JP6079360B2 - Acid diffusion controller, photoresist composition, resist pattern forming method, compound and method for producing compound - Google Patents

Acid diffusion controller, photoresist composition, resist pattern forming method, compound and method for producing compound Download PDF

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Description

本発明は、酸拡散制御剤、フォトレジスト組成物、レジストパターン形成方法、化合物及び化合物の製造方法に関する。   The present invention relates to an acid diffusion controller, a photoresist composition, a resist pattern forming method, a compound, and a method for producing the compound.

化学増幅型フォトレジスト組成物は、ArFエキシマレーザー光、KrFエキシマレーザー光等の遠紫外光などの露光光の照射により、露光部において酸発生剤から酸を生成させ、この酸を触媒とする反応により、露光部と未露光部との現像液に対する溶解速度を変化させ、基板上にレジストパターンを形成する組成物である。   A chemically amplified photoresist composition generates an acid from an acid generator in an exposed area by irradiation with exposure light such as far ultraviolet light such as ArF excimer laser light and KrF excimer laser light, and this acid is used as a catalyst. Thus, the dissolution rate of the exposed part and the unexposed part in the developer is changed to form a resist pattern on the substrate.

かかるフォトレジスト組成物には、加工技術の微細化に伴い、単に解像性能に優れるだけでなく、レジストパターンの線幅のバラつきを示すラインウィドゥスラフネス(LWR)性能に優れることも要求される。この要求に対し、フォトレジスト組成物には、上記酸発生剤から生成した酸の拡散を適度に制御する目的で酸拡散制御剤を含有させることが行われている。このような酸拡散制御剤について、その性能を高めるべく、構造が種々検討されており、ヒドロキシ基及びモルホリン構造を有する酸拡散制御剤を含有するフォトレジスト組成物等が検討されている(特開2011−170315号公報参照)。   Such a photoresist composition is required to have not only excellent resolution performance but also excellent line width roughness (LWR) performance indicating a variation in the line width of the resist pattern as the processing technology becomes finer. . In response to this demand, an acid diffusion control agent is contained in the photoresist composition for the purpose of appropriately controlling the diffusion of the acid generated from the acid generator. In order to improve the performance of such an acid diffusion controller, various structures have been studied, and a photoresist composition containing an acid diffusion controller having a hydroxy group and a morpholine structure has been studied (Japanese Patent Application Laid-Open (JP-A)). 2011-170315 gazette).

このような中、レジストパターンの微細化がますます進行する現在にあっては、トップロス等のパターン形状の悪化を抑制すること、さらには、加工プロセスの安定性の観点から焦点余裕度(Exposure Latitude(EL))性能に優れることも要求されるようになってきている。しかし、上記従来のフォトレジスト組成物ではこれらの要求を満足させることはできていない。   Under such circumstances, in the present situation where the miniaturization of the resist pattern is progressing more and more, the focus margin (Exposure) is suppressed from the viewpoint of suppressing the deterioration of the pattern shape such as the top loss and the stability of the processing process. There is also a demand for excellent Latitudé (EL) performance. However, the above-mentioned conventional photoresist composition cannot satisfy these requirements.

特開2011−170315号公報JP 2011-170315 A

本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、LWR性能、EL性能及びパターン形状に優れるフォトレジスト組成物を形成可能な酸拡散制御剤を提供することである。   This invention is made | formed based on the above situations, The objective is to provide the acid diffusion control agent which can form the photoresist composition excellent in LWR performance, EL performance, and pattern shape.

上記課題を解決するためになされた発明は、
炭素数2〜30の1価の炭化水素基の炭素−炭素結合間に−SO−又は−SO−を有する基を含む含窒素化合物(以下、「含窒素化合物(S)」ともいう)からなる酸拡散制御剤(以下、「酸拡散制御剤(I)」ともいう)である。
The invention made to solve the above problems is
Nitrogen-containing compound containing a group having —SO 2 — or —SO 3 — between carbon-carbon bonds of a monovalent hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms (hereinafter also referred to as “nitrogen-containing compound (S)”) An acid diffusion controller (hereinafter also referred to as “acid diffusion controller (I)”).

本発明の酸拡散制御剤は、上記特定構造を有する化合物からなることで、これを含有するフォトレジスト組成物は、LWR性能、EL性能及びパターン形状に優れる。当該酸拡散制御剤が上記特定構造を有することで、上記効果を奏する理由については必ずしも明確ではないが、例えば、当該酸拡散制御剤を構成する含窒素化合物(S)が、酸と相互作用する窒素含有基に加えて、スルホニル基又はスルホネート基を有することで、この含窒素化合物(S)とレジスト膜を構成する重合体等との親和性が高くなると考えられ、その結果、含窒素化合物(S)のレジスト膜中での拡散及び偏在が適度に抑制されること等が挙げられる。   Since the acid diffusion controller of the present invention is composed of the compound having the specific structure, the photoresist composition containing the compound has excellent LWR performance, EL performance, and pattern shape. Although the reason why the acid diffusion control agent has the specific structure described above is not necessarily clear, for example, the nitrogen-containing compound (S) constituting the acid diffusion control agent interacts with an acid. By having a sulfonyl group or a sulfonate group in addition to the nitrogen-containing group, it is considered that the affinity between the nitrogen-containing compound (S) and the polymer constituting the resist film is increased. As a result, the nitrogen-containing compound ( For example, the diffusion and uneven distribution of S) in the resist film are moderately suppressed.

上記含窒素化合物(S)は、下記式(1)で表されることが好ましい(以下、下記式(1)で表される化合物を「化合物(1)」ともいう)。

Figure 0006079360
(式(1)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、RとRとが互いに結合して、これらが結合している窒素原子と共に環構造を形成していてもよい。Xは、単結合、カルボニル基、エーテル基、イミノ基、炭素数1〜20の2価の炭化水素基又はこれらを組み合わせた基である。Yは、炭素数2〜30の1価の炭化水素基の炭素−炭素結合間に−SO−又は−SO−を有する基である。但し、この基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。) The nitrogen-containing compound (S) is preferably represented by the following formula (1) (hereinafter, the compound represented by the following formula (1) is also referred to as “compound (1)”).
Figure 0006079360
(In Formula (1), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, provided that R 1 and R 2 are bonded to each other; A ring structure may be formed together with the nitrogen atom to which these are bonded, and X is a single bond, a carbonyl group, an ether group, an imino group, a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a combination thereof. Y is a group having —SO 2 — or —SO 3 — between carbon-carbon bonds of a monovalent hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms, provided that this group has a hydrogen atom Part or all of may be substituted.)

上記化合物(1)は、上記特定構造を有する化合物からなることで、これを含有するフォトレジスト組成物は、LWR性能、EL性能及びパターン形状に優れる。当該酸拡散制御剤が上記特定構造を有することで、上記効果を奏する理由については必ずしも明確ではないが、例えば、当該酸拡散制御剤を構成する化合物(1)が、酸と相互作用するアミノ基に加えて、スルホニル基又はスルホネート基を有することで、この化合物(1)とレジスト膜を構成する重合体等との親和性が高くなると考えられ、その結果、化合物(1)のレジスト膜中での拡散及び偏在が適度に抑制されること等が挙げられる。   The said compound (1) consists of a compound which has the said specific structure, and the photoresist composition containing this is excellent in LWR performance, EL performance, and pattern shape. The reason why the acid diffusion control agent has the specific structure and thus exerts the above effect is not necessarily clear. For example, the compound (1) constituting the acid diffusion control agent is an amino group that interacts with an acid. In addition to this, having a sulfonyl group or a sulfonate group is considered to increase the affinity between the compound (1) and the polymer constituting the resist film. As a result, in the resist film of the compound (1) And the like are moderately suppressed.

上記式(1)におけるYは、下記式(2)で表されることが好ましい。

Figure 0006079360
(式(2)中、Rは、炭素数1〜20の2価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基である。Zは、−SO−又は−SO−である。Rは、炭素数1〜20の1価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、R及びRが有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、RとRとが互いに結合してこれらが結合しているZと共に環構造を形成していてもよい。) Y in the above formula (1) is preferably represented by the following formula (2).
Figure 0006079360
(In the formula (2), R 3 is a divalent alicyclic hydrocarbon group having a divalent chain hydrocarbon group or a 3 to 20 carbon atoms having 1 to 20 carbon atoms .Z is -SO 2 -Or -SO 3- R 4 is a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, provided that R 3 And a part or all of hydrogen atoms of R 4 may be substituted, or R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a ring structure together with Z to which these are bonded. .)

上記化合物は上記特定構造を有することで、上述の親和性がより高まると考えられ、その結果、当該酸拡散制御剤を含有するフォトレジスト組成物のLWR性能、EL性能及びパターン形状がより向上する。   It is considered that the above compound has the above specific structure, so that the above-mentioned affinity is further enhanced. As a result, the LWR performance, EL performance and pattern shape of the photoresist composition containing the acid diffusion controller are further improved. .

上記式(1)で表される化合物は、下記式(3)で表されることが好ましい。

Figure 0006079360
(式(3)中、R1’及びR2’は、それぞれ独立して、炭素数1〜10の1価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、R1’とR2’とが互いに結合して、これらが結合している窒素原子と共に環構造を形成していてもよい。Rは、水素原子、カルボキシ基、シアノ基、炭素数1〜15の1価の炭化水素基又は炭素数1〜15の1価の複素環基である。この炭化水素基及び複素環基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。R及びRは、それぞれ独立して、単結合、炭素数1〜10の2価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜15の2価の脂環式炭化水素基である。但し、この鎖状炭化水素基及び脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、RとRとが互いに結合して、これらが結合する炭素原子と共に環構造を形成してもよい。Eは、−SO−又は−SO−である。Xは、上記式(1)と同義である。) The compound represented by the above formula (1) is preferably represented by the following formula (3).
Figure 0006079360
(In Formula (3), R 1 ′ and R 2 ′ are each independently a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. Provided that R 1 ′ and R 2 ′ may be bonded to each other to form a ring structure together with the nitrogen atom to which R 1 ′ and R 2 ′ are bonded, and R a is a hydrogen atom, a carboxy group, or a cyano group. A monovalent hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms or a monovalent heterocyclic group having 1 to 15 carbon atoms, wherein some or all of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group and heterocyclic group are substituted. R b and R c are each independently a single bond, a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms. However, part or all of the hydrogen atoms of the chain hydrocarbon group and alicyclic hydrocarbon group may be substituted. And a R b and R c are bonded to each other, may .E to form a ring structure together with the carbon atoms to which they are attached, -SO 2 - or -SO 3 - is .X, the above equation (1 Is synonymous with

上記化合物が、嵩高い環状スルホニル構造又はスルトン構造を有することで、化合物(1)のレジスト膜中での拡散がより適度に抑制されると考えられ、その結果、当該酸拡散制御剤を含有するフォトレジスト組成物のLWR性能、EL性能及びパターン形状がさらに向上する。   It is considered that the compound has a bulky cyclic sulfonyl structure or sultone structure, so that diffusion of the compound (1) in the resist film is more appropriately suppressed, and as a result, the compound contains the acid diffusion controller. The LWR performance, EL performance and pattern shape of the photoresist composition are further improved.

上記式(1)で表される化合物は、下記式(4)で表されることが好ましい。

Figure 0006079360
(式(4)中、Gは、−O−又は−CH−である。Rは、ヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基である。kは、0〜9の整数である。nは、1〜4の整数である。mは、1〜6の整数である。) The compound represented by the above formula (1) is preferably represented by the following formula (4).
Figure 0006079360
(In Formula (4), G is —O— or —CH 2 —. R d is a hydroxy group, a cyano group, a halogen atom, or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. Is an integer from 0 to 9. n is an integer from 1 to 4. m is an integer from 1 to 6.)

上記化合物は上記特定構造を有することで、分子の嵩高さによりレジスト膜中での拡散がさらに適度に抑制されると共に、酸発生体から発生する酸との相互作用もより適度に高まると考えられる。その結果、当該酸拡散制御剤を含有するフォトレジスト組成物のLWR性能、EL性能及びパターン形状がさらに向上する。   It is considered that the above compound has the above specific structure, whereby the diffusion in the resist film is further moderately suppressed by the bulk of the molecule, and the interaction with the acid generated from the acid generator is also moderately increased. . As a result, the LWR performance, EL performance, and pattern shape of the photoresist composition containing the acid diffusion controller are further improved.

本発明のフォトレジスト組成物は、
[A]酸解離性基を有する重合体(以下、「[A]重合体」ともいう)、
[B]酸発生体、及び
[C]当該酸拡散制御剤(以下、「[C]酸拡散制御剤」ともいう)
を含有する。
The photoresist composition of the present invention comprises:
[A] a polymer having an acid dissociable group (hereinafter, also referred to as “[A] polymer”),
[B] acid generator, and [C] the acid diffusion controller (hereinafter also referred to as “[C] acid diffusion controller”)
Containing.

当該フォトレジスト組成物は、上述の当該酸拡散制御剤を含有しているので、LWR性能、EL性能及びパターン形状に優れる。   Since the said photoresist composition contains the said acid diffusion control agent mentioned above, it is excellent in LWR performance, EL performance, and pattern shape.

当該フォトレジスト組成物は、
[D][C]酸拡散制御剤以外の酸拡散制御剤(以下、「[D]他の酸拡散制御剤」ともいう)
をさらに含有することが好ましい。
当該フォトレジスト組成物は、[C]酸拡散制御剤に加えて、[D]他の酸拡散制御剤を含有することで、LWR性能、EL性能及びパターン形状が向上する。当該フォトレジスト組成物がさらに[D]他の酸拡散制御剤を含有することで、上記効果が向上する理由については必ずしも明確ではないが、例えば、酸拡散制御剤を構成する化合物全体としての拡散度合いを調整することができること等が考えられる。
The photoresist composition is
[D] Acid diffusion control agent other than [C] acid diffusion control agent (hereinafter also referred to as “[D] Other acid diffusion control agent”)
It is preferable to further contain.
In addition to the [C] acid diffusion control agent, the photoresist composition contains [D] another acid diffusion control agent, thereby improving LWR performance, EL performance, and pattern shape. The reason why the above effect is improved by the fact that the photoresist composition further contains [D] another acid diffusion control agent is not necessarily clear, but, for example, diffusion as a whole compound constituting the acid diffusion control agent It is conceivable that the degree can be adjusted.

本発明のレジストパターン形成方法は、
(1)当該フォトレジスト組成物を用い、レジスト膜を形成する工程、
(2)上記レジスト膜を露光する工程、及び
(3)上記露光されたレジスト膜を現像する工程
を有する。
当該レジストパターン形成方法によれば、上述のフォトレジスト組成物を用いているので、LWRが小さく、かつパターン形状に優れるレジストパターンを、広い露光余裕度を確保しつつ形成することができる。
The resist pattern forming method of the present invention comprises:
(1) A step of forming a resist film using the photoresist composition;
(2) a step of exposing the resist film; and (3) a step of developing the exposed resist film.
According to the resist pattern forming method, since the above-described photoresist composition is used, a resist pattern having a small LWR and an excellent pattern shape can be formed while ensuring a wide exposure margin.

本発明の化合物は、下記式(i)で表される。

Figure 0006079360
(式(i)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、RとRとが互いに結合して、これらが結合している窒素原子と共に環構造を形成していてもよい。Xは、単結合、カルボニル基、エーテル基、イミノ基、炭素数1〜20の2価の炭化水素基又はこれらを組み合わせた基である。Y’は、炭素数2〜30の1価の炭化水素基の炭素−炭素結合間に−SO−を有する基である。但し、この基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。) The compound of the present invention is represented by the following formula (i).
Figure 0006079360
(In formula (i), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, provided that R 1 and R 2 are bonded to each other; A ring structure may be formed together with the nitrogen atom to which these are bonded, and X is a single bond, a carbonyl group, an ether group, an imino group, a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a combination thereof. Y ′ is a group having —SO 3 — between the carbon-carbon bonds of a monovalent hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms, provided that a part of hydrogen atoms of this group or All may be substituted.)

当該化合物は、上記特定構造を有することで、レジスト膜を構成する重合体等との親和性が高いと考えられる。従って、上述のように、酸拡散制御剤として好適に用いることができ、その結果、これを含有するフォトレジスト組成物は、LWR性能、EL性能及びパターン形状に優れる。   The compound is considered to have a high affinity with a polymer or the like constituting the resist film by having the specific structure. Therefore, as described above, it can be suitably used as an acid diffusion control agent, and as a result, a photoresist composition containing this is excellent in LWR performance, EL performance, and pattern shape.

