2−メチルアセチル基、2,2−ジメチルアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ペンタノイル基、2,2−ジメチルプロピオニル基等が挙げられる。
In formula (C1) to formula (C8) and formula (C1-1), the alkyl group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, alkoxy group, alkanediyl group are the same as those described above. Is mentioned.
Examples of the alkanoyl group include acetyl group, 2-methylacetyl group, 2,2-dimethylacetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, pentanoyl group, and 2,2-dimethylpropionyl group.

式(C1)で表される化合物としては、1−ナフチルアミン、2−ナフチルアミン、アニリン、ジイソプロピルアニリン、2−,3−又は4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、ジフェニルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔2−(2−メトキシエトキシ)エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノ−1,2−ジフェニルエタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタン等が挙げられ、好ましくはジイソプロピルアニリンが挙げられ、特に好ましくは2,6−ジイソプロピルアニリンが挙げられる。   Examples of the compound represented by the formula (C1) include 1-naphthylamine, 2-naphthylamine, aniline, diisopropylaniline, 2-, 3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N, N- Dimethylaniline, diphenylamine, hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, tributylamine, tri Pentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyl Hexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctylamine, methyldinonylamine, methyldidecylamine, ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonyl Amine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamine, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diamino-1,2- Examples include diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, and preferably diisopropyl. Piruanirin. Particularly preferred include 2,6-diisopropylaniline.

式(C2)で表される化合物としては、ピペラジン等が挙げられる。
式(C3)で表される化合物としては、モルホリン等が挙げられる。
式(C4)で表される化合物としては、ピペリジン及び特開平11−52575号公報に記載されているピペリジン骨格を有するヒンダードアミン化合物等が挙げられる。
式(C5)で表される化合物としては、2,2’−メチレンビスアニリン等が挙げられる。
式(C6)で表される化合物としては、イミダゾール、4−メチルイミダゾール等が挙げられる。
式(C7)で表される化合物としては、ピリジン、4−メチルピリジン等が挙げられる。
式(C8)で表される化合物としては、1,2−ジ(2−ピリジル)エタン、1,2−ジ(4−ピリジル)エタン、1,2−ジ(2−ピリジル)エテン、1,2−ジ(4−ピリジル)エテン、1,3−ジ(4−ピリジル)プロパン、1,2−ジ(4−ピリジルオキシ)エタン、ジ(2−ピリジル)ケトン、4,4’−ジピリジルスルフィド、4,4’−ジピリジルジスルフィド、2,2’−ジピリジルアミン、2,2’−ジピコリルアミン、ビピリジン等が挙げられる。
Examples of the compound represented by the formula (C2) include piperazine.
Examples of the compound represented by the formula (C3) include morpholine.
Examples of the compound represented by the formula (C4) include piperidine and hindered amine compounds having a piperidine skeleton described in JP-A No. 11-52575.
Examples of the compound represented by the formula (C5) include 2,2′-methylenebisaniline.
Examples of the compound represented by the formula (C6) include imidazole and 4-methylimidazole.
Examples of the compound represented by the formula (C7) include pyridine and 4-methylpyridine.
Examples of the compound represented by the formula (C8) include 1,2-di (2-pyridyl) ethane, 1,2-di (4-pyridyl) ethane, 1,2-di (2-pyridyl) ethene, 1, 2-di (4-pyridyl) ethene, 1,3-di (4-pyridyl) propane, 1,2-di (4-pyridyloxy) ethane, di (2-pyridyl) ketone, 4,4′-dipyridyl sulfide 4,4′-dipyridyl disulfide, 2,2′-dipyridylamine, 2,2′-dipiconylamine, bipyridine and the like.

アンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、3−(トリフルオロメチル)フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ブチルアンモニウムサリチラート及びコリン等が挙げられる。   As ammonium salts, tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, 3- (trifluoromethyl) phenyltrimethyl Ammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium salicylate, choline and the like can be mentioned.

本発明のレジスト組成物が塩基性化合物(C)を含有する場合、その含有量は、レジスト組成物の固形分量を基準に、好ましくは、0.01〜5質量%程度であり、より好ましく0.01〜3質量%程度であり、特に好ましく0.01〜1質量%程度である。   When the resist composition of the present invention contains a basic compound (C), the content thereof is preferably about 0.01 to 5% by mass, more preferably 0, based on the solid content of the resist composition. About 0.01 to 3% by mass, particularly preferably about 0.01 to 1% by mass.

〈その他の成分(以下「その他の成分(F)」という場合がある)〉
本発明のレジスト組成物は、必要に応じて、その他の成分(F)を含有していてもよい。成分(F)に特に限定はなく、レジスト分野で公知の添加剤、例えば、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤、染料等を利用できる。
<Other components (hereinafter sometimes referred to as “other components (F)”)>
The resist composition of this invention may contain the other component (F) as needed. The component (F) is not particularly limited, and additives known in the resist field, for example, sensitizers, dissolution inhibitors, surfactants, stabilizers, dyes and the like can be used.

<レジスト組成物の調製>
本発明のレジスト組成物は、樹脂(A1)及び樹脂(A2)を含む樹脂(A)、酸発生剤ならびに、任意に、溶剤(E)、塩基性化合物(C)及びその他の成分(F)を混合することにより調製することができる。混合順は任意であり、特に限定されるものではない。混合する際の温度は、10〜40℃の範囲から、樹脂などの種類や樹脂等の溶剤(E)に対する溶解度等に応じて適切な温度範囲を選ぶことができる。混合時間は、混合温度に応じて、0.5〜24時間の中から適切な時間を選ぶことができる。なお、混合手段も特に制限はなく、攪拌混合などを用いることができる。
<Preparation of resist composition>
The resist composition of the present invention comprises a resin (A) containing a resin (A1) and a resin (A2), an acid generator, and optionally a solvent (E), a basic compound (C), and other components (F). Can be prepared by mixing. The mixing order is arbitrary and is not particularly limited. The temperature at the time of mixing can select an appropriate temperature range from the range of 10-40 degreeC according to the kind etc. of resin, the solubility with respect to solvent (E), such as resin. An appropriate mixing time can be selected from 0.5 to 24 hours depending on the mixing temperature. The mixing means is not particularly limited, and stirring and mixing can be used.

このように、樹脂(A)、酸発生剤、必要に応じて用いられる溶剤(E)、塩基性化合物(C)及び成分(F)の各々を好ましい含有量で混合した後は、孔径0.003〜0.2μm程度のフィルターを用いてろ過等することにより、レジスト組成物を調製することができる。   Thus, after mixing each of resin (A), an acid generator, the solvent (E) used as needed, a basic compound (C), and a component (F) with preferable content, it is 0. A resist composition can be prepared by filtration using a filter of about 003 to 0.2 μm.

〈レジストパターンの製造方法〉
本発明のレジストパターンの製造方法は、
(1)本発明のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程を含む。
<Method for producing resist pattern>
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises:
(1) A step of applying the resist composition of the present invention on a substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) a step of heating the composition layer after exposure, and (5) a step of developing the composition layer after heating.