本発明の下記式(i)で表される化合物の製造方法は、
下記式(a)で表されるアミン化合物と、下記式(b)で表される有機ハロゲン化物とを反応させる工程を有する。

Figure 0006079360
(式(a)、式(b)及び式(i)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、RとRとが互いに結合して、これらが結合している窒素原子と共に環構造を形成していてもよい。Xは、単結合、カルボニル基、エーテル基、イミノ基、炭素数1〜20の2価の炭化水素基又はこれらを組み合わせた基である。Y’は、炭素数2〜30の1価の炭化水素基の炭素−炭素結合間に−SO−を有する基である。但し、この基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Lは、ハロゲン原子である。) The manufacturing method of the compound represented by the following formula (i) of the present invention is
A step of reacting an amine compound represented by the following formula (a) with an organic halide represented by the following formula (b);
Figure 0006079360
(In Formula (a), Formula (b), and Formula (i), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, provided that R 1 And R 2 may be bonded to each other to form a ring structure together with the nitrogen atom to which they are bonded, X is a single bond, a carbonyl group, an ether group, an imino group, or a group having 1 to 20 carbon atoms. Y ′ is a group having —SO 3 — between the carbon-carbon bonds of a monovalent hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms, provided that it is a divalent hydrocarbon group or a combination thereof. (Part or all of the hydrogen atoms of this group may be substituted. L is a halogen atom.)

当該化合物の製造方法によれば、上記特定のアミン化合物と、上記特定の有機ハロゲン化物とを反応させることで、上記式(i)で表される化合物を簡便かつ収率よく製造することができる。   According to the method for producing the compound, the compound represented by the formula (i) can be produced easily and in a high yield by reacting the specific amine compound with the specific organic halide. .

以上説明したように、本発明の酸拡散制御剤、フォトレジスト組成物及びレジストパターン形成方法によれば、LWRが小さく、パターン形状に優れるレジストパターンを、広い焦点余裕度を確保しつつ形成することができる。本発明の化合物は、当該酸拡散制御剤として好適に用いることができ、本発明の化合物の製造方法によれば、この化合物を簡便かつ収率よく製造することができる。これらは、今後更なる微細化が進行する微細加工分野において好適に用いることができる。   As described above, according to the acid diffusion controller, the photoresist composition and the resist pattern forming method of the present invention, a resist pattern having a small LWR and an excellent pattern shape can be formed while ensuring a wide focus margin. Can do. The compound of the present invention can be suitably used as the acid diffusion controller, and according to the method for producing the compound of the present invention, this compound can be produced simply and with good yield. These can be suitably used in the microfabrication field where further miniaturization proceeds in the future.

<酸拡散制御剤(I)>
本発明の酸拡散制御剤(I)は、含窒素化合物(S)からなる。酸拡散制御剤(I)は、上記特定構造を有することで、LWR性能、EL性能及びパターン形状に優れるフォトレジスト組成物を形成することができる。酸拡散制御剤(I)を構成する含窒素化合物(S)が上記特定構造を有することで、上記効果を奏する理由については必ずしも明確ではないが、例えば、含窒素化合物(S)が、酸と相互作用する窒素含有基に加えて、スルホニル基又はスルホネート基を有することで、この含窒素化合物(S)とレジスト膜を構成する重合体等との親和性が高くなると考えられ、その結果、上記含窒素化合物(S)のレジスト膜中での拡散及び偏在が適度に抑制されること等が挙げられる。
<Acid diffusion controller (I)>
The acid diffusion controller (I) of the present invention comprises a nitrogen-containing compound (S). The acid diffusion controller (I) can form a photoresist composition having excellent LWR performance, EL performance, and pattern shape by having the specific structure. The reason why the nitrogen-containing compound (S) constituting the acid diffusion controller (I) has the above specific structure and thus exhibits the above effect is not necessarily clear. For example, the nitrogen-containing compound (S) is an acid and By having a sulfonyl group or a sulfonate group in addition to the interacting nitrogen-containing group, it is considered that the affinity between the nitrogen-containing compound (S) and the polymer constituting the resist film is increased. For example, diffusion and uneven distribution of the nitrogen-containing compound (S) in the resist film can be appropriately suppressed.

<含窒素化合物(S)>
上記含窒素化合物(S)は、炭素数2〜30の1価の炭化水素基の炭素−炭素結合間に−SO−又は−SO−を有する基(以下、「基(x)」ともいう)を含む含窒素化合物である。含窒素化合物(S)としては、基(x)及び窒素原子を含む化合物である限り特に限定されない。
<Nitrogen-containing compound (S)>
The nitrogen-containing compound (S) includes a group having —SO 2 — or —SO 3 — between carbon-carbon bonds of a monovalent hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms (hereinafter referred to as “group (x)”). A nitrogen-containing compound. The nitrogen-containing compound (S) is not particularly limited as long as it is a compound containing a group (x) and a nitrogen atom.

上記炭素数2〜30の1価の炭化水素基としては、例えば、炭素数2〜30の1価の鎖状炭化水素基、炭素数3〜30の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜30の1価の芳香族炭化水素基等が挙げられる。   Examples of the monovalent hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms include a monovalent chain hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, and carbon. Examples thereof include monovalent aromatic hydrocarbon groups of several 6 to 30.

上記炭素数2〜30の1価の鎖状炭化水素基としては、例えば、
エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基;
プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基等のアルケニル基;
プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基等のアルキニル基などが挙げられる。
Examples of the monovalent chain hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms include:
Alkyl groups such as ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group;
An alkenyl group such as a propenyl group, a butenyl group or a pentenyl group;
Examples thereof include alkynyl groups such as propynyl group, butynyl group and pentynyl group.

上記炭素数3〜30の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、
シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基;
ノルボルニル基、アダマンチル基、トリシクロデシル基、テトラシクロドデシル基、トリシクロ[2.2.1.03,5]ヘプタン−2−イル基、トリシクロ[2.2.1.13,5]ヘプタン−2−イル基等の多環のシクロアルキル基;
シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の単環のシクロアルケニル基;
ノルボルネニル基、トリシクロデセニル基等の多環のシクロアルケニル基などが挙げられる。
Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms include:
Monocyclic cycloalkyl groups such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group;
Norbornyl group, adamantyl group, tricyclodecyl group, tetracyclododecyl group, tricyclo [2.2.1.0 3,5 ] heptan-2-yl group, tricyclo [2.2.1.1 3,5 ] heptane A polycyclic cycloalkyl group such as a 2-yl group;
A monocyclic cycloalkenyl group such as a cyclopropenyl group, a cyclobutenyl group, a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group;
Examples thereof include polycyclic cycloalkenyl groups such as norbornenyl group and tricyclodecenyl group.

上記炭素数6〜30の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば、
フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基等のアリール基;
ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等のアラルキル基などが挙げられる。
Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms include:
Aryl groups such as phenyl, tolyl, xylyl, naphthyl and anthryl;
Examples thereof include aralkyl groups such as benzyl group, phenethyl group, and naphthylmethyl group.

上記1価の炭化水素基としては、酸拡散制御剤(I)のLWR性能、EL性能及びパターン形状の向上の観点から、これらの中で、1価の鎖状炭化水素基、1価の脂環式炭化水素基が好ましく、1価の脂環式炭化水素基がより好ましく、シクロアルキル基がさらに好ましく、多環のシクロアルキル基が特に好ましい。   As the monovalent hydrocarbon group, from the viewpoint of improving the LWR performance, EL performance, and pattern shape of the acid diffusion controller (I), among these, a monovalent chain hydrocarbon group, monovalent fat Cyclic hydrocarbon groups are preferred, monovalent alicyclic hydrocarbon groups are more preferred, cycloalkyl groups are more preferred, and polycyclic cycloalkyl groups are particularly preferred.

上記炭化水素基における−SO−及び−SO−を間に有する炭素−炭素結合としては特に限定されないが、炭素−炭素単結合が好ましい。 -SO 2 in the hydrocarbon group - and -SO 3 - is not particularly restricted but includes carbon bond, a carbon - - carbon bearing between carbon single bond.

上記基(x)としては、例えば、
−SO−を有する基として、スルホンに由来する基、環状スルホンに由来する基等が挙げられ、
−SO−を有する基として、スルホン酸エステルに由来する基、スルトンに由来する基等が挙げられる。
As the group (x), for example,
Examples of the group having —SO 2 — include a group derived from sulfone, a group derived from cyclic sulfone, and the like.
Examples of the group having —SO 3 — include a group derived from a sulfonate ester, a group derived from sultone, and the like.

含窒素化合物(S)における窒素原子の含有形態としては、特に限定されないが、例えば、アミノ基、置換アミノ基、アンモニウム基、アミド基、イミド基、ヒドラジル基、カーバメート基、ウレア基、チオウレア基、シアノ基、含窒素複素環基等を構成する窒素原子として含まれることなどが挙げられる。これらの中で、アミノ基、置換アミノ基、アミド基、イミド基、ヒドラジル基が好ましく、アミノ基、置換アミノ基がより好ましい。   The nitrogen atom content in the nitrogen-containing compound (S) is not particularly limited. For example, amino group, substituted amino group, ammonium group, amide group, imide group, hydrazyl group, carbamate group, urea group, thiourea group, It is included as a nitrogen atom constituting a cyano group, a nitrogen-containing heterocyclic group or the like. Among these, an amino group, a substituted amino group, an amide group, an imide group, and a hydrazyl group are preferable, and an amino group and a substituted amino group are more preferable.

含窒素化合物(S)としては、化合物(1)が好ましい。   As the nitrogen-containing compound (S), the compound (1) is preferable.

<化合物(1)>
化合物(1)は、上記式(1)で表される。
<Compound (1)>
The compound (1) is represented by the above formula (1).

上記式(1)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、RとRとが互いに結合して、これらが結合している窒素原子と共に環構造を形成していてもよい。Xは、単結合、カルボニル基、エーテル基、イミノ基、炭素数1〜20の2価の炭化水素基又はこれらを組み合わせた基である。Yは、炭素数2〜30の1価の炭化水素基の炭素−炭素結合間に−SO−又は−SO−を有する基である。但し、この基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。
以下、化合物(1)について、(R)(R)N−基、X基及びY基の部分を順に説明する。
In the above formula (1), R 1 and R 2 are each independently a monovalent organic group hydrogen atom or a C 1-20. However, R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring structure together with the nitrogen atom to which they are bonded. X is a single bond, a carbonyl group, an ether group, an imino group, a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a group obtained by combining these. Y is a group having —SO 2 — or —SO 3 — between carbon-carbon bonds of a monovalent hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms. However, one part or all part of the hydrogen atom which this group has may be substituted.
Hereinafter, with respect to the compound (1), the (R 1 ) (R 2 ) N— group, the X group, and the Y group will be described in order.

[(R)(R)N−基]
上記R及びRで表される炭素数1〜20の1価の有機基としては、例えば、炭素数1〜20の鎖状炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、これらの基が有する炭素−炭素結合間にヘテロ原子を含む基を1種以上有する基、これらの基が有する水素原子の一部又は全部を置換基で置換された基等が挙げられる。
[(R 1 ) (R 2 ) N-group]
Examples of the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 1 and R 2 include a chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. , An aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, a group having one or more groups containing a hetero atom between carbon-carbon bonds of these groups, and replacing some or all of the hydrogen atoms of these groups And a group substituted with a group.

上記鎖状炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数2〜20のアルキニル基等が挙げられる。上記脂環式炭化水素基としては、例えば、炭素数3〜20のシクロアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルケニル基等が挙げられる。上記芳香族炭化水素基としては、例えば、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基等が挙げられる。   Examples of the chain hydrocarbon group include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, and an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms. As said alicyclic hydrocarbon group, a C3-C20 cycloalkyl group, a C3-C20 cycloalkenyl group, etc. are mentioned, for example. Examples of the aromatic hydrocarbon group include an aryl group having 6 to 20 carbon atoms and an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms.

上記炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、
メチル基、エチル基、直鎖状又は分岐状のプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、テトラデシル基、イコシル基等が挙げられる。
Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include:
Examples include a methyl group, an ethyl group, a linear or branched propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, a decyl group, a tetradecyl group, and an icosyl group.

上記炭素数2〜20のアルケニル基としては、例えば、
エテニル基、直鎖状又は分岐状のプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、デセニル基、イコセニル基等が挙げられる。
Examples of the alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms include:
Examples include an ethenyl group, a linear or branched propenyl group, a butenyl group, a hexenyl group, a decenyl group, and an icocenyl group.

上記炭素数2〜20のアルキニル基としては、例えば、
エチニル基、プロピニル基、直鎖状又は分岐状のブチニル基、ヘキシニル基、デシニル基、イコシニル基等が挙げられる。
Examples of the alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms include
Examples include ethynyl group, propynyl group, linear or branched butynyl group, hexynyl group, decynyl group, icosinyl group and the like.

上記炭素数3〜20のシクロアルキル基としては、例えば、
シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、シクロデシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基、トリシクロデシル基、テトラシクロドデシル基等が挙げられる。
Examples of the cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms include, for example,
Examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecyl group, a norbornyl group, an adamantyl group, a tricyclodecyl group, and a tetracyclododecyl group.

上記炭素数3〜20のシクロアルケニル基としては、例えば、
シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロオクテニル基、シクロデセニル基、ノルボネニル基等が挙げられる。
Examples of the C3-C20 cycloalkenyl group include:
Examples thereof include a cyclopropenyl group, a cyclobutenyl group, a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group, a cyclooctenyl group, a cyclodecenyl group, and a norbonenyl group.

上記炭素数6〜20のアリール基としては、例えば、
フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、エチルフェニル基、t−ブチルフェニル基、ナフチル基、メチルナフチル基、アントリル基等が挙げられる。
Examples of the aryl group having 6 to 20 carbon atoms include:
Examples include phenyl group, tolyl group, xylyl group, mesityl group, ethylphenyl group, t-butylphenyl group, naphthyl group, methylnaphthyl group, anthryl group and the like.

上記炭素数7〜20のアラルキル基としては、例えば、
ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、アントリルメチル基等が挙げられる。
Examples of the aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms include:
A benzyl group, a phenethyl group, a naphthylmethyl group, an anthrylmethyl group, etc. are mentioned.

上記基が炭素−炭素結合間に有していてもよいヘテロ原子を含む基としては、例えば、
−O−、−NR”−(R”は、1価の炭化水素基である)、−S−、−CO−、−CS−、これらを組み合わせた基等が挙げられる。
Examples of the group containing a hetero atom that the above group may have between carbon-carbon bonds include:
—O—, —NR ″ — (R ″ is a monovalent hydrocarbon group), —S—, —CO—, —CS—, a group obtained by combining these, and the like.

上記基が有していてもよい置換基としては、例えば、
フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、無置換アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基等のアミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、アルキル置換されていてもよいフリル基、イミダゾーリル基、ピラゾーリル基等の芳香族複素環基、アシル基、アセトキシ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。
Examples of the substituent that the above group may have include, for example:
Halogen atom such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, amino group such as unsubstituted amino group, alkylamino group, dialkylamino group, hydroxy group, carboxy group, cyano group, nitro group, alkyl substituted Examples thereof include an aromatic heterocyclic group such as a furyl group, an imidazolyl group, and a pyrazolyl group, an acyl group, an acetoxy group, an alkoxycarbonyl group, and an alkoxycarbonyloxy group.

上記RとRとが互いに結合して、これらが結合している窒素原子と共に形成してもよい環構造としては、例えば、
アザシクロペンタン構造、アザシクロヘキサン構造、アザシクロヘプタン構造、アザシクロオクタン構造等のアザシクロアルカン構造;ピペラジン構造、イミダゾリジン構造等のジアザシクロアルカン構造;モルホリン構造等のアザオキサシクロアルカン構造等が挙げられる。
Examples of the ring structure that R 1 and R 2 may be bonded to each other and formed together with the nitrogen atom to which they are bonded include:
Azacycloalkane structures such as azacyclopentane structure, azacyclohexane structure, azacycloheptane structure and azacyclooctane structure; diazacycloalkane structures such as piperazine structure and imidazolidine structure; azaoxacycloalkane structures such as morpholine structure Can be mentioned.

上記(R)(R)N−で表される基としては下記式で表される基等が挙げられる。 Examples of the group represented by (R 1 ) (R 2 ) N— include groups represented by the following formulas.

Figure 0006079360
Figure 0006079360

上記式中、Rαは、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキル基である。X’は、ハロゲン原子である。nは、1〜4の整数である。gは、1〜4の整数である。 In said formula, R ( alpha) is respectively independently a C1-C6 alkyl group. X ′ is a halogen atom. n is an integer of 1 to 4. g is an integer of 1-4.

αで表される炭素数1〜6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。 Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R α include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group, a sec-butyl group, Examples include t-butyl group. Among these, a methyl group and an ethyl group are preferable, and a methyl group is more preferable.

上記(R)(R)N−で表される基としては、下記式(A)で表される基が好ましい。上記(R)(R)N−で表される基が下記式(A)で表される基であることで、アミノ基の塩基性が適度に高くなり、[B]酸発生体から生成する酸との相互作用がより適度に高まると考えられる。結果として、酸拡散制御剤(I)を含有するフォトレジスト組成物のLWR性能、EL性能、パターン形状が向上する。 As the group represented by the above (R 1 ) (R 2 ) N—, a group represented by the following formula (A) is preferable. When the group represented by the above (R 1 ) (R 2 ) N— is a group represented by the following formula (A), the basicity of the amino group is appropriately increased, and [B] from the acid generator It is considered that the interaction with the acid to be generated increases more moderately. As a result, the LWR performance, EL performance, and pattern shape of the photoresist composition containing the acid diffusion controller (I) are improved.

Figure 0006079360
Figure 0006079360

上記式(A)中、R1’及びR2’は、それぞれ独立して、炭素数1〜10の1価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、R1’とR2’とが互いに結合して、これらが結合している窒素原子と共に環構造を形成していてもよい。 In the above formula (A), R 1 ′ and R 2 ′ are each independently a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. It is a group. However, R 1 ′ and R 2 ′ may be bonded to each other to form a ring structure together with the nitrogen atom to which they are bonded.

上記R1’及びR2’で表される炭素数1〜10の1価の鎖状炭化水素基としては、例えば、上記式(1)のR及びRで表される鎖状炭化水素基として例示した基のうち、炭素数1〜10のもの等が挙げられる。 Examples of the monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 1 ′ and R 2 ′ include a chain hydrocarbon represented by R 1 and R 2 in the above formula (1). Among the groups exemplified as the group, those having 1 to 10 carbon atoms can be mentioned.

上記R1’及びR2’で表される炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、上記式(1)のR及びRで表される脂環式炭化水素基として例示した基等が挙げられる。 Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms represented by R 1 ′ and R 2 ′ include, for example, alicyclic represented by R 1 and R 2 in the above formula (1). The group etc. which were illustrated as a hydrocarbon group are mentioned.

上記R1’とR2’とが互いに結合して、これらが結合している窒素原子と共に形成してもよい環構造としては、例えば、上記式(1)のRとRとが互いに結合して形成してもよい環構造として例示したもの等が挙げられる。
れる。
Examples of the ring structure that may be formed together with the nitrogen atom to which R 1 ′ and R 2 ′ are bonded to each other include, for example, R 1 and R 2 in the above formula (1) What was illustrated as a ring structure which may form by combining is mentioned.
It is.

上記式(A)で表される基としては、1−アザシクロアルキル基が好ましく、5〜8員環の1−アザシクロアルキル基がより好ましく、1−アザシクロペンチル基、1−アザシクロヘキシル基がさらに好ましく、1−アザシクロヘキシル基が特に好ましい。   The group represented by the above formula (A) is preferably a 1-azacycloalkyl group, more preferably a 5- to 8-membered 1-azacycloalkyl group, and a 1-azacyclopentyl group or 1-azacyclohexyl group. More preferred is a 1-azacyclohexyl group.

[X基]
Xは、単結合、カルボニル基、エーテル基、イミノ基、炭素数1〜20の2価の炭化水素基又はこれらを組み合わせた基である。
[X group]
X is a single bond, a carbonyl group, an ether group, an imino group, a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a group obtained by combining these.

上記Xで表される炭素数1〜20の2価の炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜20の2価の鎖状炭化水素基、炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水素基等が挙げられる。上記2価の鎖状炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜20のアルカンジイル基、炭素数2〜20のアルケンジイル基、炭素数2〜20のアルキンジイル基等が挙げられる。上記2価の脂環式炭化水素基としては、例えば、炭素数3〜20のシクロアルカンジイル基、炭素数3〜20のシクロアルケンジイル基等が挙げられる。上記2価の芳香族炭化水素基としては、例えば、炭素数6〜20のアレーンジイル基、炭素数7〜20のアレーンジイルアルカンジイル基等が挙げられる。   Examples of the divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by X include, for example, a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and a divalent alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms. Examples thereof include a hydrocarbon group and a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms. Examples of the divalent chain hydrocarbon group include an alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenediyl group having 2 to 20 carbon atoms, and an alkynediyl group having 2 to 20 carbon atoms. As said bivalent alicyclic hydrocarbon group, a C3-C20 cycloalkanediyl group, a C3-C20 cycloalkenediyl group, etc. are mentioned, for example. Examples of the divalent aromatic hydrocarbon group include an arenediyl group having 6 to 20 carbon atoms and an arenediylalkanediyl group having 7 to 20 carbon atoms.

上記炭素数1〜20のアルカンジイル基としては、例えば、
メタンジイル基、直鎖状又は分岐状のエタンジイル基、プロパンジイル基、ブタンジイル基、ペンタンジイル基、ヘキサンジイル基、オクタンジイル基、デカンジイル基、ヘキサデカンジイル基、イコサンジイル基等が挙げられる。
Examples of the alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms include:
Examples include a methanediyl group, a linear or branched ethanediyl group, a propanediyl group, a butanediyl group, a pentanediyl group, a hexanediyl group, an octanediyl group, a decandiyl group, a hexadecandiyl group, and an icosanediyl group.

上記炭素数2〜20のアルケンジイル基としては、例えば、
直鎖状又は分岐状のエテンジイル基、プロペンジイル基、ブテンジイル基、ヘキセンジイル基、デセンジイル基、イコセンジイル基等が挙げられる。
Examples of the alkenediyl group having 2 to 20 carbon atoms include:
A linear or branched ethenediyl group, propenediyl group, butenediyl group, hexenediyl group, decenediyl group, icosendiyl group and the like can be mentioned.

上記炭素数2〜20のアルキンジイル基としては、例えば、
エチンジイル基、プロピンジイル基、直鎖状又は分岐状のブチンジイル基、ヘキシンジイル基、デシンジイル基、イコシンジイル基等が挙げられる。
Examples of the alkynediyl group having 2 to 20 carbon atoms include:
Examples include an ethynediyl group, a propynediyl group, a linear or branched butynediyl group, a hexynediyl group, a decynediyl group, and an icosindiyl group.

上記炭素数3〜20のシクロアルカンジイル基としては、例えば、
シクロプロパンジイル基、シクロブタンジイル基、シクロペンタンジイル基、シクロヘキサンジイル基、シクロヘプタンジイル基、シクロオクタンジイル基、シクロデカンジイル基、ノルボルナンジイル基、アダマンタンジイル基、トリシクロデカンジイル基、テトラシクロドデカンジイル基等が挙げられる。
Examples of the C3-C20 cycloalkanediyl group include:
Cyclopropanediyl group, cyclobutanediyl group, cyclopentanediyl group, cyclohexanediyl group, cycloheptanediyl group, cyclooctanediyl group, cyclodecanediyl group, norbornanediyl group, adamantanediyl group, tricyclodecanediyl group, tetracyclododecane A diyl group etc. are mentioned.

上記炭素数3〜20のシクロアルケンジイル基としては、例えば、
シクロプロペンジイル基、シクロブテンジイル基、シクロペンテンジイル基、シクロヘキセンジイル基、シクロオクテンジイル基、シクロデセンジイル基、ノルボルネンジイル基等が挙げられる。
Examples of the C3-C20 cycloalkenediyl group include:
Examples include a cyclopropenediyl group, a cyclobutenediyl group, a cyclopentenediyl group, a cyclohexenediyl group, a cyclooctenediyl group, a cyclodecenediyl group, and a norbornenediyl group.

上記炭素数6〜20のアレーンジイル基としては、例えば、
ベンゼンジイル基、メチルベンゼンジイル基、ジメチルベンゼンジイル基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基等が挙げられる。
Examples of the C6-20 arenediyl group include:
Examples thereof include a benzenediyl group, a methylbenzenediyl group, a dimethylbenzenediyl group, a naphthalenediyl group, and an anthracenediyl group.

上記炭素数7〜20のアレーンジイルアルカンジイル基としては、例えば、
ベンゼンジイルメタンジイル基、ベンゼンジイルエタンジイル基、ナフタレンジイルメタンジイル基、アントラセンジイルエタンジイル基等が挙げられる。
Examples of the C7-20 arenediylalkanediyl group include:
Examples thereof include benzenediylmethanediyl group, benzenediylethanediyl group, naphthalenediylmethanediyl group, anthracenediylethanediyl group and the like.

上記Xで表される基のうち、上記炭化水素基以外の基を組み合わせた基としては、例えば、エステル基、アミド基、カーボネート基、カーバメート基、ウレア基等が挙げられる。これらの中で、エステル基、アミド基が好ましく、エステル基がより好ましい。   Among the groups represented by X, examples of the group obtained by combining groups other than the hydrocarbon group include an ester group, an amide group, a carbonate group, a carbamate group, and a urea group. Among these, an ester group and an amide group are preferable, and an ester group is more preferable.

上記Xで表される上記基を組み合わせた基としては、例えば、
−(CH)m−COO−、−(CH)m−OCO−、−(CH)m−CONH−、−(CH)m−NHCO−、−(CH)m−O−、−(CH)m−NH−、−(CH)m−OCOO−、−(CH)m−OCONH−、−(CH)m−NHCOO−、−(CH)m−NHCONH−(以上、mは、1〜6の整数である。)等が挙げられる。これらの中でも、化合物(1)の製造容易性の観点からは、−(CH)m−COO−が好ましい。mとしては1〜4が好ましく、1又は2がより好ましく、1がさらに好ましい。
Examples of the group obtained by combining the above groups represented by X above include:
- (CH 2) m-COO -, - (CH 2) m-OCO -, - (CH 2) m-CONH -, - (CH 2) m-NHCO -, - (CH 2) m-O-, - (CH 2) m-NH -, - (CH 2) m-OCOO -, - (CH 2) m-OCONH -, - (CH 2) m-NHCOO -, - (CH 2) m-NHCONH- ( As mentioned above, m is an integer of 1-6. Among these, from the viewpoint of easy production of the compound (1), - (CH 2 ) m-COO- is preferred. As m, 1-4 are preferable, 1 or 2 is more preferable, and 1 is further more preferable.

[Y基]
Yは、炭素数2〜30の1価の炭化水素基の炭素−炭素結合間に−SO−又は−SO−を有する基である。但し、この基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Yとしては、上記構造を有する限り特に限定されず、−SO−又は−SO−を1個有していてもよく、2個以上有していてもよい。また、Yとしては、−SO−及び−SO−の両方を有していてもよい。
[Y group]
Y is a group having —SO 2 — or —SO 3 — between carbon-carbon bonds of a monovalent hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms. However, one part or all part of the hydrogen atom which this group has may be substituted. Y is not particularly limited as long as it has the above structure, and may have one —SO 2 — or —SO 3 —, or two or more. Y may have both —SO 2 — and —SO 3 —.

上記Yとしては、例えば、下記式で表される基等が挙げられる。   Examples of Y include a group represented by the following formula.

Figure 0006079360
Figure 0006079360

上記式中、Rβは、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキル基である。Arは、1価の芳香族基又は1価の芳香族複素環基である。hは、0〜3の整数である。R及びkは、上記式(4)と同義である。 In the above formula, each is independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Ar is a monovalent aromatic group or a monovalent aromatic heterocyclic group. h is an integer of 0-3. R d and k are synonymous with the above formula (4).

Yとしては、上記式(2)で表される基が好ましい。Yが上記式(2)で表される基であることで、化合物(1)のレジスト膜を構成する重合体等との親和性がより高まると考えられ、その結果、酸拡散制御剤(I)を含有するフォトレジスト組成物のLWR性能、EL性能及びパターン形状が向上する。   Y is preferably a group represented by the above formula (2). When Y is a group represented by the above formula (2), it is considered that the affinity of the compound (1) with the polymer or the like constituting the resist film is further increased. As a result, the acid diffusion controller (I LWR performance, EL performance and pattern shape of a photoresist composition containing

上記式(2)中、Rは、単結合、炭素数1〜20の2価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基である。Zは、−SO−又は−SO−である。Rは、炭素数1〜20の1価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、R及びRが有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、RとRとが互いに結合してこれらが結合しているZと共に環構造を形成していてもよい。 In the above formula (2), R 3 is a single bond, a divalent alicyclic hydrocarbon group having a divalent chain hydrocarbon group or a 3 to 20 carbon atoms having 1 to 20 carbon atoms. Z is —SO 2 — or —SO 3 —. R 4 is a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. However, some or all of the hydrogen atoms R 3 and R 4 have may be substituted. Further, R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a ring structure together with Z to which these are bonded.

上記Rで表される炭素数1〜20の2価の鎖状炭化水素基としては、例えば、上記式(1)のXにおいて2価の鎖状炭化水素基として例示した基と同じもの等が挙げられる。 As a C1-C20 bivalent chain hydrocarbon group represented by said R < 3 >, the same thing as the group illustrated as a bivalent chain hydrocarbon group in X of said Formula (1), etc., for example Is mentioned.

上記Rで表される炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基としては、例えば、上記式(1)のXにおいて2価の脂環式炭化水素基として例示した基と同じもの等が挙げられる。 Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms represented by R 3 are the same as those exemplified as the divalent alicyclic hydrocarbon group in X of the above formula (1). And the like.

上記Rで表される炭素数1〜20の1価の鎖状炭化水素基としては、例えば、上記式(1)のR及びRにおいて1価の鎖状炭化水素基として例示した基と同じもの等が挙げられる。 Examples of the monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 4 include groups exemplified as the monovalent chain hydrocarbon group in R 1 and R 2 of the above formula (1). The same thing is mentioned.

上記Rで表される炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、上記式(1)のR及びRにおいて1価の脂環式炭化水素基として例示した基と同じもの等が挙げられる。 Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms represented by R 4 include a monovalent alicyclic hydrocarbon group in R 1 and R 2 of the above formula (1). And the same as those mentioned above.

上記R及びRが有していてもよい置換基としては、例えば、上記式(1)のR及びRにおいて、炭化水素基が有していてもよい置換基として例示した基と同じもの等が挙げられる。 Examples of the substituent that R 3 and R 4 may have include the groups exemplified as the substituent that the hydrocarbon group may have in R 1 and R 2 of the above formula (1), and The same thing is mentioned.

上記式(2)で表される基としては、下記式(Ya)で表される基が好ましい。上記式(2)で表される基が下記式(Ya)で表されることで、化合物(1)は嵩高い環状スルホニル構造又はスルトン構造を有することにより、化合物(1)のレジスト膜中での拡散がより適度に抑制されると考えられ、その結果、酸拡散制御剤(I)を含有するフォトレジスト組成物のLWR性能、EL性能及びパターン形状がさらに向上する。   As group represented by said Formula (2), group represented by a following formula (Ya) is preferable. When the group represented by the above formula (2) is represented by the following formula (Ya), the compound (1) has a bulky cyclic sulfonyl structure or sultone structure, so that in the resist film of the compound (1) As a result, the LWR performance, EL performance and pattern shape of the photoresist composition containing the acid diffusion controller (I) are further improved.

Figure 0006079360
Figure 0006079360

式(Ya)中、Rは、水素原子、カルボキシ基、シアノ基、炭素数1〜15の1価の炭化水素基又は炭素数1〜15の1価の複素環基である。この炭化水素基又は複素環基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。R及びRは、それぞれ独立して、単結合、炭素数1〜10の2価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜15の2価の脂環式炭化水素基である。但し、この鎖状炭化水素基及び脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、RとRとが互いに結合して、これらが結合する炭素原子と共に環構造を形成してもよい。Eは、−SO−又は−SO−である。 In formula (Ya), R a represents a hydrogen atom, a carboxy group, a cyano group, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, or a monovalent heterocyclic group having 1 to 15 carbon atoms. Some or all of the hydrogen atoms of this hydrocarbon group or heterocyclic group may be substituted. R b and R c are each independently a single bond, a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms. However, some or all of the hydrogen atoms of the chain hydrocarbon group and alicyclic hydrocarbon group may be substituted. R b and R c may be bonded to each other to form a ring structure together with the carbon atom to which they are bonded. E is —SO 2 — or —SO 3 —.

上記Rで表される炭素数1〜15の1価の炭化水素基としては、例えば、上記式(1)のR及びRにおいて炭化水素基として例示した基のうち、炭素数1〜15のもの等が挙げられる。
これらの中で、アルキル基、アリール基が好ましく、メチル基、エチル基、フェニル基、ナフチル基がより好ましい。
Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms represented by Ra include, among the groups exemplified as the hydrocarbon group in R 1 and R 2 of the above formula (1), 15 and the like.
Among these, an alkyl group and an aryl group are preferable, and a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, and a naphthyl group are more preferable.