レジスト組成物の基体上への塗布は、スピンコーター等、通常、用いられる装置によって行うことができる。   Application of the resist composition onto the substrate can be performed by a commonly used apparatus such as a spin coater.

乾燥は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて(いわゆるプリベーク)行なうか、あるいは減圧装置を用いて行う。これによって、レジスト組成物から溶剤が蒸発して除去され、組成物層が形成される。この場合の温度は、例えば、50〜200℃程度が例示される。また、圧力は、1〜1.0×10Pa程度が例示される。 Drying is performed using, for example, a heating device such as a hot plate (so-called pre-baking) or using a decompression device. As a result, the solvent is removed by evaporation from the resist composition, and a composition layer is formed. As for the temperature in this case, about 50-200 degreeC is illustrated, for example. The pressure is exemplified by about 1 to 1.0 × 10 5 Pa.

得られた組成物層に対して、通常、露光機を用いて露光する。露光機は、液浸露光機であってもよい。この際、通常、求められるパターンに相当するマスクを介して露光が行われる。露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2レーザ(波長157nm)のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源(YAG又は半導体レーザ等)からのレーザ光を波長変換して遠紫外域または真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの等、種々のものを用いることができる。また、露光機は、電子線、超紫外光(EUV)を照射するものであってもよい。 The obtained composition layer is usually exposed using an exposure machine. The exposure machine may be an immersion exposure machine. At this time, exposure is usually performed through a mask corresponding to a required pattern. The exposure light source emits ultraviolet laser light such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F 2 laser (wavelength 157 nm), solid-state laser light source (YAG or semiconductor laser, etc.) Various types of laser beam can be used, such as those that convert the wavelength of the laser beam from) to radiate a harmonic laser beam in the far ultraviolet region or the vacuum ultraviolet region. The exposure machine may irradiate an electron beam or extreme ultraviolet light (EUV).

露光後の組成物層を、脱保護基反応を促進するために加熱処理(いわゆるポストエキスポジャーベーク)する。加熱温度としては、通常50〜200℃程度、好ましくは70〜150℃程度である。
加熱後の組成物層を、通常、現像装置を用いて、アルカリ現像液を利用して現像する。
ここで用いられるアルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液であればよい。例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液等が挙げられる。
現像後、超純水でリンスし、基板及びパターン上に残った水を除去することが好ましい。
The composition layer after exposure is subjected to heat treatment (so-called post-exposure baking) in order to promote the deprotection group reaction. As heating temperature, it is about 50-200 degreeC normally, Preferably it is about 70-150 degreeC.
The heated composition layer is usually developed using an alkali developer using a developing device.
The alkaline developer used here may be various alkaline aqueous solutions used in this field. Examples thereof include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline).
After development, it is preferable to rinse with ultrapure water to remove water remaining on the substrate and the pattern.

〈用途〉
本発明のレジスト組成物は、KrFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、ArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、電子線(EB)露光用のレジスト組成物又はEUV露光機用のレジスト組成物として好適である。
<Application>
The resist composition of the present invention is suitable as a resist composition for KrF excimer laser exposure, a resist composition for ArF excimer laser exposure, a resist composition for electron beam (EB) exposure, or a resist composition for EUV exposure machines. It is.

実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中、含有量ないし使用量を表す「%」及び「部」は、特記しないかぎり質量基準である。
化合物の構造は、MASS(LC:Agilent製1100型、MASS:Agilent製LC/MSD型又はLC/MSD TOF型)で確認した。
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより、下記の条件で求めた値である。
装置:HLC−8120GPC型(東ソー社製)
カラム:TSKgel Multipore HXL-M x 3+guardcolumn(東ソー社製)
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μl
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー社製)
The present invention will be described more specifically with reference to examples. In the examples, “%” and “parts” representing the content or amount used are based on mass unless otherwise specified.
The structure of the compound was confirmed by MASS (LC: Agilent 1100 type, MASS: Agilent LC / MSD type or LC / MSD TOF type).
The weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography under the following conditions.
Apparatus: HLC-8120GPC type (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSKgel Multipore HXL-M x 3 + guardcolumn (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μl
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)

合成例1:〔式(A)で表される化合物の合成〕

Figure 0006039278
式(A−2)で表される化合物9.60部、テトラヒドロフラン38.40部及びピリジン5.99部を、23℃で30分間攪拌混合し、0℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式(A−1)で表される化合物14.00部を、1時間かけて添加し、さらに、10℃程度まで温度を上げ、同温度で1時間攪拌した。得られた式(A−3)で表される化合物を含む反応混合物に、式(A−4)で表される化合物(1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩)14.51部及び式(A−5)で表される化合物8.20部を添加し、23℃で3時間攪拌した。得られた反応溶液に、酢酸エチル271.95部及び5%塩酸水溶液16.57部を加え、23℃で30分間攪拌した。静置、分液することにより回収された有機層に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液63.64部を加え、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。このような洗浄操作を2回繰り返した。洗浄後の有機層に、イオン交換水67.99部を仕込み23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。このような水洗操作を5回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮して、得られた濃縮物に、酢酸エチル107.71部を添加し完全に溶解するまで攪拌し、n−ヘプタン646.26部を滴下した。滴下終了後、23℃で30分間攪拌し、ろ過することにより、式(A)で表される化合物15.11部を得た。
MS(質量分析):486.2(分子イオンピーク) Synthesis Example 1: [Synthesis of Compound Represented by Formula (A)]
Figure 0006039278
9.60 parts of the compound represented by the formula (A-2), 38.40 parts of tetrahydrofuran and 5.99 parts of pyridine were stirred and mixed at 23 ° C. for 30 minutes and cooled to 0 ° C. While maintaining the same temperature, 14.00 parts of the compound represented by the formula (A-1) is added to the obtained mixture over 1 hour, and the temperature is further increased to about 10 ° C. Stir for 1 hour. The reaction mixture containing the compound represented by the formula (A-3) thus obtained was added to the compound (1- (3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide hydrochloride) 14 represented by the formula (A-4). .51 parts and 8.20 parts of the compound represented by formula (A-5) were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 3 hours. To the obtained reaction solution, 271.95 parts of ethyl acetate and 16.57 parts of 5% aqueous hydrochloric acid were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the organic layer recovered by standing and separating, 63.64 parts of a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and allowed to stand and separate to wash the organic layer. Such washing operation was repeated twice. The organic layer after washing was charged with 67.9 parts of ion-exchanged water, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, allowed to stand, and separated to wash the organic layer with water. Such washing operation was repeated 5 times. The organic layer after washing with water was concentrated. To the resulting concentrate, 107.71 parts of ethyl acetate was added and stirred until completely dissolved, and 646.26 parts of n-heptane was added dropwise. After completion of dropping, the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes and filtered to obtain 15.11 parts of the compound represented by the formula (A).
MS (mass spectrometry): 486.2 (molecular ion peak)