上記Rで表される炭素数1〜15の1価の複素環基としては、例えば、
芳香族複素環基として、
ピローリル基、ピリジル基等の窒素原子含有基;フリル基、フルフリル基、ピラニル基等の酸素原子含有基;チエニル基、テニル基等の硫黄原子含有基等が、
脂肪族複素環基として、
ピロリジル基、ピペリジル基等の窒素原子含有基;テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基等の酸素原子含有基;テトラヒドロチオフェニル基、テトラヒドロチオフェニルメチル基等の硫黄原子含有基、モルホリル基等の窒素酸素原子含有基等が挙げられる。
これらの中で、芳香族複素環基が好ましく、ピリジル基、フリル基、チエニル基がより好ましい。
Examples of the monovalent heterocyclic group having 1 to 15 carbon atoms represented by Ra above include:
As an aromatic heterocyclic group,
A nitrogen atom-containing group such as a pyrrolyl group or a pyridyl group; an oxygen atom-containing group such as a furyl group, a furfuryl group or a pyranyl group; a sulfur atom-containing group such as a thienyl group or a tenenyl group;
As an aliphatic heterocyclic group,
Nitrogen atom-containing groups such as pyrrolidyl group and piperidyl group; oxygen atom-containing groups such as tetrahydrofuranyl group and tetrahydropyranyl group; sulfur atom-containing groups such as tetrahydrothiophenyl group and tetrahydrothiophenylmethyl group; nitrogen oxygen such as morpholyl group An atom containing group etc. are mentioned.
Among these, an aromatic heterocyclic group is preferable, and a pyridyl group, a furyl group, and a thienyl group are more preferable.

上記Rが有していてもよい置換基としては、例えば、上記式(1)のR及びRにおいて炭化水素基が有していてもよい置換基として例示したもの等が挙げられる。これらの中で、アミノ基が好ましく、無置換アミノ基がより好ましい。 Examples of the substituent that R a may have include those exemplified as the substituent that the hydrocarbon group may have in R 1 and R 2 of the above formula (1). Among these, an amino group is preferable and an unsubstituted amino group is more preferable.

としては、水素原子、カルボキシ基、シアノ基、アルキル基、アミノアルキル基、アリール基、芳香族複素環基が好ましく、水素原子、アルキル基、アリール基、芳香族複素環基がより好ましく、水素原子がさらに好ましい。 R a is preferably a hydrogen atom, a carboxy group, a cyano group, an alkyl group, an aminoalkyl group, an aryl group or an aromatic heterocyclic group, more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or an aromatic heterocyclic group, More preferred is a hydrogen atom.

上記R及びRで表される炭素数1〜10の2価の鎖状炭化水素基としては、例えば、上記式(1)のXで表される2価の鎖状炭化水素基について、炭素数1〜10のもの等が挙げられる。 As the divalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms represented by R b and R c , for example, for the divalent chain hydrocarbon group represented by X in the above formula (1), Examples thereof include those having 1 to 10 carbon atoms.

上記R及びRで表される炭素数3〜15の2価の脂環式炭化水素基としては、例えば、上記式(1)のXで表される2価の脂環式炭化水素基について、炭素数3〜15のもの等が挙げられる。 Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms represented by R b and R c, for example, a divalent alicyclic hydrocarbon group represented by X in the above formula (1) For example, those having 3 to 15 carbon atoms may be mentioned.

上記鎖状炭化水素基及び脂環式炭化水素基が有していてもよい置換基としては、例えば、上記R及びRが有していてもよい置換基として例示した基と同じもの等が挙げられる。 Examples of the substituent that the chain hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group may have include the same groups as those exemplified as the substituent that R 3 and R 4 may have, and the like. Is mentioned.

上記RとRとが互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に形成してもよい環構造としては、例えば、−SO−又は−SO−を構造内に含むノルボルナン構造、アダマンタン構造、トリシクロデカン構造、テトラシクロドデカン構造等が挙げられる。 Examples of the ring structure that may be formed together with the carbon atom to which R b and R c are bonded to each other include, for example, a norbornane structure or an adamantane structure containing —SO 2 — or —SO 3 — in the structure. , Tricyclodecane structure, tetracyclododecane structure and the like.

[化合物(1)]
化合物(1)としては、例えば、下記式で表される化合物等が挙げられる。
[Compound (1)]
Examples of the compound (1) include compounds represented by the following formulas.

Figure 0006079360
Figure 0006079360

上記式中、Gは、−O−又は−CH−である。Rは、ヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基である。kは、0〜9の整数である。nは、1〜4の整数である。mは、1〜6の整数である。Rγは、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキル基である。Eは、アミノアルキル基、カルボキシ基又はシアノ基である。X”は、ハロゲン原子である。Arは、1価の芳香族基又は1価の芳香族複素環基である。hは、0〜3の整数である。fは、1〜10の整数である。 In the above formula, G is —O— or —CH 2 —. R d is a hydroxy group, a cyano group, a halogen atom, or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. k is an integer of 0-9. n is an integer of 1 to 4. m is an integer of 1-6. R γ is independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. E is an aminoalkyl group, a carboxy group, or a cyano group. X ″ is a halogen atom. Ar is a monovalent aromatic group or monovalent aromatic heterocyclic group. H is an integer of 0 to 3. f is an integer of 1 to 10. is there.

これらの中でも、上記式(3)で表される化合物が好ましい。   Among these, the compound represented by the above formula (3) is preferable.

上記式(3)中、R1’及びR2’は、それぞれ独立して、炭素数1〜10の1価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、R1’とR2’とが互いに結合して、これらが結合している窒素原子と共に環構造を形成していてもよい。Rは、水素原子、カルボキシ基、シアノ基、炭素数1〜15の1価の炭化水素基又は炭素数1〜15の1価の複素環基である。この炭化水素基及び複素環基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。R及びRは、それぞれ独立して、単結合、炭素数1〜10の2価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜15の2価の脂環式炭化水素基である。但し、この鎖状炭化水素基及び脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、RとRとが互いに結合して、これらが結合する炭素原子と共に環構造を形成してもよい。Eは、−SO−又は−SO−である。Xは、上記式(1)と同義である。 In the above formula (3), R 1 ′ and R 2 ′ are each independently a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. It is a group. However, R 1 ′ and R 2 ′ may be bonded to each other to form a ring structure together with the nitrogen atom to which they are bonded. R a is a hydrogen atom, a carboxy group, a cyano group, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, or a monovalent heterocyclic group having 1 to 15 carbon atoms. Some or all of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group and heterocyclic group may be substituted. R b and R c are each independently a single bond, a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms. However, some or all of the hydrogen atoms of the chain hydrocarbon group and alicyclic hydrocarbon group may be substituted. R b and R c may be bonded to each other to form a ring structure together with the carbon atom to which they are bonded. E is —SO 2 — or —SO 3 —. X is synonymous with the above formula (1).

また、上記式(3)で表される化合物の中でも、上記式(4)で表される化合物がより好ましい。上記式(4)で表される化合物は上記特定構造を有することで、分子の嵩高さによりレジスト膜中での拡散がさらに適度に抑制されると共に、[B]酸発生体から発生する酸との相互作用もより適度に高まると考えられる。その結果、酸拡散制御剤(I)を含有するフォトレジスト組成物のLWR性能、EL性能及びパターン形状がさらに向上する。   Moreover, the compound represented by the said Formula (4) is more preferable among the compounds represented by the said Formula (3). The compound represented by the above formula (4) has the above specific structure, so that diffusion in the resist film is further moderately suppressed due to the bulk of the molecule, and [B] an acid generated from the acid generator It is considered that the interaction between the two increases moderately. As a result, the LWR performance, EL performance, and pattern shape of the photoresist composition containing the acid diffusion controller (I) are further improved.

上記式(4)中、Gは、−O−又は−CH−である。Rは、ヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基である。kは、0〜9の整数である。nは、1〜4の整数である。mは、1〜6の整数である。 In the formula (4), G is, -O- or -CH 2 -. R d is a hydroxy group, a cyano group, a halogen atom, or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. k is an integer of 0-9. n is an integer of 1 to 4. m is an integer of 1-6.

[化合物(1)の製造方法]
上記化合物(1)は、例えば、下記反応スキームに従い、下記式(a)で表されるアミン化合物と、下記式(B)で表される有機ハロゲン化物とを反応させることにより製造することができる。
[Production Method of Compound (1)]
The compound (1) can be produced, for example, by reacting an amine compound represented by the following formula (a) with an organic halide represented by the following formula (B) according to the following reaction scheme. .

Figure 0006079360
Figure 0006079360

上記式(a)、式(B)及び式(1)中、R、R、X及びYは、上記式(1)と同義である。Lは、ハロゲン原子である。 In the above formula (a), formula (B) and formula (1), R 1 , R 2 , X and Y have the same meaning as in the above formula (1). L is a halogen atom.

Lで表されるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。これらの中でも、塩素原子、臭素原子が好ましく、塩素原子がより好ましい。   Examples of the halogen atom represented by L include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Among these, a chlorine atom and a bromine atom are preferable, and a chlorine atom is more preferable.

上記式(a)で表されるアミン化合物と、上記式(B)で表される有機ハロゲン化物とを、トルエン等の溶媒中で反応させることにより上記式(1)で表される化合物を製造することができる。この反応は容易に進行させることができるので、この製造方法により、化合物(1)を簡便かつ収率よく得ることができる。   The compound represented by the above formula (1) is produced by reacting the amine compound represented by the above formula (a) with the organic halide represented by the above formula (B) in a solvent such as toluene. can do. Since this reaction can easily proceed, compound (1) can be obtained simply and with high yield by this production method.

上記式(B)で表される有機ハロゲン化物は、例えば、X基を含むジハロゲン化物と、Y基を含むヒドロキシ化合物とから、トリエチルアミン等の塩基化合物の存在下、ジクロロメタン等の溶媒中で反応させることにより得ることができる。   The organic halide represented by the above formula (B) is reacted, for example, from a dihalide containing an X group and a hydroxy compound containing a Y group in a solvent such as dichloromethane in the presence of a basic compound such as triethylamine. Can be obtained.

<フォトレジスト組成物>
本発明のフォトレジスト組成物は、[A]重合体、[B]酸発生体及び[C]当該酸拡散制御剤を含有する。当該フォトレジスト組成物は、これらの成分以外にも、好適成分として、[D]他の酸拡散制御剤及び[E]溶媒をさらに含有してもよく、また、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の任意成分をさらに含有してもよい。以下、各成分について説明する。
<Photoresist composition>
The photoresist composition of the present invention contains [A] a polymer, [B] an acid generator, and [C] the acid diffusion controller. In addition to these components, the photoresist composition may further contain [D] another acid diffusion controller and [E] solvent as suitable components, and the range not impairing the effects of the present invention. In addition, you may further contain another arbitrary component. Hereinafter, each component will be described.

<[A]重合体>
[A]重合体は、酸解離性基を有する重合体である。[A]重合体は、酸解離性基を含む構造単位(以下、「構造単位(I)」ともいう)以外にも、ラクトン構造、環状カーボネート構造及びスルトン構造からなる群より選ばれる少なくとも1種の構造を含む構造単位(II)をさらに有していることが好ましく、極性基を有する構造単位等のその他の構造単位をさらに有していてもよい。[A]重合体は、各構造単位をそれぞれ1種又は2種以上有していてもよい。以下、各構造単位について説明する。
<[A] polymer>
[A] The polymer is a polymer having an acid dissociable group. [A] The polymer is at least one selected from the group consisting of a lactone structure, a cyclic carbonate structure and a sultone structure, in addition to a structural unit containing an acid dissociable group (hereinafter also referred to as “structural unit (I)”). It is preferable to further include the structural unit (II) including the structure of, and may further include other structural units such as a structural unit having a polar group. [A] The polymer may have one or more of each structural unit. Hereinafter, each structural unit will be described.

[構造単位(I)]
構造単位(I)は、酸解離性基を含む構造単位である。構造単位(I)としては、下記式(5)で表される構造単位(I−1)等が挙げられる。
[Structural unit (I)]
The structural unit (I) is a structural unit containing an acid dissociable group. Examples of the structural unit (I) include a structural unit (I-1) represented by the following formula (5).

Figure 0006079360
Figure 0006079360

上記式(5)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Rp1、Rp2及びRp3は、それぞれ独立して、炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数4〜20のシクロアルキル基である。但し、Rp2及びRp3が互いに結合してそれらが結合している炭素原子と共に炭素数4〜20のシクロアルカンジイル基を形成してもよい。 In said formula (5), RA is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. R p1 , R p2 and R p3 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a cycloalkyl group having 4 to 20 carbon atoms. However, R p2 and R p3 may be bonded to each other to form a cycloalkanediyl group having 4 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded.

構造単位(I−1)としては、下記式(5−1)〜(5−4)で表される構造単位が好ましい。   As the structural unit (I-1), structural units represented by the following formulas (5-1) to (5-4) are preferable.

Figure 0006079360
Figure 0006079360

上記式(5−1)〜(5−4)中、R、Rp1、Rp2及びRp3は上記式(5)と同義である。i及びjは、それぞれ独立して、1〜4の整数である。 In the above formulas (5-1) to (5-4), R A , R p1 , R p2 and R p3 have the same meaning as in the above formula (5). i and j are each independently an integer of 1 to 4.

上記式(5−1)〜(5−4)で表される構造単位としては、例えば、下記式で表される構造単位等が挙げられる。   Examples of the structural unit represented by the above formulas (5-1) to (5-4) include a structural unit represented by the following formula.

Figure 0006079360
Figure 0006079360

Figure 0006079360
Figure 0006079360

上記式中、Rは、上記式(5)と同義である。 In the above formula, R A has the same meaning as in the above formula (5).

構造単位(I)としては、上記式(5−1)で表される構造単位、式(5−2)で表される構造単位が好ましく、1−アルキル−1−シクロペンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位、2−アルキル−2−アダマンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位がより好ましい。   The structural unit (I) is preferably a structural unit represented by the above formula (5-1) or a structural unit represented by the formula (5-2), and is derived from 1-alkyl-1-cyclopentyl (meth) acrylate. The structural unit derived from 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate is more preferable.

構造単位(I)の含有割合としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、10モル%〜100モル%が好ましく、20モル%〜80モル%がより好ましく、30モル%〜70モル%がさらに好ましい。構造単位(I)の含有割合が上記下限未満だと、当該フォトレジスト組成物のパターン形成性が低下する場合がある。また、上記レジスト膜の現像液への可溶性を高めることができる。   As a content rate of structural unit (I), 10 mol%-100 mol% are preferable with respect to all the structural units which comprise a [A] polymer, 20 mol%-80 mol% are more preferable, 30 mol% More preferred is ˜70 mol%. When the content ratio of the structural unit (I) is less than the lower limit, the pattern forming property of the photoresist composition may be deteriorated. Further, the solubility of the resist film in a developer can be increased.

[構造単位(II)]
構造単位(II)は、ラクトン構造、環状カーボネート構造及びスルトン構造からなる群より選ばれる少なくとも1種の構造を含む構造単位である。[A]重合体は、構造単位(II)を有することで、当該フォトレジスト組成物から形成されるレジスト膜と基板との密着性等のレジスト基本特性を向上させることができる。
[Structural unit (II)]
The structural unit (II) is a structural unit including at least one structure selected from the group consisting of a lactone structure, a cyclic carbonate structure, and a sultone structure. [A] By having the structural unit (II), the polymer can improve basic resist characteristics such as adhesion between a resist film formed from the photoresist composition and the substrate.

構造単位(II)としては、例えば、下記式で表される構造単位等が挙げられる。   Examples of the structural unit (II) include a structural unit represented by the following formula.

Figure 0006079360
Figure 0006079360

Figure 0006079360
Figure 0006079360

Figure 0006079360
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上記式中、RL1は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。 In the above formula, R L1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

構造単位(II)としては、これらの中で、ラクトン構造を含む構造単位、スルトン構造を含む構造単位が好ましく、ノルボルナンラクトン構造を含む構造単位、ノルボルナンスルトン構造を含む構造単位がより好ましい。   Of these, the structural unit (II) is preferably a structural unit containing a lactone structure or a structural unit containing a sultone structure, more preferably a structural unit containing a norbornane lactone structure or a structural unit containing a norbornane sultone structure.

構造単位(II)の含有割合としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、30モル%〜80モル%が好ましく、40モル%〜70モル%がより好ましく、45モル%〜65モル%がさらに好ましい。構造単位(II)の含有割合が上記下限未満だと、当該フォトレジスト組成物から形成されるレジストパターンの基板への密着性が低下する場合がある。また、構造単位(II)の含有割合が上記上限を超えると、当該フォトレジスト組成物のパターン形成性が低下する場合がある。   As a content rate of structural unit (II), 30 mol%-80 mol% are preferable with respect to all the structural units which comprise a [A] polymer, 40 mol%-70 mol% are more preferable, 45 mol% More preferred is ~ 65 mol%. If the content ratio of the structural unit (II) is less than the lower limit, the adhesion of the resist pattern formed from the photoresist composition to the substrate may be lowered. Moreover, when the content rate of structural unit (II) exceeds the said upper limit, the pattern formation property of the said photoresist composition may fall.

[その他の構造単位]
[A]重合体は、上記構造単位(I)及び(II)以外のその他の構造単位を有していもよい。上記その他の構造単位としては、例えば、極性基を有する構造単位等が挙げられる。上記極性基としては、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、スルホンアミド基等が挙げられる。これらの中で、ヒドロキシ基、カルボキシ基が好ましく、ヒドロキシ基がより好ましい。
この極性基を有する構造単位としては、例えば、下記式で表される構造単位等が挙げられる。
[Other structural units]
[A] The polymer may have other structural units other than the structural units (I) and (II). As said other structural unit, the structural unit etc. which have a polar group are mentioned, for example. Examples of the polar group include a hydroxy group, a carboxy group, a cyano group, a nitro group, and a sulfonamide group. Among these, a hydroxy group and a carboxy group are preferable, and a hydroxy group is more preferable.
Examples of the structural unit having a polar group include a structural unit represented by the following formula.

Figure 0006079360
Figure 0006079360

上記式中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Rは、水素原子又はメチル基である。 In the above formula, R B is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. R C is a hydrogen atom or a methyl group.

上記その他の構造単位の含有割合としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、通常30モル%以下であり、20モル%以下が好ましい。上記その他の構造単位の含有割合が上記上限を超えると、当該フォトレジスト組成物のパターン形成性が低下する場合がある。   As a content rate of the said other structural unit, it is 30 mol% or less normally with respect to all the structural units which comprise a [A] polymer, and 20 mol% or less is preferable. If the content ratio of the other structural units exceeds the upper limit, the pattern forming property of the photoresist composition may be lowered.

[A]重合体の含有量としては、当該フォトレジスト組成物中、通常70質量%以上であり、80質量%以上が好ましく、85質量%以上がより好ましい。   [A] The content of the polymer in the photoresist composition is usually 70% by mass or more, preferably 80% by mass or more, and more preferably 85% by mass or more.

<[A]重合体の合成方法>
[A]重合体は、例えば、各構造単位を与える単量体を、ラジカル重合開始剤を用い、適当な溶媒中で重合することにより合成できる。
<[A] Polymer Synthesis Method>
[A] The polymer can be synthesized, for example, by polymerizing a monomer giving each structural unit in a suitable solvent using a radical polymerization initiator.

上記ラジカル重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビスイソブチレート等のアゾ系ラジカル開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等の過酸化物系ラジカル開始剤等が挙げられる。これらの中で、AIBN、ジメチル2,2’−アゾビスイソブチレートが好ましく、AIBNがより好ましい。これらのラジカル開始剤は1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。   Examples of the radical polymerization initiator include azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2-cyclopropylpropylene). Pionitrile), azo radical initiators such as 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate; benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, And peroxide radical initiators such as cumene hydroperoxide. Of these, AIBN and dimethyl 2,2'-azobisisobutyrate are preferred, and AIBN is more preferred. These radical initiators can be used alone or in combination of two or more.

上記重合に使用される溶媒としては、例えば
n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等のアルカン類;
シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン、ノルボルナン等のシクロアルカン類;
ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン等の芳香族炭化水素類;
クロロブタン類、ブロモヘキサン類、ジクロロエタン類、ヘキサメチレンジブロミド、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;
酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、プロピオン酸メチル等の飽和カルボン酸エステル類;
アセトン、メチルエチルケトン、4−メチル−2−ペンタノン、2−ヘプタノン等のケトン類;
テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン類、ジエトキシエタン類等のエーテル類;
メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、4−メチル−2−ペンタノール等のアルコール類等が挙げられる。これらの重合に使用される溶媒は、1種単独で又は2種以上を併用してもよい。
Examples of the solvent used for the polymerization include alkanes such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, and n-decane;
Cycloalkanes such as cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, decalin, norbornane;
Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene;
Halogenated hydrocarbons such as chlorobutanes, bromohexanes, dichloroethanes, hexamethylene dibromide, chlorobenzene;
Saturated carboxylic acid esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate and methyl propionate;
Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, 4-methyl-2-pentanone, 2-heptanone;
Ethers such as tetrahydrofuran, dimethoxyethanes, diethoxyethanes;
Examples include alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, and 4-methyl-2-pentanol. The solvent used for these polymerizations may be used alone or in combination of two or more.

上記重合における反応温度としては、通常40℃〜150℃、50℃〜120℃が好ましい。反応時間としては、通常1時間〜48時間、1時間〜24時間が好ましい。   As reaction temperature in the said superposition | polymerization, 40 to 150 degreeC and 50 to 120 degreeC are preferable normally. The reaction time is usually preferably 1 hour to 48 hours and 1 hour to 24 hours.

[A]重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は特に限定されないが、1,000以上50,000以下が好ましく、2,000以上30,000以下がより好ましく、3,000以上20,000以下がさらに好ましい。[A]重合体のMwが上記下限未満だと、得られるレジスト膜の耐熱性が低下するおそれがある。逆に、[A]重合体のMwが50,000を超えると、レジスト膜の現像性が低下するおそれがある。   [A] The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) of the polymer is not particularly limited, but is preferably 1,000 or more and 50,000 or less, more preferably 2,000 or more and 30,000 or less. Preferably, it is 3,000 or more and 20,000 or less. [A] If the Mw of the polymer is less than the lower limit, the heat resistance of the resulting resist film may be reduced. Conversely, if the Mw of the [A] polymer exceeds 50,000, the developability of the resist film may be reduced.

[A]重合体のGPCによるポリスチレン換算数平均分子量(Mn)に対するMwの比(Mw/Mn)は、通常、1以上5以下であり、1以上3以下が好ましく、1以上2以下がさらに好ましい。   [A] The ratio (Mw / Mn) of Mw to the number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene by GPC of the polymer is usually from 1 to 5, preferably from 1 to 3, more preferably from 1 to 2. .

本明細書における重合体のMw及びMnは、以下の条件によるゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定される値である。
GPCカラム:G2000HXL 2本、G3000HXL 1本、G4000HXL 1本(以上、東ソー製)
カラム温度:40℃
溶出溶媒:テトラヒドロフラン(和光純薬工業製)
流速:1.0mL/分
試料濃度:1.0質量%
試料注入量:100μL
検出器:示差屈折計
標準物質:単分散ポリスチレン
Mw and Mn of the polymer in this specification are values measured using gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
GPC column: 2 G2000HXL, 1 G3000HXL, 1 G4000HXL (above, manufactured by Tosoh)
Column temperature: 40 ° C
Elution solvent: Tetrahydrofuran (Wako Pure Chemical Industries)
Flow rate: 1.0 mL / min Sample concentration: 1.0% by mass
Sample injection volume: 100 μL
Detector: Differential refractometer Standard material: Monodisperse polystyrene

<[B]酸発生体>
[B]酸発生体は、露光により酸を発生し、その酸により[A]重合体中の酸解離性基を解離させてカルボキシ基等の極性基を生成させ、その結果[A]重合体の現像液への溶解性が変化する。当該フォトレジスト組成物における[B]酸発生体の含有形態としては、後述するような低分子化合物の形態(以下、適宜「[B]酸発生剤」ともいう)でも、重合体の一部として組み込まれた酸発生基の形態でも、これらの両方の形態でもよい。
<[B] Acid generator>
[B] The acid generator generates an acid upon exposure, and the acid dissociates an acid-dissociable group in the [A] polymer to generate a polar group such as a carboxy group. As a result, the [A] polymer The solubility in the developer changes. As the content of the [B] acid generator in the photoresist composition, a low molecular compound form (hereinafter also referred to as “[B] acid generator” as appropriate) may be used as part of the polymer. Either in the form of an incorporated acid generating group or in both forms.

[B]酸発生剤としては、例えば、オニウム塩化合物、N−スルホニルオキシイミド化合物、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物等が挙げられる。   [B] Examples of the acid generator include onium salt compounds, N-sulfonyloxyimide compounds, halogen-containing compounds, and diazoketone compounds.

オニウム塩化合物としては、例えば、スルホニウム塩、テトラヒドロチオフェニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ピリジニウム塩等が挙げられる。   Examples of the onium salt compounds include sulfonium salts, tetrahydrothiophenium salts, iodonium salts, phosphonium salts, diazonium salts, pyridinium salts, and the like.

スルホニウム塩としては、例えばトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホネート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムカンファースルホネート、4−メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、4−メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、4−メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、4−メタンスルホニルフェニルジフェニルスルホニウムカンファースルホネート、トリフェニルホスホニウム1,1,2,2−テトラフルオロ−6−(1−アダマンタンカルボニロキシ)−ヘキサン−1−スルホネート等が挙げられる。   Examples of the sulfonium salt include triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, triphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, triphenylsulfonium 2-bicyclo [2.2.1] hept- 2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium camphorsulfonate, 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-cyclohexyl Phenyldiphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, 4-cyclohexylphenyldipheny Sulfonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium camphorsulfonate, 4-methanesulfonylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-methanesulfonylphenyldiphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-methanesulfonylphenyldiphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, 4-methanesulfonylphenyldiphenylsulfonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2 -Yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 4-methanesulfonylphenyldiphenylsulfonium camphorsulfonate, trifer Ruhosuhoniumu 1,1,2,2-tetrafluoro-6- (1-adamantanecarbonyloxy) - hexane-1-sulfonate, and the like.

テトラヒドロチオフェニウム塩としては、例えば1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムカンファースルホネート、1−(6−n−ブトキシナフタレン−2−イル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(6−n−ブトキシナフタレン−2−イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(6−n−ブトキシナフタレン−2−イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(6−n−ブトキシナフタレン−2−イル)テトラヒドロチオフェニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、1−(6−n−ブトキシナフタレン−2−イル)テトラヒドロチオフェニウムカンファースルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムカンファースルホネート等が挙げられる。   Examples of the tetrahydrothiophenium salt include 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium nona. Fluoro-n-butanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium perfluoro-n-octanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophene Ni-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium camphorsulfonate , 1- (6-n-butoxynaphthalen-2-yl) Torahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1- (6-n-butoxynaphthalen-2-yl) tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 1- (6-n-butoxynaphthalen-2-yl) tetrahydro Thiophenium perfluoro-n-octanesulfonate, 1- (6-n-butoxynaphthalen-2-yl) tetrahydrothiophenium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2 , 2-tetrafluoroethanesulfonate, 1- (6-n-butoxynaphthalen-2-yl) tetrahydrothiophenium camphorsulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate , 1- (3,5-dimethyl-4 Hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium perfluoro-n-octanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl- 4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxy Phenyl) tetrahydrothiophenium camphorsulfonate and the like.

ヨードニウム塩としては、例えばジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムカンファースルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムカンファースルホネート等が挙げられる。   Examples of the iodonium salt include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium perfluoro-n-octanesulfonate, diphenyliodonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl- 1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, diphenyliodonium camphorsulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, Bis (4-t-butylphenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium 2-bicyclo [2.2 1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, bis (4-t- butylphenyl) iodonium camphorsulfonate, and the like.

スルホンイミド化合物としては、例えばN−(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(パーフルオロ−n−オクタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2−(3−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカニル)−1,1−ジフルオロエタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(カンファースルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド等を挙げることができる。 Examples of the sulfonimide compound include N- (trifluoromethanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) bicyclo [ 2.2.1] Hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3- Dicarboximide, N- (2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene 2,3-dicarboximide, N- (2- (3- tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10] dodecanyl) -1,1-difluoroethane-sulfonyl Oxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (camphorsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-di Carboximide etc. can be mentioned.

[B]酸発生剤としては、これらの中でも、オニウム塩化合物が好ましく、スルホニウム塩がより好ましく、トリフェニルスルホニウム塩がさらに好ましく、トリフェニルスルホニウムアダマンタン−1−イルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホネートが特に好ましい。   [B] Among these, as the acid generator, onium salt compounds are preferable, sulfonium salts are more preferable, triphenylsulfonium salts are more preferable, and triphenylsulfonium adamantane-1-yloxycarbonyldifluoromethanesulfonate is particularly preferable.

[B]酸発生体の含有量としては、[B]酸発生体が[B]酸発生剤の場合、当該フォトレジスト組成物の感度及び現像性を確保する観点から、[A]重合体100質量部に対して、0.1質量部以上30質量部以下が好ましく、0.5質量部以上20質量部以下がより好ましく、1質量部以上15質量部以下がさらに好ましい。[B]酸発生剤の含有量が0.1質量部未満だと、当該フォトレジスト組成物の感度及び現像性が低下する傾向がある。逆に、[B]酸発生剤の含有量が30質量部を超えると、露光光に対する透明性が低下して、所望のレジストパターンを得られ難くなる傾向がある。[B]酸発生体は、1種又は2種以上を用いることができる。   [B] As the content of the acid generator, when the [B] acid generator is a [B] acid generator, the [A] polymer 100 is used from the viewpoint of ensuring the sensitivity and developability of the photoresist composition. 0.1 parts by mass or more and 30 parts by mass or less are preferable, 0.5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less are more preferable, and 1 part by mass or more and 15 parts by mass or less are more preferable. [B] When the content of the acid generator is less than 0.1 parts by mass, the sensitivity and developability of the photoresist composition tend to be lowered. On the other hand, when the content of the [B] acid generator exceeds 30 parts by mass, the transparency to the exposure light is lowered, and it is difficult to obtain a desired resist pattern. [B] 1 type (s) or 2 or more types can be used for an acid generator.

<[C]酸拡散制御剤>
[C]酸拡散制御剤は、本発明の酸拡散制御剤(I)である。当該フォトレジスト組成物は、[A]重合体及び[B]酸発生体に加えて、酸拡散制御剤(I)を含有することで、LWR性能、EL性能及びパターン形状に優れる。[C]酸拡散制御剤については、上述の酸拡散制御剤(I)の項で説明している。
<[C] acid diffusion controller>
[C] The acid diffusion controller is the acid diffusion controller (I) of the present invention. The said photoresist composition is excellent in LWR performance, EL performance, and pattern shape by containing the acid diffusion control agent (I) in addition to the [A] polymer and the [B] acid generator. [C] The acid diffusion control agent is described in the above-mentioned section of acid diffusion control agent (I).

当該フォトレジスト組成物のLWR性能、EL性能及びパターン形状を向上する観点からは、[C]酸拡散制御剤の含有量の下限としては、[A]重合体100質量部に対して、0.1質量部が好ましく、0.2質量部がより好ましく、0.3質量部がさらに好ましく、0.6質量部が特に好ましく、1.2質量部がさらに特に好ましい。一方、[C]酸拡散制御剤の含有量の上限としては、30質量部が好ましく、20質量部がより好ましく、15質量部がさらに好ましい。[C]酸拡散制御剤の含有量が上記上限を超えると、当該フォトレジスト組成物の感度が低下する場合がある。   From the viewpoint of improving the LWR performance, EL performance, and pattern shape of the photoresist composition, the lower limit of the content of the [C] acid diffusion controller is 0. 1 part by weight is preferred, 0.2 part by weight is more preferred, 0.3 part by weight is further preferred, 0.6 part by weight is particularly preferred, and 1.2 part by weight is even more particularly preferred. On the other hand, the upper limit of the content of the [C] acid diffusion controller is preferably 30 parts by mass, more preferably 20 parts by mass, and even more preferably 15 parts by mass. [C] When the content of the acid diffusion controller exceeds the above upper limit, the sensitivity of the photoresist composition may decrease.

<任意成分>
[[D]他の酸拡散制御体]
当該フォトレジスト組成物は、必要に応じて、[D]他の酸拡散制御体を含有してもよい。当該フォトレジスト組成物は、[C]酸拡散制御剤に加えて、さらに[D]他の酸拡散制御体を含有することで、LWR性能、EL性能及びパターン形状をさらに向上させることができる。[D]他の酸拡散制御体をさらに含有することで、上記効果をさらに向上させることができる理由については必ずしも明確ではないが、例えば、酸拡散制御剤を構成する化合物全体としての拡散度合いを調整することができること等が考えられる。[D]他の酸拡散制御体の当該フォトレジスト組成物における含有形態としては、後述するような低分子化合物である酸拡散制御剤の形態(以下、適宜「[D]他の酸拡散制御剤」ともいう)でも、重合体の一部として組み込まれた酸拡散制御基の形態でも、これらの両方の形態でもよい。
<Optional component>
[[D] Other acid diffusion controllers]
The photoresist composition may contain [D] another acid diffusion controller as necessary. The photoresist composition can further improve LWR performance, EL performance, and pattern shape by further containing [D] another acid diffusion controller in addition to [C] acid diffusion controller. [D] The reason why the above effect can be further improved by further containing another acid diffusion controller is not necessarily clear, but, for example, the degree of diffusion of the entire compound constituting the acid diffusion controller is determined. It can be considered that it can be adjusted. [D] The content of the other acid diffusion controller in the photoresist composition includes an acid diffusion controller as a low molecular compound as described later (hereinafter referred to as “[D] Other acid diffusion controller” May be in the form of acid diffusion control groups incorporated as part of the polymer, or in both forms.