合成例2:〔式(B)で表される化合物の合成〕

Figure 0006039278
式(B−2)で表される化合物6.32部、テトラヒドロフラン30.00部及びピリジン5.99部を、23℃で30分間攪拌混合し、0℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式(B−1)で表される化合物14.00部を、1時間かけて添加し、さらに、10℃程度まで温度を上げ、同温度で1時間攪拌した。得られた式(B−3)で表される化合物を含む反応混合物に、式(B−4)で表される化合物(1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩)14.51部及び式(B−5)で表される化合物8.20部を添加し、23℃で3時間攪拌した。得られた反応溶液に、酢酸エチル270部及び5%塩酸水溶液16.57部を加え、23℃で30分間攪拌した。静置、分液することにより回収された有機層に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液65部を加え、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。このような洗浄操作を2回繰り返した。洗浄後の有機層に、イオン交換水65部を仕込み23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。このような水洗操作を5回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮した。得られた濃縮物を、カラム分取(カラム分取条件 固定相:メルク社製シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:n−ヘプタン/酢酸エチル)することにより、式(B)で表される化合物9.90部を得た。
MS(質量分析):434.1(分子イオンピーク) Synthesis Example 2: [Synthesis of Compound Represented by Formula (B)]
Figure 0006039278
6.32 parts of the compound represented by the formula (B-2), 30.00 parts of tetrahydrofuran and 5.99 parts of pyridine were stirred and mixed at 23 ° C. for 30 minutes and cooled to 0 ° C. While maintaining the same temperature, 14.00 parts of the compound represented by the formula (B-1) was added to the obtained mixture over 1 hour, and the temperature was further increased to about 10 ° C. Stir for 1 hour. The reaction mixture containing the compound represented by the formula (B-3) thus obtained was added to the compound (1- (3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide hydrochloride) 14 represented by the formula (B-4). .51 parts and 8.20 parts of the compound represented by formula (B-5) were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 3 hours. To the obtained reaction solution, 270 parts of ethyl acetate and 16.57 parts of 5% aqueous hydrochloric acid were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the organic layer recovered by standing and separating, 65 parts of a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and allowed to stand and separate to wash the organic layer. Such washing operation was repeated twice. The organic layer after washing was charged with 65 parts of ion exchanged water, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, allowed to stand, and separated to wash the organic layer with water. Such washing operation was repeated 5 times. The organic layer after washing with water was concentrated. The obtained concentrate is subjected to column fractionation (column fractionation conditions stationary phase: silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co., Ltd., developing solvent: n-heptane / ethyl acetate), whereby compound 9 represented by formula (B) 90 parts were obtained.
MS (mass spectrometry): 434.1 (molecular ion peak)

合成例3:〔式(C)で表される化合物の合成〕

Figure 0006039278
式(C−2)で表される化合物7.08部、テトラヒドロフラン30.00部及びピリジン5.99部を、23℃で30分間攪拌混合し、0℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式(C−1)で表される化合物14.00部を、1時間かけて添加し、さらに、10℃程度まで温度を上げ、同温度で1時間攪拌した。得られた式(C−3)で表される化合物を含む反応混合物に、式(C−4)で表される化合物(1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩)14.51部及び式(C−5)で表される化合物8.20部を添加し、23℃で3時間攪拌した。得られた反応溶液に、酢酸エチル270部及び5%塩酸水溶液16.57部を加え、23℃で30分間攪拌した。静置、分液することにより回収された有機層に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液65部を加え、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。このような洗浄操作を2回繰り返した。洗浄後の有機層に、イオン交換水65部を仕込み23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。このような水洗操作を5回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮した。得られた濃縮物を、カラム分取(カラム分取条件 固定相:メルク社製シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:n−ヘプタン/酢酸エチル)することにより、式(C)で表される化合物10.24部を得た。
MS(質量分析):446.1(分子イオンピーク) Synthesis Example 3: [Synthesis of Compound Represented by Formula (C)]
Figure 0006039278
7.08 parts of the compound represented by the formula (C-2), 30.00 parts of tetrahydrofuran and 5.99 parts of pyridine were stirred and mixed at 23 ° C. for 30 minutes and cooled to 0 ° C. While maintaining the same temperature, 14.00 parts of the compound represented by the formula (C-1) was added to the obtained mixture over 1 hour, and the temperature was further increased to about 10 ° C. Stir for 1 hour. To the reaction mixture containing the compound represented by the formula (C-3) thus obtained, the compound represented by the formula (C-4) (1- (3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide hydrochloride) 14 .51 parts and 8.20 parts of the compound represented by formula (C-5) were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 3 hours. To the obtained reaction solution, 270 parts of ethyl acetate and 16.57 parts of 5% aqueous hydrochloric acid were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the organic layer recovered by standing and separating, 65 parts of a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and allowed to stand and separate to wash the organic layer. Such washing operation was repeated twice. The organic layer after washing was charged with 65 parts of ion exchanged water, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, allowed to stand, and separated to wash the organic layer with water. Such washing operation was repeated 5 times. The organic layer after washing with water was concentrated. The obtained concentrate is subjected to column fractionation (column fractionation conditions stationary phase: silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co., Ltd. developing solvent: n-heptane / ethyl acetate), whereby compound 10 represented by formula (C) is obtained. .24 parts were obtained.
MS (mass spectrometry): 446.1 (molecular ion peak)