[D]他の酸拡散制御剤としては、例えば、下記式(6)で表される化合物(以下、「含窒素化合物(I)」ともいう)、同一分子内に窒素原子を2個有する化合物(以下、「含窒素化合物(II)」ともいう)、窒素原子を3個有する化合物(以下、「含窒素化合物(III)」ともいう)、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物等が挙げられる。   [D] Other acid diffusion control agents include, for example, a compound represented by the following formula (6) (hereinafter also referred to as “nitrogen-containing compound (I)”), a compound having two nitrogen atoms in the same molecule (Hereinafter also referred to as “nitrogen-containing compound (II)”), compounds having three nitrogen atoms (hereinafter also referred to as “nitrogen-containing compound (III)”), amide group-containing compounds, urea compounds, nitrogen-containing heterocyclic compounds Etc.

Figure 0006079360
Figure 0006079360

上記式(6)中、R〜Rは、それぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、アリール基又はアラルキル基である。 In said formula (6), R < 5 > -R < 7 > is respectively independently a hydrogen atom, the linear, branched or cyclic alkyl group which may be substituted, an aryl group, or an aralkyl group.

含窒素化合物(I)としては、例えば、n−ヘキシルアミン等のモノアルキルアミン類;ジ−n−ブチルアミン等のジアルキルアミン類;トリエチルアミン等のトリアルキルアミン類;アニリン等の芳香族アミン類等が挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing compound (I) include monoalkylamines such as n-hexylamine; dialkylamines such as di-n-butylamine; trialkylamines such as triethylamine; aromatic amines such as aniline. Can be mentioned.

含窒素化合物(II)としては、例えば、エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン等が挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing compound (II) include ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, and the like.

含窒素化合物(III)としては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン等のポリアミン化合物;ジメチルアミノエチルアクリルアミド等の重合体等が挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing compound (III) include polyamine compounds such as polyethyleneimine and polyallylamine; and polymers such as dimethylaminoethylacrylamide.

アミド基含有化合物としては、例えば、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン等が挙げられる。   Examples of the amide group-containing compound include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone and the like. Can be mentioned.

ウレア化合物としては、例えば、尿素、メチルウレア、1,1−ジメチルウレア、1,3−ジメチルウレア、1,1,3,3−テトラメチルウレア、1,3−ジフェニルウレア、トリブチルチオウレア等が挙げられる。   Examples of the urea compound include urea, methylurea, 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, 1,1,3,3-tetramethylurea, 1,3-diphenylurea, tributylthiourea and the like. .

含窒素複素環化合物としては、例えば、ピリジン、2−メチルピリジン等のピリジン類;モルホリン、N−ウンデシルカルボニルオキシエチルモルホリン等のモルホリン類;ピラジン、ピラゾール等があげられる。   Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include pyridines such as pyridine and 2-methylpyridine; morpholines such as morpholine and N-undecylcarbonyloxyethylmorpholine; pyrazine, pyrazole and the like.

また上記含窒素有機化合物として、酸解離性基を有する化合物を用いることもできる。このような酸解離性基を有する含窒素有機化合物としては、例えば、N−t−ブトキシカルボニルピペリジン、N−t−ブトキシカルボニルイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−ジ−n−オクチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−ジエタノールアミン、N−t−ブトキシカルボニル−ジシクロヘキシルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−ジフェニルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン、N−t−アミルオキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン等が挙げられる。   Moreover, the compound which has an acid dissociable group can also be used as said nitrogen-containing organic compound. Examples of the nitrogen-containing organic compound having such an acid dissociable group include Nt-butoxycarbonylpiperidine, Nt-butoxycarbonylimidazole, Nt-butoxycarbonylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl- 2-phenylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl-di-n-octylamine, Nt-butoxycarbonyl-diethanolamine, Nt-butoxycarbonyl-dicyclohexylamine, Nt-butoxycarbonyl-diphenylamine, N- Examples thereof include t-butoxycarbonyl-4-hydroxypiperidine, Nt-amyloxycarbonyl-4-hydroxypiperidine and the like.

また、[D]他の酸拡散制御体として、露光により感光し弱酸を発生する光崩壊性塩基を用いることもできる。光崩壊性塩基としては、例えば、露光により分解して酸拡散制御性を失うオニウム塩化合物等が挙げられる。オニウム塩化合物としては、例えば、下記式(D1)で表されるスルホニウム塩化合物、下記式(D2)で表されるヨードニウム塩化合物等が挙げられる。   [D] As another acid diffusion controller, a photodegradable base which is exposed to light and generates a weak acid by exposure can also be used. Examples of the photodegradable base include an onium salt compound that decomposes upon exposure and loses acid diffusion controllability. Examples of the onium salt compound include a sulfonium salt compound represented by the following formula (D1), an iodonium salt compound represented by the following formula (D2), and the like.

Figure 0006079360
Figure 0006079360

上記式(D1)及び式(D2)中、R〜R12は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基又はハロゲン原子である。Z及びQは、それぞれ独立して、OH、Rδ−COO、Rδ−SO 又は下記式(D3)で表されるアニオンである。但し、Rδは、アルキル基、アリール基又はアラルキル基である。 In the above formula (D1) and formula (D2), R 8 to R 12 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxy group, or a halogen atom. Z and Q are each independently an anion represented by OH , R δ —COO , R δ —SO 3 or the following formula (D3). However, R ( delta) is an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group.

Figure 0006079360
Figure 0006079360

上記式(D3)中、R13は、水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシル基である。uは0〜2の整数である。 In said formula (D3), R < 13 > is a C1-C12 linear or branched alkyl group by which a part or all of a hydrogen atom may be substituted by the fluorine atom, or C1-C12 These are linear or branched alkoxyl groups. u is an integer of 0-2.

[D]他の酸拡散制御体の含有量としては、[D]他の酸拡散制御体が[D]他の酸拡散制御剤である場合、[A]重合体100質量部に対して、0〜20質量部が好ましく、0.1質量部〜15質量部がより好ましく、0.3質量部〜10質量部がさらに好ましい。[D]他の酸拡散制御剤の含有量が上記上限を超えると、当該フォトレジスト組成物の感度が低下する場合がある。
また、[D]他の酸拡散制御剤の含有量としては、当該フォトレジスト組成物のLWR性能、EL性能及びパターン形状を向上する観点からは、[C]酸拡散制御剤1質量部に対して、0.1質量部以上10質量部以下が好ましく、0.2質量部以上5質量部以下がより好ましい。
[D] The content of the other acid diffusion controller is [D] When the other acid diffusion controller is [D] another acid diffusion controller, [A] with respect to 100 parts by mass of the polymer, 0-20 mass parts is preferable, 0.1 mass part-15 mass parts is more preferable, 0.3 mass part-10 mass parts is still more preferable. [D] When the content of the other acid diffusion control agent exceeds the upper limit, the sensitivity of the photoresist composition may be lowered.
[D] The content of the other acid diffusion control agent is from the viewpoint of improving the LWR performance, EL performance, and pattern shape of the photoresist composition, with respect to 1 part by mass of [C] acid diffusion control agent. And preferably 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, more preferably 0.2 parts by mass or more and 5 parts by mass or less.

[[E]含フッ素重合体]
当該フォトレジスト組成物は、[E]含フッ素重合体([A]重合体を除く。)を含有してもよい。当該フォトレジスト組成物が、[E]含フッ素重合体を含有することで、レジスト膜を形成した際に、膜中の含フッ素重合体の撥油性的特徴により、その分布がレジスト膜表面近傍で偏在化する傾向があり、液浸露光時における酸発生剤や酸拡散制御剤等が液浸媒体に溶出することを抑制することができる。また、この[E]含フッ素重合体の撥水性的特徴により、レジスト被膜と液浸媒体との前進接触角が所望の範囲に制御でき、バブル欠陥の発生を抑制できる。さらに、レジスト膜と液浸媒体との後退接触角が高くなり、水滴が残らずに高速でのスキャン露光が可能となる。このように当該フォトレジスト組成物が[E]含フッ素重合体を含有することにより、液浸露光法に好適なレジスト被膜を形成することができる。
[[E] Fluoropolymer]
The photoresist composition may contain a [E] fluoropolymer (excluding the [A] polymer). When the photoresist composition contains the [E] fluorine-containing polymer, when the resist film is formed, the distribution is near the resist film surface due to the oil-repellent characteristics of the fluorine-containing polymer in the film. There is a tendency to be unevenly distributed, and it is possible to prevent the acid generator, the acid diffusion controller, and the like from being eluted into the immersion medium during immersion exposure. Further, due to the water-repellent characteristics of the [E] fluoropolymer, the advancing contact angle between the resist film and the immersion medium can be controlled within a desired range, and the occurrence of bubble defects can be suppressed. Furthermore, the receding contact angle between the resist film and the immersion medium is increased, and high-speed scanning exposure is possible without leaving water droplets. Thus, when the said photoresist composition contains a [E] fluoropolymer, the resist film suitable for an immersion exposure method can be formed.

[E]含フッ素重合体としては、フッ素原子を有する重合体である限り、特に限定されないが、当該フォトレジスト組成物中の[A]重合体よりも、フッ素原子含有率(質量%)が高いことが好ましい。[A]重合体よりもフッ素原子含有率が高いことで、上述の偏在化の度合いがより高くなり、得られるレジスト膜の撥水性及び溶出抑制性等の特性が向上する。   [E] The fluorine-containing polymer is not particularly limited as long as it is a polymer having fluorine atoms, but the fluorine atom content (% by mass) is higher than that of the [A] polymer in the photoresist composition. It is preferable. [A] When the fluorine atom content is higher than that of the polymer, the degree of uneven distribution described above becomes higher, and characteristics such as water repellency and elution suppression of the resulting resist film are improved.

[E]含フッ素重合体のフッ素原子含有率としては、1質量%以上が好ましく、2〜60質量%がより好ましく、4〜40質量%がさらに好ましく、7〜30質量%が特に好ましい。[E]含フッ素重合体のフッ素原子含有率が上記下限未満だと、レジスト膜表面の疎水性が低下する場合がある。なお、重合体のフッ素原子含有率(質量%)は、13C−NMRスペクトル測定により重合体の構造を求め、その構造から算出することができる。 [E] The fluorine atom content of the fluoropolymer is preferably 1% by mass or more, more preferably 2 to 60% by mass, further preferably 4 to 40% by mass, and particularly preferably 7 to 30% by mass. [E] If the fluorine atom content of the fluoropolymer is less than the above lower limit, the hydrophobicity of the resist film surface may be lowered. In addition, the fluorine atom content rate (mass%) of a polymer can obtain | require the structure of a polymer by < 13 > C-NMR spectrum measurement, and can calculate it from the structure.

[E]含フッ素重合体としては、下記構造単位(Ea)及び構造単位(Eb)からなる群より選ばれる少なくとも1種を有することが好ましい。[E]含フッ素重合体は、構造単位(Ea)及び構造単位(Eb)を1種又は2種以上有していてもよい。   [E] The fluoropolymer preferably has at least one selected from the group consisting of the following structural unit (Ea) and structural unit (Eb). [E] The fluoropolymer may have one or more structural units (Ea) and structural units (Eb).

[構造単位(Ea)]
構造単位(Ea)は、下記式(7a)で表される構造単位である。[E]含フッ素重合体は、構造単位(Ea)を有することでフッ素原子含有率を調整することができる。
[Structural unit (Ea)]
The structural unit (Ea) is a structural unit represented by the following formula (7a). [E] A fluorine-containing polymer can adjust a fluorine atom content rate by having a structural unit (Ea).

Figure 0006079360
Figure 0006079360

(式(7a)中、Rは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Gは、単結合、酸素原子、硫黄原子、−CO−O−、−SO−O−NH−、−CO−NH−又は−O−CO−NH−である。Rは、少なくとも1個のフッ素原子を有する炭素数1〜6の1価の鎖状炭化水素基又は少なくとも1個のフッ素原子を有する炭素数4〜20の1価の脂肪族環状炭化水素基である。 (In the formula (7a), R D is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group .G represents a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, -CO-O -, - SO 2 -O-NH- , —CO—NH— or —O—CO—NH—, wherein R E is a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms having at least one fluorine atom or at least one fluorine atom. And a monovalent aliphatic cyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms.

上記Rで表される少なくとも1個のフッ素原子を有する炭素数1〜6の鎖状炭化水素基の具体例としては、例えば、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロピル基、パーフルオロn−プロピル基、パーフルオロi−プロピル基、パーフルオロn−ブチル基、パーフルオロi−ブチル基、パーフルオロt−ブチル基、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられる。 Examples of the chain hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms and having at least one fluorine atom represented by R E, for example, a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, Perfluoroethyl group, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropyl group, perfluoro n-propyl group, perfluoro i-propyl group Perfluoro n-butyl group, perfluoro i-butyl group, perfluoro t-butyl group, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl group, perfluorohexyl group and the like. It is done.

上記Rで表される少なくとも1個のフッ素原子を有する炭素数4〜20の脂肪族環状炭化水素基の具体例としては、例えば、モノフルオロシクロペンチル基、ジフルオロシクロペンチル基、パーフルオロシクロペンチル基、モノフルオロシクロヘキシル基、ジフルオロシクロペンチル基、パーフルオロシクロヘキシルメチル基、フルオロノルボルニル基、フルオロアダマンチル基、フルオロボルニル基、フルオロイソボルニル基、フルオロトリシクロデシル基、フルオロテトラシクロデシル基等が挙げられる。 Specific examples of the alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms and having at least one fluorine atom represented by R E, for example, monofluoromethyl cyclopentyl group, difluorocyclopentyl groups, perfluorocyclopentyl group, mono Examples include fluorocyclohexyl group, difluorocyclopentyl group, perfluorocyclohexylmethyl group, fluoronorbornyl group, fluoroadamantyl group, fluorobornyl group, fluoroisobornyl group, fluorotricyclodecyl group, and fluorotetracyclodecyl group. .

上記構造単位(Ea)を与える単量体としては、例えば、トリフルオロメチル(メタ)アクリル酸エステル、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロエチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロn−プロピル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロi−プロピル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロn−ブチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロi−ブチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロt−ブチル(メタ)アクリル酸エステル、2−(1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロピル)(メタ)アクリル酸エステル、1−(2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチル)(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロシクロヘキシルメチル(メタ)アクリル酸エステル、1−(2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル)(メタ)アクリル酸エステル、モノフルオロシクロペンチル(メタ)アクリル酸エステル、ジフルオロシクロペンチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロシクロペンチル(メタ)アクリル酸エステル、モノフルオロシクロヘキシル(メタ)アクリル酸エステル、ジフルオロシクロペンチル(メタ)アクリル酸エステル、パーフルオロシクロヘキシルメチル(メタ)アクリル酸エステル、フルオロノルボルニル(メタ)アクリル酸エステル、フルオロアダマンチル(メタ)アクリル酸エステル、フルオロボルニル(メタ)アクリル酸エステル、フルオロイソボルニル(メタ)アクリル酸エステル、フルオロトリシクロデシル(メタ)アクリル酸エステル、フルオロテトラシクロデシル(メタ)アクリル酸エステル等を挙げることができる。   Examples of the monomer that gives the structural unit (Ea) include trifluoromethyl (meth) acrylic acid ester, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylic acid ester, and perfluoroethyl (meth) acrylic acid. Ester, perfluoro n-propyl (meth) acrylate, perfluoro i-propyl (meth) acrylate, perfluoro n-butyl (meth) acrylate, perfluoro i-butyl (meth) acrylate, Perfluoro t-butyl (meth) acrylic acid ester, 2- (1,1,1,3,3,3-hexafluoropropyl) (meth) acrylic acid ester, 1- (2,2,3,3,4 , 4,5,5-octafluoropentyl) (meth) acrylic acid ester, perfluorocyclohexylmethyl (meth) Acrylic acid ester, 1- (2,2,3,3,3-pentafluoropropyl) (meth) acrylic acid ester, monofluorocyclopentyl (meth) acrylic acid ester, difluorocyclopentyl (meth) acrylic acid ester, perfluorocyclopentyl (Meth) acrylic acid ester, monofluorocyclohexyl (meth) acrylic acid ester, difluorocyclopentyl (meth) acrylic acid ester, perfluorocyclohexylmethyl (meth) acrylic acid ester, fluoronorbornyl (meth) acrylic acid ester, fluoroadamantyl (Meth) acrylic acid ester, fluorobornyl (meth) acrylic acid ester, fluoroisobornyl (meth) acrylic acid ester, fluorotricyclodecyl (meth) acrylic acid ester, Le Oro tetracyclododecene decyl (meth) and acrylic acid esters.

上記構造単位(Ea)の含有割合としては、[E]含フッ素重合体を構成する全構造単位に対して、0〜50モル%が好ましく、0〜40モル%がより好ましく、5〜35モル%がさらに好ましい。このような含有割合にすることによって液浸露光時においてレジスト被膜表面のより高い動的接触角を発現させることができる。   As a content rate of the said structural unit (Ea), 0-50 mol% is preferable with respect to all the structural units which comprise a [E] fluoropolymer, 0-40 mol% is more preferable, 5-35 mol is preferable. % Is more preferable. By using such a content ratio, a higher dynamic contact angle on the resist coating surface can be expressed during immersion exposure.

[構造単位(Eb)]
構造単位(Eb)は、下記式(7b)で表される構造単位である。[E]含フッ素重合体は、構造単位(Eb)を有することで疎水性が上がるため、当該フォトレジスト組成物から形成されたレジスト膜表面の動的接触角をさらに向上させることができる。
[Structural unit (Eb)]
The structural unit (Eb) is a structural unit represented by the following formula (7b). [E] Since the fluoropolymer increases the hydrophobicity by having the structural unit (Eb), the dynamic contact angle on the surface of the resist film formed from the photoresist composition can be further improved.

Figure 0006079360
Figure 0006079360

上記式(7b)中、Rは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。R14は、炭素数1〜20の(s+1)価の炭化水素基であり、R14のR15側の末端に酸素原子、硫黄原子、−NR’−、カルボニル基、−CO−O−又は−CO−NH−が結合された構造のものも含む。R’は、水素原子又は1価の有機基である。R15は、単結合、炭素数1〜10の2価の鎖状炭化水素基又は炭素数4〜20の2価の脂肪族環状炭化水素基である。Xは、少なくとも1個のフッ素原子を有する炭素数1〜20の2価の鎖状炭化水素基である。Aは、酸素原子、−NR’’−、−CO−O−*又は−SO−O−*である。R”は、水素原子又は1価の有機基である。*は、R16に結合する結合部位を示す。R16は、水素原子又は1価の有機基である。sは、1〜3の整数である。但し、sが2又は3の場合、複数のR15、X、A及びR16はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。 In said formula (7b), R <F> is a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. R 14 is a (s + 1) -valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and an oxygen atom, a sulfur atom, —NR′—, a carbonyl group, —CO—O—, or a terminal at the R 15 side of R 14 Also includes a structure in which —CO—NH— is bonded. R ′ is a hydrogen atom or a monovalent organic group. R 15 is a single bond, a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a divalent aliphatic cyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms. X 2 is a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and having at least one fluorine atom. A 1 is an oxygen atom, —NR ″ —, —CO—O— * or —SO 2 —O— *. R "is a hydrogen atom or a monovalent organic group. * Is .R 16 indicating a binding site that binds to R 16 is a hydrogen atom or a monovalent organic group .s is 1-3 Provided that when s is 2 or 3, a plurality of R 15 , X 2 , A 1 and R 16 may be the same or different.

上記R16が水素原子である場合には、[E]含フッ素重合体のアルカリ現像液に対する溶解性を向上させることができる点で好ましい。 When R 16 is a hydrogen atom, it is preferable in that the solubility of the [E] fluoropolymer in an alkaline developer can be improved.

上記R16で表される1価の有機基としては、例えば、酸解離性基、アルカリ解離性基又は置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素基を挙げることができる。 Examples of the monovalent organic group represented by R 16 include an acid-dissociable group, an alkali-dissociable group, or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms that may have a substituent. .

上記構造単位(Eb)としては、例えば、下記式(7b−1)〜(7b−3)で表される構造単位等が挙げられる。   Examples of the structural unit (Eb) include structural units represented by the following formulas (7b-1) to (7b-3).

Figure 0006079360
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上記式(7b−1)〜(7b−3)中、R14’は、炭素数1〜20の2価の直鎖状、分岐状若しくは環状の飽和若しくは不飽和の炭化水素基である。R、X、R16及びsは、上記式(7b)と同義である。sが2又は3である場合、複数のX及びR16はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。 In the above formulas (7b-1) to (7b-3), R 14 ′ is a divalent linear, branched or cyclic saturated or unsaturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R F , X 2 , R 16 and s are as defined in the above formula (7b). When s is 2 or 3, the plurality of X 2 and R 16 may be the same or different.

上記構造単位(7b)の含有割合としては、[E]含フッ素重合体を構成する全構造単位に対して、0〜90モル%が好ましく、5〜85モル%がさらに好ましく、10〜80モル%が特に好ましい。このような含有割合にすることによって、当該フォトレジスト組成物から形成されたレジスト膜表面は、アルカリ現像において動的接触角の低下度を向上させることができる。   As a content rate of the said structural unit (7b), 0-90 mol% is preferable with respect to all the structural units which comprise a [E] fluoropolymer, 5-85 mol% is more preferable, 10-80 mol % Is particularly preferred. By setting it as such a content rate, the resist film surface formed from the said photoresist composition can improve the fall degree of a dynamic contact angle in alkali image development.

[構造単位(Ec)]
[E]含フッ素重合体は、上記構造単位(Ea)及び(Eb)以外にも、酸解離性基を含む構造単位(以下、「構造単位(Ec)」ともいう。)を有してもよい。[E]含フッ素重合体が構造単位(Ec)を有することで、得られるレジストパターンの形状がより良好になる。構造単位(Ec)の好ましい例としては、上述した[A]重合体における構造単位(I)が挙げられる。
[Structural unit (Ec)]
[E] In addition to the structural units (Ea) and (Eb), the fluoropolymer may have a structural unit containing an acid dissociable group (hereinafter also referred to as “structural unit (Ec)”). Good. [E] When the fluoropolymer has the structural unit (Ec), the shape of the resulting resist pattern becomes better. Preferable examples of the structural unit (Ec) include the structural unit (I) in the above-described [A] polymer.

上記構造単位(Ec)の含有割合としては、[E]含フッ素重合体を構成する全構造単位に対し、0〜80モル%が好ましく、10〜80モル%がより好ましく、20〜75モル%がさらに好ましく、30〜75モル%が特に好ましい。構造単位(Ec)の含有割合が上記上限を超えると、得られるレジスト膜表面の疎水性が低下する場合がある。   As a content rate of the said structural unit (Ec), 0-80 mol% is preferable with respect to all the structural units which comprise a [E] fluoropolymer, 10-80 mol% is more preferable, 20-75 mol%. Is more preferable, and 30 to 75 mol% is particularly preferable. When the content ratio of the structural unit (Ec) exceeds the above upper limit, the hydrophobicity of the resulting resist film surface may be lowered.

[他の構造単位]
また、[E]含フッ素重合体は、上記構造単位以外にも、例えば、アルカリ可溶性基を含む構造単位、ラクトン構造、環状カーボネート構造及びスルトン構造からなる群より選ばれる少なくとも1種の構造を含む構造単位、脂環式基を含む構造単位等の他の構造単位を有していてもよい。上記アルカリ可溶性基としては、例えば、カルボキシ基、スルホンアミド基、スルホ基等が挙げられる。ラクトン構造、環状カーボネート構造及びスルトン構造からなる群より選ばれる少なくとも1種の構造を有する構造単位の好ましい例としては、上述した[A]重合体における構造単位(II)が挙げられる。
[Other structural units]
[E] In addition to the above structural unit, the [E] fluoropolymer includes, for example, at least one structure selected from the group consisting of a structural unit containing an alkali-soluble group, a lactone structure, a cyclic carbonate structure, and a sultone structure. You may have other structural units, such as a structural unit and a structural unit containing an alicyclic group. As said alkali-soluble group, a carboxy group, a sulfonamide group, a sulfo group etc. are mentioned, for example. Preferable examples of the structural unit having at least one structure selected from the group consisting of a lactone structure, a cyclic carbonate structure and a sultone structure include the structural unit (II) in the above-mentioned [A] polymer.

上記他の構造単位の含有割合としては、[E]含フッ素重合体を構成する全構造単位に対して、通常、30モル%以下であり、20モル%以下が好ましい。上記他の構造単位の含有割合が上記上限を超えると、レジスト膜のパターン形成性が低下する場合がある。   As a content rate of said other structural unit, it is 30 mol% or less normally with respect to all the structural units which comprise a [E] fluoropolymer, and 20 mol% or less is preferable. When the content ratio of the other structural unit exceeds the upper limit, the pattern formability of the resist film may be lowered.

当該フォトレジスト組成物における[E]含フッ素重合体の含有量としては、[A]重合体の100質量部に対して、0〜20質量部が好ましく、1質量部〜15質量部がより好ましく、2質量部〜10質量部がさらに好ましい。[E]含フッ素重合体の含有量が上記上限を超えると、当該フォトレジスト組成物のパターン形成性が低下する場合がある。   As content of [E] fluoropolymer in the said photoresist composition, 0-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of [A] polymer, and 1 mass part-15 mass parts are more preferable. 2 mass parts-10 mass parts are further more preferable. [E] If the content of the fluoropolymer exceeds the above upper limit, the pattern forming property of the photoresist composition may be lowered.

<[F]溶媒>
当該フォトレジスト組成物は、通常、[F]溶媒を含有する。[F]溶媒は、少なくとも[A]重合体、[B]酸発生体及び[C]酸拡散制御剤、並びに所望により含有される[D]他の酸拡散制御体等を溶解又は分散可能な溶媒であれば特に限定されない。
<[F] solvent>
The photoresist composition usually contains a [F] solvent. [F] Solvent can dissolve or disperse at least [A] polymer, [B] acid generator and [C] acid diffusion controller, and [D] other acid diffusion controller contained as desired. If it is a solvent, it will not specifically limit.

[F]溶媒としては、例えば、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、ケトン系有機溶媒、アミド系溶媒、エステル系有機溶媒、炭化水素系溶媒等が挙げられる。   [F] Examples of the solvent include alcohol solvents, ether solvents, ketone organic solvents, amide solvents, ester organic solvents, hydrocarbon solvents, and the like.

アルコール系溶媒としては、例えば、
メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、iso−ブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、n−ペンタノール、iso−ペンタノール、2−メチルブタノール、sec−ペンタノール、tert−ペンタノール、3−メトキシブタノール、n−ヘキサノール、2−メチルペンタノール、sec−ヘキサノール、2−エチルブタノール、sec−ヘプタノール、3−ヘプタノール、n−オクタノール、2−エチルヘキサノール、sec−オクタノール、n−ノニルアルコール、2,6−ジメチル−4−ヘプタノール、n−デカノール、sec−ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、sec−テトラデシルアルコール、sec−ヘプタデシルアルコール、フルフリルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、ジアセトンアルコール等のモノアルコール系溶媒;
エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、2,4−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2,5−ヘキサンジオール、2,4−ヘプタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等の多価アルコール系溶媒;
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノ−2−エチルブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル等の多価アルコール部分エーテル系溶媒等が挙げられる。
As an alcohol solvent, for example,
Methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, iso-butanol, sec-butanol, tert-butanol, n-pentanol, iso-pentanol, 2-methylbutanol, sec-pentanol, tert- Pentanol, 3-methoxybutanol, n-hexanol, 2-methylpentanol, sec-hexanol, 2-ethylbutanol, sec-heptanol, 3-heptanol, n-octanol, 2-ethylhexanol, sec-octanol, n- Nonyl alcohol, 2,6-dimethyl-4-heptanol, n-decanol, sec-undecyl alcohol, trimethylnonyl alcohol, sec-tetradecyl alcohol, sec-heptadecyl alcohol, furf Alcohol, phenol, cyclohexanol, methyl cyclohexanol, 3,3,5-trimethyl cyclohexanol, benzyl alcohol, mono-alcohol solvents such as diacetone alcohol;
Ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, 2,4-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2,5-hexanediol, 2,4-heptanediol, 2 -Polyhydric alcohol solvents such as ethyl-1,3-hexanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol;
Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol mono-2-ethylbutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl Ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol Monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, polyhydric alcohol partial ether solvents such as dipropylene glycol monopropyl ether.

エーテル系溶媒としては、例えばジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジフェニルエーテル、メトキシベンゼン、アニソール(メチルフェニルエーテル)等が挙げられる。   Examples of the ether solvent include diethyl ether, dipropyl ether, dibutyl ether, diphenyl ether, methoxybenzene, anisole (methylphenyl ether) and the like.

ケトン系溶媒としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチル−n−プロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、ジエチルケトン、メチル−iso−ブチルケトン、メチル−n−ペンチルケトン(2−ヘプタノン)、エチル−n−ブチルケトン、メチル−n−ヘキシルケトン、ジ−iso−ブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオクタノン、メチルシクロヘキサノン、2,4−ペンタンジオン、アセトニルアセトン、アセトフェノン等のケトン系溶媒が挙げられる。   Examples of ketone solvents include acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl-n-butyl ketone, diethyl ketone, methyl-iso-butyl ketone, methyl-n-pentyl ketone (2-heptanone), ethyl-n-butyl ketone. , Ketones such as methyl-n-hexyl ketone, di-iso-butyl ketone, trimethylnonanone, cyclopentanone, cyclohexanone, cycloheptanone, cyclooctanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonylacetone, acetophenone And system solvents.

アミド系溶媒としては、例えばN,N’−ジメチルイミダゾリジノン、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルプロピオンアミド、N−メチルピロリドン等が挙げられる。   Examples of the amide solvents include N, N′-dimethylimidazolidinone, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpropionamide, N-methylpyrrolidone and the like can be mentioned.

エステル系溶媒としては、例えばジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート、酢酸メチル、酢酸エチル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、酢酸n−プロピル、酢酸iso−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸iso−ブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸n−ペンチル、酢酸i−ペンチル、酢酸sec−ペンチル、酢酸3−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸2−エチルブチル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸n−ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸iso−アミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ−n−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−ブチル、乳酸n−アミル、マロン酸ジエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル等が挙げられる。   Examples of the ester solvents include diethyl carbonate, propylene carbonate, methyl acetate, ethyl acetate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, n-propyl acetate, iso-propyl acetate, n-butyl acetate, iso-butyl acetate, sec sec -Butyl, n-pentyl acetate, i-pentyl acetate, sec-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methyl pentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, benzyl acetate, cyclohexyl acetate, methylcyclohexyl acetate, n-acetate -Nonyl, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoe Til ether acetate, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl Ether acetate, glycol diacetate, methoxytriglycol acetate, ethyl propionate, n-butyl propionate, iso-amyl propionate, diethyl oxalate, di-n-butyl oxalate, methyl lactate, ethyl lactate, n-butyl lactate , N-amyl lactate, diethyl malonate, dimethyl phthalate, diethyl phthalate, etc. .

炭化水素系溶媒としては、例えば
n−ペンタン、iso−ペンタン、n−ヘキサン、iso−ヘキサン、n−ヘプタン、iso−ヘプタン、2,2,4−トリメチルペンタン、n−オクタン、iso−オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒;
ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン、メチルエチルベンゼン、n−プロピルベンゼン、iso−プロピルベンゼン、ジエチルベンゼン、iso−ブチルベンゼン、トリエチルベンゼン、ジ−iso−プロピルベンセン、n−アミルナフタレン等の芳香族炭化水素系溶媒等が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon solvent include n-pentane, iso-pentane, n-hexane, iso-hexane, n-heptane, iso-heptane, 2,2,4-trimethylpentane, n-octane, iso-octane, and cyclohexane. , Aliphatic hydrocarbon solvents such as methylcyclohexane;
Fragrances such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, ethylbenzene, trimethylbenzene, methylethylbenzene, n-propylbenzene, iso-propylbenzene, diethylbenzene, iso-butylbenzene, triethylbenzene, di-iso-propylbenzene and n-amylnaphthalene Group hydrocarbon solvents and the like.

これらの中で、エステル系溶媒、ケトン系溶媒が好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトンがより好ましい。当該フォトレジスト組成物は、[F]溶媒を1種又は2種以上含有していてもよい。   Among these, ester solvents and ketone solvents are preferable, and propylene glycol monomethyl ether acetate, cyclohexanone, and γ-butyrolactone are more preferable. The photoresist composition may contain one or more [F] solvents.

[その他の任意成分]
当該フォトレジスト組成物は、上記[A]〜[F]以外にも、その他の任意成分を含有していてもよい。上記その他の任意成分としては、例えば、界面活性剤、脂環式骨格含有化合物、増感剤等が挙げられる。これらのその他の任意成分は、それぞれ1種又は2種以上を併用してもよい。
[Other optional ingredients]
The photoresist composition may contain other optional components in addition to the above [A] to [F]. Examples of the other optional components include surfactants, alicyclic skeleton-containing compounds, and sensitizers. Each of these other optional components may be used alone or in combination of two or more.