合成例4:〔式(E)で表される化合物の合成〕

Figure 0006039278
式(E−1)で表される化合物25部及びテトラヒドロフラン25部を仕込み、23℃で30分間攪拌混合した後、0℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式(E−2)で表される化合物10.2部、ピリジン11.2部及びテトラヒドロフラン30部の混合溶液を、1時間かけて添加し、更に、25℃程度まで温度を上げ、同温度で1時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル200部及びイオン交換水50部を添加攪拌後、分液して有機層を回収した。回収された有機層を濃縮した後、得られた濃縮物に、n−ヘプタン500部を添加攪拌後、ろ過することにより、式(E−3)で表される化合物40.18部を得た。得られた式(E−3)で表される化合物35.21部、テトラヒドロフラン160部、式(E−5)で表される化合物22.8部及びピリジン8.3部を仕込み、23℃で30分間攪拌混合した後、0℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に式(E−4)で表される化合物(1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩)33.6部及びクロロホルム140部を添加し、23℃で18時間攪拌した。得られた反応溶液に、n−ヘプタン850部及び5%塩酸水溶液77部を加え、23℃で30分間攪拌した。静置、分液することにより回収された有機層に、10%炭酸カリウム水溶液61部を加え、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。このような洗浄操作を2回繰り返した。洗浄後の有機層に、イオン交換水230部を仕込み23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。このような水洗操作を5回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮することにより、式(E)で表される化合物31.5部を得た。
MS(質量分析):420.1(分子イオンピーク) Synthesis Example 4: [Synthesis of Compound Represented by Formula (E)]
Figure 0006039278
25 parts of the compound represented by the formula (E-1) and 25 parts of tetrahydrofuran were charged, stirred and mixed at 23 ° C. for 30 minutes, and then cooled to 0 ° C. While maintaining the same temperature, a mixed solution of 10.2 parts of the compound represented by the formula (E-2), 11.2 parts of pyridine and 30 parts of tetrahydrofuran was added to the obtained mixture over 1 hour. Furthermore, the temperature was raised to about 25 ° C., and the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour. To the obtained reaction product, 200 parts of ethyl acetate and 50 parts of ion-exchanged water were added and stirred, followed by liquid separation to recover the organic layer. After the collected organic layer was concentrated, 500 parts of n-heptane was added to the resulting concentrate and stirred, followed by filtration to obtain 40.18 parts of a compound represented by the formula (E-3). . The obtained compound (E-3) 35.21 parts, tetrahydrofuran (160 parts), compound (E-5) 22.8 parts and pyridine 8.3 parts were charged at 23 ° C. After stirring and mixing for 30 minutes, the mixture was cooled to 0 ° C. While maintaining the same temperature, 33.6 parts of the compound represented by the formula (E-4) (1- (3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide hydrochloride) and 140 parts of chloroform were added to the obtained mixture. The mixture was added and stirred at 23 ° C. for 18 hours. To the obtained reaction solution, 850 parts of n-heptane and 77 parts of 5% aqueous hydrochloric acid solution were added, and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. 61 parts of 10% aqueous potassium carbonate solution was added to the organic layer recovered by standing and liquid separation, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and the organic layer was washed by standing and liquid separation. Such washing operation was repeated twice. The organic layer after washing was charged with 230 parts of ion-exchanged water, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, allowed to stand, and separated to wash the organic layer with water. Such washing operation was repeated 5 times. The organic layer after washing with water was concentrated to obtain 31.5 parts of a compound represented by the formula (E).
MS (mass spectrometry): 420.1 (molecular ion peak)

合成例5〔式(F)で表される化合物の合成〕

Figure 0006039278
式(F−1)で表される化合物25部及びテトラヒドロフラン25部を仕込み、23℃で30分間攪拌混合した後、0℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に、式(F−2)で表される化合物8.5部、ピリジン11.2部及びテトラヒドロフラン25部の混合溶液を、1時間かけて添加し、更に、25℃程度まで温度を上げ、同温度で1時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル190部及びイオン交換水50部を添加攪拌後、分液して有機層を回収した。回収された有機層を濃縮した後、得られた濃縮物に、n−ヘプタン150部を添加攪拌後、上澄み液を除去した後、濃縮することにより、式(F−3)で表される化合物28.7部を得た。得られた式(F−3)で表される化合物19.8部、テトラヒドロフラン90部、式(F−5)で表される化合物10.3部及びピリジン5.0部を仕込み、23℃で30分間攪拌混合した後、0℃まで冷却した。同温度を保持したまま、得られた混合物に式(F−4)で表される化合物(1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩)15.2部を添加し、23℃で18時間攪拌した。得られた反応溶液に、n−ヘプタン450部及び5%塩酸水溶液47部を加え、23℃で30分間攪拌した。静置、分液することにより回収された有機層に、10%炭酸カリウム水溶液37部を加え、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。このような洗浄操作を2回繰り返した。洗浄後の有機層に、イオン交換水120部を仕込み23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。このような水洗操作を5回繰り返した。水洗後の有機層を濃縮することにより、式(F)で表される化合物20.1部を得た。
MS(質量分析):406.1(分子イオンピーク) Synthesis Example 5 [Synthesis of Compound Represented by Formula (F)]
Figure 0006039278
25 parts of the compound represented by the formula (F-1) and 25 parts of tetrahydrofuran were charged, stirred and mixed at 23 ° C. for 30 minutes, and then cooled to 0 ° C. While maintaining the same temperature, a mixed solution of 8.5 parts of the compound represented by the formula (F-2), 11.2 parts of pyridine, and 25 parts of tetrahydrofuran was added to the obtained mixture over 1 hour. Furthermore, the temperature was raised to about 25 ° C., and the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour. To the obtained reaction product, 190 parts of ethyl acetate and 50 parts of ion-exchanged water were added and stirred, followed by liquid separation to recover the organic layer. After the collected organic layer is concentrated, 150 parts of n-heptane is added to the resulting concentrate, and after stirring, the supernatant is removed and then concentrated to give a compound represented by formula (F-3) 28.7 parts were obtained. 19.8 parts of the compound represented by formula (F-3), 90 parts of tetrahydrofuran, 10.3 parts of compound represented by formula (F-5) and 5.0 parts of pyridine were charged at 23 ° C. After stirring and mixing for 30 minutes, the mixture was cooled to 0 ° C. While maintaining the same temperature, 15.2 parts of the compound represented by the formula (F-4) (1- (3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide hydrochloride) was added to the obtained mixture, and 23 Stir at 18 ° C. for 18 hours. To the obtained reaction solution, 450 parts of n-heptane and 47 parts of 5% hydrochloric acid aqueous solution were added and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. 37 parts of 10% aqueous potassium carbonate solution was added to the organic layer recovered by standing and liquid separation, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and the organic layer was washed by standing and liquid separation. Such washing operation was repeated twice. To the organic layer after washing, 120 parts of ion-exchanged water was added, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, allowed to stand, and separated to wash the organic layer with water. Such washing operation was repeated 5 times. The organic layer after washing with water was concentrated to obtain 20.1 parts of a compound represented by the formula (F).
MS (mass spectrometry): 406.1 (molecular ion peak)

合成例6:式(II−1)で表される塩の合成

Figure 0006039278
Synthesis Example 6: Synthesis of salt represented by formula (II-1)
Figure 0006039278

式(II−1−a)で表される塩を特開2006−257078号公報の実施例2に記載された方法で合成した。式(II−1−a)で表される塩3.00部、クロロホルム30.00部及びN−メチルピロリジン0.85部を仕込み、0℃で30分間攪拌した。その後、ここに、式(II−1−b)で表される化合物1.74部を仕込み、0℃で3時間攪拌した。得られた反応物に、クロロホルム150部及び5%シュウ酸水溶液40部を仕込み、攪拌、分液を行った。回収された有機層に、イオン交換水50部を仕込み、攪拌、分液を行った。この水洗を5回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、ろ過した。ろ液を濃縮し、得られた濃縮物に、アセトニトリル10部を添加して溶解し、濃縮し、酢酸エチル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮して、式(II−1)で表される塩2.19部を得た。
MS(ESI(+)Spectrum):M 263.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 535.1
A salt represented by the formula (II-1-a) was synthesized by the method described in Example 2 of JP-A-2006-257078. A salt represented by the formula (II-1-a) (3.00 parts), chloroform (30.00 parts) and N-methylpyrrolidine (0.85 part) were charged, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 1.74 parts of the compound represented by the formula (II-1-b) were charged therein, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 3 hours. To the obtained reaction product, 150 parts of chloroform and 40 parts of a 5% oxalic acid aqueous solution were charged, stirred and separated. The recovered organic layer was charged with 50 parts of ion-exchanged water, and stirred and separated. This water washing was performed 5 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 parts of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and filtered. The filtrate was concentrated, 10 parts of acetonitrile was added to dissolve the resulting concentrate, the mixture was concentrated, 20 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 20 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated to obtain 2.19 parts of the salt represented by the formula (II-1).
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 535.1

合成例7:式(II−9)で表される塩の合成

Figure 0006039278
Synthesis Example 7: Synthesis of salt represented by formula (II-9)
Figure 0006039278

式(II−9−a)で表される塩を特開2006−257078号公報の実施例2に記載された方法で合成した。式(II−9−a)で表される塩3.00部、クロロホルム30.00部及びN−メチルピロリジン0.85部を仕込み、0℃で30分間攪拌した。その後、ここに、式(II−9−b)で表される化合物1.57部を仕込み、0℃で3時間攪拌した。得られた反応物に、クロロホルム150部及び5%シュウ酸水溶液40部を仕込み、攪拌、分液を行った。回収された有機層に、イオン交換水50部を仕込み、攪拌、分液を行った。この水洗を5回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、ろ過した。ろ液を濃縮し、得られた濃縮物に、アセトニトリル10部を添加して溶解し、濃縮し、酢酸エチル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮して、式(II−9)で表される塩1.84部を得た。   A salt represented by the formula (II-9-a) was synthesized by the method described in Example 2 of JP-A-2006-257078. A salt represented by the formula (II-9-a) (3.00 parts), chloroform (30.00 parts) and N-methylpyrrolidine (0.85 parts) were charged, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 1.57 parts of the compound represented by the formula (II-9-b) was added thereto, followed by stirring at 0 ° C. for 3 hours. To the obtained reaction product, 150 parts of chloroform and 40 parts of a 5% oxalic acid aqueous solution were charged, stirred and separated. The recovered organic layer was charged with 50 parts of ion-exchanged water, and stirred and separated. This water washing was performed 5 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 parts of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and filtered. The filtrate was concentrated, 10 parts of acetonitrile was added to dissolve the resulting concentrate, the mixture was concentrated, 20 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 20 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated to obtain 1.84 parts of the salt represented by the formula (II-9).

MS(ESI(+)Spectrum):M 263.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 435.1
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 435.1

樹脂(A)の合成
樹脂(A)の合成に使用した化合物を下記に示す。

Figure 0006039278
以下、これらの化合物をその式番号に応じて、「モノマー(a1−1−2)」などという。 Synthesis of Resin (A) The compounds used for the synthesis of resin (A) are shown below.
Figure 0006039278
Hereinafter, these compounds are referred to as “monomer (a1-1-2)” or the like according to the formula number.

合成例8:〔樹脂A1−1の合成〕
モノマーとして、モノマー(a4−1−7)及びモノマー(A)を用い、そのモル比(モノマー(a4−1−7):モノマー(A))が90:10となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、0.7mol%及び2.1mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量1.7×10の樹脂A1−1を収率82%で得た。この樹脂A1−1は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 0006039278
Synthesis Example 8: [Synthesis of Resin A1-1]
Monomer (a4-1-7) and monomer (A) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (a4-1-7): monomer (A)) is 90:10. An amount of 1.5 mass times dioxane was added to prepare a solution. To this solution, 0.7 mol% and 2.1 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), respectively, as initiators were added with respect to the total monomer amount, and these were added at 75 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was dissolved again in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 1.7. × obtain a 10 4 resin A1-1 in 82% yield. This resin A1-1 has the following structural units.
Figure 0006039278

合成例9:〔樹脂A1−2の合成〕
モノマーとして、モノマー(B)を用い、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、0.7mol%及び2.1mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量2.0×10の樹脂A1−2を収率85%で得た。この樹脂A1−2は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 0006039278
Synthesis Example 9: [Synthesis of Resin A1-2]
Monomer (B) was used as a monomer, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to prepare a solution. To this solution, 0.7 mol% and 2.1 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), respectively, as initiators were added with respect to the total monomer amount, and these were added at 75 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was again dissolved in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 2.0. × obtain a 10 4 resin A1-2 in 85% yield. This resin A1-2 has the following structural units.
Figure 0006039278

合成例10:〔樹脂A1−3の合成〕
モノマーとして、モノマー(C)を用い、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、0.7mol%及び2.1mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量1.9×10の樹脂A1−3を収率83%で得た。この樹脂A1−3は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 0006039278
Synthesis Example 10: [Synthesis of Resin A1-3]
Monomer (C) was used as the monomer, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to prepare a solution. To this solution, 0.7 mol% and 2.1 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), respectively, as initiators were added with respect to the total monomer amount, and these were added at 75 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was dissolved again in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered twice, and the weight average molecular weight was 1.9. A 10 4 resin A1-3 was obtained with a yield of 83%. This resin A1-3 has the following structural units.
Figure 0006039278

合成例11:〔樹脂A1−4の合成〕
モノマーとして、モノマー(E)を用い、全モノマー量の1.2質量倍のメチルイソブチルケトンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して4.5mol%添加し、これらを60℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のn−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量2.6×10の樹脂A1−4を収率89%で得た。この樹脂A1−4は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 0006039278
Synthesis Example 11: [Synthesis of Resin A1-4]
Monomer (E) was used as a monomer, and methyl isobutyl ketone 1.2 mass times the total monomer amount was added to prepare a solution. To this solution, 4.5 mol% of azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as an initiator was added with respect to the total monomer amount, and these were heated at 60 ° C. for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of n-heptane to precipitate a resin, and this resin was filtered to obtain a resin A1-4 having a weight average molecular weight of 2.6 × 10 4 in a yield of 89%. This resin A1-4 has the following structural units.
Figure 0006039278

合成例12:〔樹脂A1−5の合成〕
モノマーとして、モノマー(F)を用い、全モノマー量の1.2質量倍のメチルイソブチルケトンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して4.5mol%添加し、これらを60℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のn−ヘプタンに注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量3.9×10の樹脂A1−5を収率90%で得た。この樹脂A1−5は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 0006039278
Synthesis Example 12: [Synthesis of Resin A1-5]
Monomer (F) was used as the monomer, and 1.2 mass times of methyl isobutyl ketone as the total monomer amount was added to prepare a solution. To this solution, 4.5 mol% of azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as an initiator was added with respect to the total monomer amount, and these were heated at 60 ° C. for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of n-heptane to precipitate a resin, and this resin was filtered to obtain a resin A1-5 having a weight average molecular weight of 3.9 × 10 4 in a yield of 90%. This resin A1-5 has the following structural units.
Figure 0006039278

合成例13:〔樹脂A2−1の合成〕
モノマー(a1−1−3)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)及びモノマー(a3−2−3)を、そのモル比〔モノマー(a1−1−3):モノマー(a1−2−3):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(a3−2−3)〕が、30:14:6:20:30の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加した。これを73℃で約5時間加熱することにより重合した。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が8.1×10である共重合体を収率65%で得た。この共重合体は、モノマー(a1−1−3)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)、モノマー(a3−2−3)に各々由来する、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A2−1とする。

Figure 0006039278
Synthesis Example 13: [Synthesis of Resin A2-1]
The monomer (a1-1-3), the monomer (a1-2-3), the monomer (a2-1-1), the monomer (a3-1-1) and the monomer (a3-2-3) are mixed in a molar ratio [ Monomer (a1-1-3): monomer (a1-2-3): monomer (a2-1-1): monomer (a3-1-1): monomer (a3-2-3)] is 30:14 : 6: 20: 30 The mixture was further mixed, and 1.5 mass times of dioxane was further mixed with this monomer mixture with respect to the total mass of all monomers. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. It added so that it might become. This was polymerized by heating at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. It is again dissolved in dioxane, poured into a mixed solvent of a large amount of methanol and water to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and collected twice to perform reprecipitation purification, and the weight average molecular weight is 8 the copolymer is .1 × 10 3 was obtained in a yield of 65%. This copolymer is monomer (a1-1-3), monomer (a1-2-3), monomer (a2-1-1), monomer (a3-1-1), monomer (a3-2-3). These have the following structural units derived from each, and are referred to as Resin A2-1.
Figure 0006039278

合成例14:〔樹脂A2−2の合成〕
モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)及びモノマー(a3−2−3)を、そのモル比〔モノマー(a1−1−2):モノマー(a1−2−3):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(a3−2−3)〕が、30:14:6:20:30の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加した。これを73℃で約5時間加熱することにより重合した。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が7.8×10である共重合体を収率68%で得た。この共重合体は、モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)、モノマー(a3−2−3)に各々由来する、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A2−2とする。

Figure 0006039278
Synthesis Example 14: [Synthesis of Resin A2-2]
Monomer (a1-1-2), monomer (a1-2-3), monomer (a2-1-1), monomer (a3-1-1) and monomer (a3-2-3) are mixed in a molar ratio [ Monomer (a1-1-2): monomer (a1-2-3): monomer (a2-1-1): monomer (a3-1-1): monomer (a3-2-3)] is 30:14 : 6: 20: 30 The mixture was further mixed, and 1.5 mass times of dioxane was further mixed with this monomer mixture with respect to the total mass of all monomers. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. It added so that it might become. This was polymerized by heating at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. Again, it is dissolved in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and collected twice to perform reprecipitation purification, and the weight average molecular weight is 7 A copolymer of .8 × 10 3 was obtained with a yield of 68%. This copolymer is monomer (a1-1-2), monomer (a1-2-3), monomer (a2-1-1), monomer (a3-1-1), monomer (a3-2-3). These have the following structural units derived from each, and are referred to as Resin A2-2.
Figure 0006039278

合成例15:〔樹脂A2−3の合成〕
モノマー(1−1−2)、モノマー(a2−1−1)及びモノマー(a3−1−1)を、そのモル比〔モノマー(1−1−2):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1)〕が、50:25:25となるように混合し、さらに、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1mol%と3mol%との割合で添加し、これを80℃で約8時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収した。再度、得られた樹脂を、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を3回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が約9.2×10である共重合体を収率60%で得た。この共重合体は、モノマー(1−1−2)、モノマー(a2−1−1)及びモノマー(a3−1−1)に各々由来する、以下の各モノマーから導かれる構造単位を有するものであり、これを樹脂A2−3とする。

Figure 0006039278
Synthesis Example 15: [Synthesis of Resin A2-3]
Monomer (1-1-2), monomer (a2-1-1) and monomer (a3-1-1) are mixed in a molar ratio [monomer (1-1-2): monomer (a2-1-1): Monomer (a3-1-1)] was mixed so as to be 50:25:25, and 1.5 mass times dioxane was further mixed with respect to the total mass of all monomers. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in proportions of 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. Then, this was heated at 80 ° C. for about 8 hours to carry out polymerization. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin was filtered and collected. Again, the obtained resin is dissolved in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered three times for reprecipitation purification. A copolymer having a weight average molecular weight of about 9.2 × 10 3 was obtained in a yield of 60%. This copolymer has structural units derived from the following monomers derived from the monomer (1-1-2), the monomer (a2-1-1) and the monomer (a3-1-1), respectively. Yes, this is Resin A2-3.
Figure 0006039278

合成例16:〔樹脂A2−4の合成〕
モノマー(a1−1−3)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−2−3)及びモノマー(a3−1−1)を、そのモル比〔モノマー(a1−1−3):モノマー(a1−2−3):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−2−3):モノマー(a3−1−1)〕が、30:14:6:20:30となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.0×10の共重合体を収率60%で得た。この共重合体は、モノマー(a1−1−3)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−2−3)、モノマー(a3−1−1)に各々由来する、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A2−4とする。

Figure 0006039278
Synthesis Example 16: [Synthesis of Resin A2-4]
The monomer (a1-1-3), monomer (a1-2-3), monomer (a2-1-1), monomer (a3-2-3), and monomer (a3-1-1) are mixed in a molar ratio [ Monomer (a1-1-3): monomer (a1-2-3): monomer (a2-1-1): monomer (a3-2-3): monomer (a3-1-1)] is 30:14 : 6: 20: 30 The mixture was mixed and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to make a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 75 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was dissolved again in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 7.0. × give 10 3 of copolymer in 60% yield. This copolymer is monomer (a1-1-3), monomer (a1-2-3), monomer (a2-1-1), monomer (a3-2-3), monomer (a3-1-1) The following structural units derived from each of the above are referred to as Resin A2-4.
Figure 0006039278

合成例17:〔樹脂A2−5の合成〕
モノマー(a1−1−3)、モノマー(a1−5−1)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−2−3)及びモノマー(a3−1−1)を、そのモル比〔モノマー(a1−1−3):モノマー(a1−5−1):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−2−3):モノマー(a3−1−1)〕が、30:14:6:20:30となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.4×10の共重合体を収率62%で得た。この共重合体は、モノマー(a1−1−3)、モノマー(a1−5−1)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−2−3)、モノマー(a3−1−1)に各々由来する、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A2−5とする。

Figure 0006039278
Synthesis Example 17: [Synthesis of Resin A2-5]
The monomer (a1-1-3), monomer (a1-5-1), monomer (a2-1-1), monomer (a3-2-3) and monomer (a3-1-1) are mixed in a molar ratio [ Monomer (a1-1-3): Monomer (a1-5-1): Monomer (a2-1-1): Monomer (a3-2-3): Monomer (a3-1-1)] is 30:14 : 6: 20: 30 The mixture was mixed and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to make a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 75 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was again dissolved in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 7.4. × give 10 3 of copolymer in 62% yield. This copolymer is monomer (a1-1-3), monomer (a1-5-1), monomer (a2-1-1), monomer (a3-2-3), monomer (a3-1-1) These have the following structural units derived from each, and are referred to as Resin A2-5.
Figure 0006039278

合成例18:〔樹脂X1の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−1)、モノマー(a3−1−1)及びモノマー(a2−1−1)を用い、そのモル比(モノマー(a1−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(a2−1−1))が35:45:20となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1.0mol%及び3.0mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.0×10の樹脂X1を収率75%で得た。この樹脂X1は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 0006039278
Synthesis Example 18: [Synthesis of Resin X1]
As the monomer, monomer (a1-1-1), monomer (a3-1-1) and monomer (a2-1-1) were used, and the molar ratio (monomer (a1-1-1): monomer (a3-1) -1): The monomer (a2-1-1)) was mixed to be 35:45:20, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to obtain a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 1.0 mol% and 3.0 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and these were added at 75 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was dissolved again in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 7.0. A × 10 3 resin X1 was obtained with a yield of 75%. This resin X1 has the following structural units.
Figure 0006039278

合成例19:〔樹脂X2の合成〕
モノマーとして、モノマー(F)及びモノマー(a1−1−1)を用い、そのモル比(モノマー(F):モノマー(a1−1−1))が80:20となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、0.5mol%及び1.5mol%添加し、これらを70℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量2.8×10の樹脂X2(共重合体)を収率70%で得た。この樹脂X2は、以下の構造単位を有するものである。

Figure 0006039278
Synthesis Example 19: [Synthesis of Resin X2]
Monomer (F) and monomer (a1-1-1) are used as monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (F): monomer (a1-1-1)) is 80:20. An amount of 1.5 mass times dioxane was added to prepare a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 0.5 mol% and 1.5 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and these were added at 70 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was again dissolved in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 2.8. A × 10 4 resin X2 (copolymer) was obtained in a yield of 70%. This resin X2 has the following structural units.
Figure 0006039278

<レジスト組成物の調製>
合成例8〜合成例19で得られた樹脂A1−1〜A1−5、A2−1〜A2−5、X1〜X2;
合成例4で得られた酸発生剤II−1
以下に示す酸発生剤B1〜B3;
以下に示す塩基性化合物C1;
の各々を表2に示す質量部で、以下に示す溶剤に溶解し、さらに孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。
<Preparation of resist composition>
Resins A1-1 to A1-5, A2-1 to A2-5, X1 to X2 obtained in Synthesis Examples 8 to 19;
Acid generator II-1 obtained in Synthesis Example 4
Acid generators B1 to B3 shown below;
Basic compound C1 shown below;
Each was dissolved in the solvent shown below in parts by mass shown in Table 2, and further filtered through a fluororesin filter having a pore diameter of 0.2 μm to prepare a resist composition.

Figure 0006039278
Figure 0006039278

<酸発生剤>
II−1:上記合成例で合成した式(II−1)で表される塩

Figure 0006039278
酸発生剤II−1の50mgをジメチルスルホキサイド0.7924部gに溶解し、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液0.25gを添加し、1時間攪拌したあと、酸発生剤II−1の分解物を確認したところ、開裂して以下の化合物が生成されていることを確認した。
Figure 0006039278
<Acid generator>
II-1: Salt represented by formula (II-1) synthesized in the above synthesis example
Figure 0006039278
50 mg of the acid generator II-1 was dissolved in 0.7924 g of dimethyl sulfoxide, 0.25 g of an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution was added, and the mixture was stirred for 1 hour, and then the acid generator II. When the decomposition product of -1 was confirmed, it was cleaved and it was confirmed that the following compounds were produced.
Figure 0006039278

II−9:上記合成例で合成した式(II−9)で表される塩

Figure 0006039278
酸発生剤II−9の50mgをジメチルスルホキサイシド0.7924gに溶解し、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液0.25gを添加し、23℃で1時間攪拌したあと、酸発生剤II−9の分解物を確認したところ、塩基解離性基が開裂して以下の化合物が生成されていることを確認した。
Figure 0006039278
II-9: salt represented by formula (II-9) synthesized in the above synthesis example
Figure 0006039278
50 mg of the acid generator II-9 was dissolved in 0.7924 g of dimethyl sulfoxide, and 0.25 g of an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution was added and stirred at 23 ° C. for 1 hour, and then the acid generator. When the decomposition product of II-9 was confirmed, it was confirmed that the base dissociable group was cleaved and the following compound was produced.
Figure 0006039278

B1:特開2010−152341号公報の実施例に従って合成

Figure 0006039278
B2:WO2008/99869号の実施例及び、特開2010−26478の実施例に従って合成
Figure 0006039278
B3:特開2005−221721の実施例に従って合成
Figure 0006039278
B1: Synthesis according to the example of JP 2010-152341 A
Figure 0006039278
B2: synthesized according to examples of WO2008 / 99869 and JP2010-26478
Figure 0006039278
B3: synthesized according to the example of JP-A-2005-221721
Figure 0006039278

<塩基性化合物:クエンチャー>
C1:2,6−ジイソプロピルアニリン(東京化成工業(株)製)
<Basic compound: Quencher>
C1: 2,6-diisopropylaniline (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 265.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20.0部
2−ヘプタノン 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<Solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 265.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts 2-heptanone 20.0 parts γ-butyrolactone 3.5 parts

<レジスト組成物の液浸露光>
シリコンウェハに、有機反射防止膜用組成物(ARC−29;日産化学(株)製)を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、ウェハ上に膜厚78nmの有機反射防止膜を形成した。次いで、この有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥後の膜厚が85nmとなるように塗布(スピンコート)した。塗布後、シリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表2の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベークし、組成物層を形成した。組成物層が形成されたシリコンウェハに、液浸露光用ArFエキシマステッパー(XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3/4Annular X−Y偏光)で、コンタクトホールパターン(ホールピッチ100nm/ホール径70nm)を形成するためのマスクを用いて、露光量を段階的に変化させて液浸露光した。なお、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、前記シリコンウェハを、ホットプレート上にて、表2の「PEB」欄に記載された温度で60秒間、加熱(ポストエキスポジャーベーク処理)した。次いでこのシリコンウェハを、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行った。
<Immersion exposure of resist composition>
An organic antireflective coating composition (ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) is applied to a silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to form an organic reflective film having a thickness of 78 nm on the wafer. A prevention film was formed. Next, on the organic antireflection film, the above resist composition was applied (spin coated) so that the film thickness after drying was 85 nm. After coating, the silicon wafer was pre-baked on a direct hot plate at the temperature described in the “PB” column of Table 2 for 60 seconds to form a composition layer. ArF excimer stepper for immersion exposure (XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY polarized light) on a silicon wafer on which the composition layer is formed, and a contact hole pattern (hole pitch 100 nm) / A mask for forming a hole diameter of 70 nm) was used for immersion exposure by changing the exposure stepwise. Note that ultrapure water was used as the immersion medium.
After the exposure, the silicon wafer was heated (post-exposure baking process) on a hot plate for 60 seconds at the temperature described in the “PEB” column of Table 2. Next, this silicon wafer was subjected to paddle development for 60 seconds with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution.

現像後に得られたレジストパターンにおいて、前記マスクを用いて形成したホール径が55nmとなる露光量を実効感度とした。   In the resist pattern obtained after development, the exposure amount at which the hole diameter formed using the mask was 55 nm was defined as the effective sensitivity.

<CD均一性(CDU)評価>
実効感度において、ホール径70nmのマスクで形成したパターンのホール径を、一つのホールにつき24回測定し、その平均値を一つのホールの平均ホール径とした。同一ウェハ内の、ホール径70nmのマスクで形成したパターンの平均ホール径を400箇所測定したものを母集団として標準偏差を求め、
標準偏差が1.85nm未満の場合を「◎」、
標準偏差が1.85nm以上2.00nm未満の場合を「○」、
標準偏差が2.00nm以上の場合を「×」として判断した。
<Evaluation of CD uniformity (CDU)>
In terms of effective sensitivity, the hole diameter of a pattern formed with a mask having a hole diameter of 70 nm was measured 24 times per hole, and the average value was taken as the average hole diameter of one hole. A standard deviation is obtained using a population obtained by measuring 400 average hole diameters of a pattern formed with a mask having a hole diameter of 70 nm in the same wafer,
When the standard deviation is less than 1.85 nm,
When the standard deviation is 1.85 nm or more and less than 2.00 nm, “◯”,
The case where the standard deviation was 2.00 nm or more was judged as “x”.

<欠陥評価>
12インチのシリコン製ウェハ(基板)に、レジスト組成物を、乾燥後の膜厚が0.15μmとなるように塗布(スピンコート)した。塗布後、ダイレクトホットプレート上にて、表2のPB欄に示す温度で60秒間プリベーク(PB)し、ウェハ上に組成物層を形成させた。
このようにして組成物層を形成したウェハに、現像機[ACT−12;東京エレクトロン(株)製]を用いて、60秒間、水リンスを行った。
その後、欠陥検査装置[KLA−2360;KLAテンコール製]を用いて、ウェハ上の欠陥数を測定した。
これらの結果を表3に示す。
<Defect evaluation>
The resist composition was applied (spin coated) to a 12-inch silicon wafer (substrate) so that the film thickness after drying was 0.15 μm. After coating, the composition layer was formed on the wafer by pre-baking (PB) for 60 seconds at the temperature shown in the PB column of Table 2 on a direct hot plate.
The wafer on which the composition layer was formed in this manner was subjected to water rinsing for 60 seconds using a developing machine [ACT-12; manufactured by Tokyo Electron Ltd.].
Thereafter, the number of defects on the wafer was measured using a defect inspection apparatus [KLA-2360; manufactured by KLA Tencor].
These results are shown in Table 3.

Figure 0006039278
Figure 0006039278

本発明のレジスト組成物によれば、CD均一性(CDU)で、レジストパターンを製造することができるとともに、得られたレジストパターンの欠陥の発生数も少ない。   According to the resist composition of the present invention, a resist pattern can be produced with CD uniformity (CDU), and the number of occurrences of defects in the obtained resist pattern is small.

Claims (9)

式(I)で表される構造単位を有する樹脂、
アルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂(但し、式(I)で表される構造単位を含まない)、及び
アルカリ現像液の作用により開裂する構造を有する酸発生剤を含有するレジスト組成物。
Figure 0006039278
[式(I)中、
は、水素原子又はメチル基を表す。
は、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
13は、フッ素原子を有する2価の炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表す。
12は、*−CO−O−又は*−O−CO−を表し、*は、A13との結合手を表す。
14は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表す。]
A resin having a structural unit represented by the formula (I),
A resin that is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and that can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid (but not including the structural unit represented by formula (I)), and a structure that is cleaved by the action of an alkaline developer A resist composition containing an acid generator.
Figure 0006039278
[In the formula (I),
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A 1 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
A 13 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms having a fluorine atom .
X 12 represents * —CO—O— or * —O—CO—, and * represents a bond to A 13 .
A 14 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a halogen atom. ]
式(I)のAが、エチレン基である請求項1記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 1, wherein A 1 in formula (I) is an ethylene group. 式(I)のA13が、炭素数1〜6のペルフルオロアルカンジイル基である請求項1又は2記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 1, wherein A 13 in the formula (I) is a C 1-6 perfluoroalkanediyl group. 式(I)のX12が、*−CO−O−(*は、A13との結合手を表す。)である請求項1〜3のいずれか記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 1, wherein X 12 in formula (I) is * —CO—O— (* represents a bond to A 13 ). 式(I)のA14が、シクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基又はアダマンチル基である請求項1〜4のいずれか記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 1, wherein A 14 in the formula (I) is a cyclopropylmethyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, or an adamantyl group. 前記酸発生剤において、アルカリ現像液の作用により開裂する構造が、式(Ba)で表される基又は式(Bb)で表される基である請求項1〜5のいずれか記載のレジスト組成物。
Figure 0006039278
[式(Ba)中、R23は、フッ素原子を有する炭素数1〜6のアルキル基を表す。]
Figure 0006039278
[式(Bb)中、R24は、フッ素原子を有する炭素数1〜6のアルキル基を表す。
25及びR26は、それぞれ独立に、水素原子又はフッ素原子を表す。]
The resist composition according to claim 1, wherein in the acid generator, a structure that is cleaved by the action of an alkali developer is a group represented by the formula (Ba) or a group represented by the formula (Bb). object.
Figure 0006039278
[In Formula (Ba), R 23 represents a C 1-6 alkyl group having a fluorine atom. ]
Figure 0006039278
[In the formula (Bb), R 24 represents a C 1-6 alkyl group having a fluorine atom.
R 25 and R 26 each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom. ]
前記酸発生剤が、式(II−a)で表される酸発生剤又は式(II−b)で表される酸発生剤である請求項1〜6のいずれか記載のレジスト組成物。
Figure 0006039278
[式(II−a)又は式(II−b)中、
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
21は、単結合又は2価の炭素数1〜17のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
Yは、炭素数3〜18の2価の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
23〜R26は、上記と同じ意味を表す。]
The resist composition according to claim 1, wherein the acid generator is an acid generator represented by formula (II-a) or an acid generator represented by formula (II-b).
Figure 0006039278
[In formula (II-a) or formula (II-b),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L 21 represents a single bond or a divalent alkanediyl group having 1 to 17 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the alkanediyl group may be replaced by —O— or —CO—.
Y represents a C 3-18 divalent alicyclic hydrocarbon group, and —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—. .
R 23 to R 26 represent the same meaning as described above. ]
式(II−a)及び式(II−b)のZが、トリアリールスルホニウムカチオンである請求項7記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 7, wherein Z + in formula (II-a) and formula (II-b) is a triarylsulfonium cation. (1)請求項1〜8のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。

(1) The process of apply | coating the resist composition in any one of Claims 1-8 on a board | substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) a step of heating the composition layer after exposure, and (5) a step of developing the composition layer after heating,
A method for producing a resist pattern including:

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