(界面活性剤)
界面活性剤は、塗布性、ストリエーション、現像性等を改良する効果を奏する。界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のノニオン系界面活性剤;市販品としては、KP341(信越化学工業製)、ポリフローNo.75、同No.95(以上、共栄社化学製)、エフトップEF301、同EF303、同EF352(以上、トーケムプロダクツ製)、メガファックF171、同F173(以上、DIC製)、フロラードFC430、同FC431(以上、住友スリーエム製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(以上、旭硝子工業製)等が挙げられる。当該フォトレジスト組成物における界面活性剤の含有量としては、[A]重合体100質量部に対して通常2質量部以下である。
(Surfactant)
Surfactants have the effect of improving coatability, striation, developability, and the like. Examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene n-octylphenyl ether, polyoxyethylene n-nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol diacrylate. Nonionic surfactants such as stearate; commercially available products include KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow No. 75, no. 95 (above, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), F-top EF301, EF303, EF352 (above, manufactured by Tochem Products), MegaFuck F171, F173 (above, manufactured by DIC), Florard FC430, FC431 (above, Sumitomo 3M) Manufactured by Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC-104, SC-105, SC-106 (above, manufactured by Asahi Glass Industrial Co., Ltd.) Can be mentioned. As content of surfactant in the said photoresist composition, it is 2 mass parts or less normally with respect to 100 mass parts of [A] polymers.

(脂環式骨格含有化合物)
脂環式骨格含有化合物は、ドライエッチング耐性、パターン形状、基板との接着性等を改善する効果を奏する。
(Alicyclic skeleton-containing compound)
The alicyclic skeleton-containing compound has an effect of improving dry etching resistance, pattern shape, adhesion to the substrate, and the like.

脂環式骨格含有化合物としては、例えば
1−アダマンタンカルボン酸、2−アダマンタノン、1−アダマンタンカルボン酸t−ブチル等のアダマンタン誘導体類;
デオキシコール酸t−ブチル、デオキシコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、デオキシコール酸2−エトキシエチル等のデオキシコール酸エステル類;
リトコール酸t−ブチル、リトコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、リトコール酸2−エトキシエチル等のリトコール酸エステル類;
3−〔2−ヒドロキシ−2,2−ビス(トリフルオロメチル)エチル〕テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン、2−ヒドロキシ−9−メトキシカルボニル−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン等が挙げられる。当該フォトレジスト組成物における脂環式骨格含有化合物の含有量としては、[A]重合体100質量部に対して通常5質量部以下である。
Examples of the alicyclic skeleton-containing compound include adamantane derivatives such as 1-adamantanecarboxylic acid, 2-adamantanone, and 1-adamantanecarboxylic acid t-butyl;
Deoxycholic acid esters such as t-butyl deoxycholate, t-butoxycarbonylmethyl deoxycholic acid, 2-ethoxyethyl deoxycholic acid;
Lithocholic acid esters such as t-butyl lithocholic acid, t-butoxycarbonylmethyl lithocholic acid, 2-ethoxyethyl lithocholic acid;
3- [2-Hydroxy-2,2-bis (trifluoromethyl) ethyl] tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodecane, 2-hydroxy-9-methoxycarbonyl-5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonane, and the like. The content of the alicyclic skeleton-containing compound in the photoresist composition is usually 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the [A] polymer.

(増感剤)
増感剤は、[B]酸発生剤等からの酸の生成量を増加する作用を示すものであり、当該フォトレジスト組成物の「みかけの感度」を向上させる効果を奏する。
(Sensitizer)
The sensitizer exhibits an effect of increasing the amount of acid generated from the [B] acid generator and the like, and has an effect of improving the “apparent sensitivity” of the photoresist composition.

増感剤としては、例えばカルバゾール類、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ナフタレン類、フェノール類、ビアセチル、エオシン、ローズベンガル、ピレン類、アントラセン類、フェノチアジン類等が挙げられる。これらの増感剤は、単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。当該フォトレジスト組成物における増感剤の含有量としては、[A]重合体100質量部に対して通常2質量部以下である。   Examples of the sensitizer include carbazoles, acetophenones, benzophenones, naphthalenes, phenols, biacetyl, eosin, rose bengal, pyrenes, anthracenes, phenothiazines and the like. These sensitizers may be used alone or in combination of two or more. As content of the sensitizer in the said photoresist composition, it is 2 mass parts or less normally with respect to 100 mass parts of [A] polymers.

<フォトレジスト組成物の調製方法>
当該フォトレジスト組成物は、例えば、[A]重合体、[B]酸発生体、[C]酸拡散制御剤、必要に応じて含有される任意成分及び[F]溶媒を所定の割合で混合することにより調製できる。当該フォトレジスト組成物は、混合後に、例えば、孔径0.2μm程度のフィルター等でろ過することが好ましい。当該フォトレジスト組成物の全固形分濃度としては、通常0.1質量%〜50質量%であり、0.5質量%〜30質量%が好ましく、1質量%〜20質量%がより好ましい。
<Method for preparing photoresist composition>
The photoresist composition includes, for example, a [A] polymer, a [B] acid generator, a [C] acid diffusion controller, an optional component contained as necessary, and a [F] solvent in a predetermined ratio. Can be prepared. The photoresist composition is preferably filtered, for example, with a filter having a pore size of about 0.2 μm after mixing. The total solid content concentration of the photoresist composition is usually 0.1% by mass to 50% by mass, preferably 0.5% by mass to 30% by mass, and more preferably 1% by mass to 20% by mass.

<レジストパターン形成方法>
本発明のレジストパターンの形成方法は、
(1)当該フォトレジスト組成物を用い、レジスト膜を形成する工程、
(2)上記レジスト膜を露光する工程、及び
(3)上記露光されたレジスト膜を現像する工程
を有する。
<Resist pattern formation method>
The method for forming a resist pattern according to the present invention includes:
(1) A step of forming a resist film using the photoresist composition;
(2) a step of exposing the resist film; and (3) a step of developing the exposed resist film.

当該レジストパターン形成方法によれば、上述した当該フォトレジスト組成物を用いているので、LWRが小さく、かつパターン形状に優れるレジストパターンを、広い露光余裕度を確保しつつ形成することができる。以下、各工程について説明する。   According to the resist pattern forming method, since the photoresist composition described above is used, it is possible to form a resist pattern having a small LWR and an excellent pattern shape while ensuring a wide exposure margin. Hereinafter, each step will be described.

[(1)工程]
(1)工程では、当該フォトレジスト組成物を用い、レジスト膜を形成する。回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布手段によって、基板上に塗布することにより、レジスト膜を形成する。レジスト膜を形成する基板としては、例えばシリコンウェハ、二酸化シリコン、反射防止膜で被覆されたウェハ等が挙げられる。基板への塗布方法としては、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等が挙げられる。具体的には、得られるレジスト膜が所定の膜厚となるように当該フォトレジストを塗布した後、例えば、ソフトベーク(SB)することにより塗膜中の溶媒を気化させ、レジスト膜を形成する。SBの温度としては、通常60℃〜150℃であり、80℃〜130℃が好ましい。SBの時間としては、通常5秒〜600秒であり、10秒〜300秒が好ましい。
[(1) Process]
In the step (1), a resist film is formed using the photoresist composition. A resist film is formed by applying on a substrate by an appropriate application means such as spin coating, cast coating, roll coating or the like. Examples of the substrate on which the resist film is formed include a silicon wafer, silicon dioxide, a wafer coated with an antireflection film, and the like. Examples of the coating method on the substrate include spin coating, cast coating, roll coating, and the like. Specifically, after applying the photoresist so that the resulting resist film has a predetermined film thickness, the solvent in the coating film is vaporized by, for example, soft baking (SB) to form the resist film. . As temperature of SB, it is 60 to 150 degreeC normally, and 80 to 130 degreeC is preferable. The SB time is usually 5 seconds to 600 seconds, and preferably 10 seconds to 300 seconds.

[(2)工程]
(2)工程では、(1)工程で形成されたレジスト膜を露光する。この露光は、例えば、所定のパターンを有するフォトマスクを介して(場合によっては、水等の液浸媒体を介して)、露光光を照射して行う。露光光としては、目的とするパターンの線幅に応じて、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線等から適宜選択して照射する。これらの中でも、ArFエキシマレーザー光(波長193nm)、KrFエキシマレーザー光(波長248nm)等の遠紫外線が好ましく、特にArFエキシマレーザー光が好ましい。
[(2) Process]
In the step (2), the resist film formed in the step (1) is exposed. This exposure is performed, for example, by irradiating exposure light through a photomask having a predetermined pattern (in some cases, through an immersion medium such as water). The exposure light is appropriately selected and irradiated from, for example, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, charged particle beams, etc. according to the line width of the target pattern. Among these, far ultraviolet rays such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) are preferable, and ArF excimer laser light is particularly preferable.

上記露光の後、ポストエクスポージャーベーク(PEB)を行い、レジスト膜の露光された部分において、露光により発生した酸による[A]重合体の酸解離性基の解離を促進させることが好ましい。このPEBによって、露光された部分(露光部)と露光されていない部分(未露光部)のアルカリ現像液に対する溶解性に差が生じる。PEBの温度としては、通常50℃〜180℃であり、80℃〜130℃が好ましい。PEBの時間としては、通常5秒〜600秒であり、10秒〜300秒が好ましい。   After the exposure, post-exposure baking (PEB) is preferably performed to promote dissociation of the acid-dissociable group of the [A] polymer by the acid generated by the exposure in the exposed portion of the resist film. This PEB causes a difference in solubility in an alkaline developer between an exposed portion (exposed portion) and an unexposed portion (unexposed portion). As temperature of PEB, it is 50 to 180 degreeC normally, and 80 to 130 degreeC is preferable. The PEB time is usually 5 to 600 seconds, preferably 10 to 300 seconds.

[(3)工程]
(3)工程では、露光されたレジスト膜を、現像液で現像することにより、所定のレジストパターンを形成する。現像後は、水等で洗浄し、乾燥することが一般的である。現像液としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、けい酸ナトリウム、メタけい酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物の少なくとも1種を溶解したアルカリ水溶液が好ましい。また、現像液として、炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、アルコール系溶媒等の有機溶媒、又は有機溶媒を含有する溶媒を用いることもできる。
[(3) Process]
In step (3), the exposed resist film is developed with a developer to form a predetermined resist pattern. After development, it is common to wash with water and dry. Examples of the developer include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyldiethylamine, Ethyldimethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), pyrrole, piperidine, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo- [4. 3.0] An aqueous alkali solution in which at least one of alkaline compounds such as 5-nonene is dissolved is preferable. In addition, as a developer, an organic solvent such as a hydrocarbon solvent, an ether solvent, an ester solvent, a ketone solvent, an alcohol solvent, or a solvent containing an organic solvent can be used.

また、液浸露光を行う場合は、(2)工程の前に、液浸液とレジスト膜との直接の接触を保護するために、液浸液に不溶性の液浸用保護膜をレジスト膜上に設けてもよい。液浸用保護膜としては、(3)工程の前に溶媒により剥離する溶媒剥離型保護膜(例えば特開2006−227632号公報参照)、(3)工程の現像と同時に剥離する現像液剥離型保護膜(例えばWO2005−069076号公報、WO2006−035790号公報参照)のいずれを用いてもよい。但し、スループットの観点からは、現像液剥離型液浸用保護膜を用いることが好ましい。   In addition, when performing immersion exposure, before the step (2), in order to protect the direct contact between the immersion liquid and the resist film, an immersion protective film insoluble in the immersion liquid is formed on the resist film. May be provided. Examples of the immersion protective film include a solvent peeling type protective film that peels off with a solvent before the step (3) (see, for example, JP-A-2006-227632), and a developer peeling type that peels off simultaneously with the development in the step (3). Any of the protective films (see, for example, WO2005-069076 and WO2006-035790) may be used. However, from the viewpoint of throughput, it is preferable to use a developer peeling type immersion protective film.

<化合物>
本発明の化合物は、上記式(i)で表される。当該化合物は、上記特定構造を有することで、レジスト膜を構成する重合体等との親和性が高いと考えられる。従って、上述のように、酸拡散制御剤として好適に用いることができ、その結果、これを含有するフォトレジスト組成物は、LWR性能、EL性能及びパターン形状に優れる。
<Compound>
The compound of the present invention is represented by the above formula (i). The compound is considered to have a high affinity with a polymer or the like constituting the resist film by having the specific structure. Therefore, as described above, it can be suitably used as an acid diffusion control agent, and as a result, a photoresist composition containing this is excellent in LWR performance, EL performance, and pattern shape.

上記式(i)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、RとRとが互いに結合して、これらが結合している窒素原子と共に環構造を形成していてもよい。Xは、単結合、カルボニル基、エーテル基、イミノ基、炭素数1〜20の2価の炭化水素基又はこれらを組み合わせた基である。Y’は、炭素数2〜30の1価の炭化水素基の炭素−炭素結合間に−SO−を有する基である。但し、この基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。 In the above formula (i), R 1 and R 2 are each independently a monovalent organic group hydrogen atom or a C 1-20. However, R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring structure together with the nitrogen atom to which they are bonded. X is a single bond, a carbonyl group, an ether group, an imino group, a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a group obtained by combining these. Y ′ is a group having —SO 3 — between carbon-carbon bonds of a monovalent hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms. However, one part or all part of the hydrogen atom which this group has may be substituted.

<化合物の製造方法>
本発明の上記式(i)で表される化合物の製造方法は、
上記式(a)で表されるアミン化合物と、上記式(b)で表される有機ハロゲン化物とを反応させる工程を有する。当該化合物の製造方法によれば、上記特定のアミン化合物と、上記特定の有機ハロゲン化物とを反応させることで、上記式(i)で表される化合物を簡便かつ収率よく製造することができる。
<Method for producing compound>
The method for producing the compound represented by the above formula (i) of the present invention includes:
And a step of reacting the amine compound represented by the above formula (a) with the organic halide represented by the above formula (b). According to the method for producing the compound, the compound represented by the formula (i) can be produced easily and in a high yield by reacting the specific amine compound with the specific organic halide. .

上記式(a)、式(b)及び式(i)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、RとRとが互いに結合して、これらが結合している窒素原子と共に環構造を形成していてもよい。Xは、単結合、カルボニル基、エーテル基、イミノ基、炭素数1〜20の2価の炭化水素基又はこれらを組み合わせた基である。Y’は、炭素数2〜30の1価の炭化水素基の炭素−炭素結合間に−SO−を有する基である。但し、この基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Lは、ハロゲン原子である。 In the above formula (a), formula (b) and formula (i), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. However, R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring structure together with the nitrogen atom to which they are bonded. X is a single bond, a carbonyl group, an ether group, an imino group, a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a group obtained by combining these. Y ′ is a group having —SO 3 — between carbon-carbon bonds of a monovalent hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms. However, one part or all part of the hydrogen atom which this group has may be substituted. L is a halogen atom.

当該化合物及び当該化合物の製造方法については、上述の化合物(1)及び化合物(1)の製造方法におけるYが炭素数2〜30の1価の炭化水素基の炭素−炭素結合間に−SO−を有する基である場合であり、上述しているので、ここでは説明を省略する。 The preparation method of the compound and the compound, carbon monovalent hydrocarbon group represented by Y is 2 to 30 carbon atoms in the manufacturing method of the above-mentioned compounds (1) and compound (1) - -SO 3 between carbon bond This is the case where the group has-and is described above, and thus the description thereof is omitted here.

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。下記実施例及び比較例における各物性値は、下記方法により測定した。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples. Each physical property value in the following Examples and Comparative Examples was measured by the following method.

[重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)]
東ソー製GPCカラム(G2000HXL 2本、G3000HXL 1本、G4000HXL 1本)を用い、流量:1.0ミリリットル/分、溶出溶媒:テトラヒドロフラン、カラム温度:40℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。
[Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn)]
Using Tosoh GPC columns (2 G2000HXL, 1 G3000HXL, 1 G4000HXL), flow rate: 1.0 ml / min, elution solvent: tetrahydrofuran, column temperature: 40 ° C., with monodisperse polystyrene as standard Measured by gel permeation chromatography (GPC).

13C−NMR分析]
重合体の構造単位の含有割合及びフッ素原子含有率を求めるための13C−NMR分析は、核磁気共鳴装置(日本電子製「JNM−ECP500」)を使用して行った。
[ 13 C-NMR analysis]
The 13 C-NMR analysis for determining the content of the structural unit of the polymer and the fluorine atom content was performed using a nuclear magnetic resonance apparatus (“JNM-ECP500” manufactured by JEOL Ltd.).

[マススペクトロメトリ分析]
化合物のマススペクトロメトリ分析は、GC−MS(アジレント・テクノロジー製、7890A GC、240MSシステム)を使用して行った。
[Mass Spectrometry Analysis]
Mass spectrometric analysis of the compounds was performed using GC-MS (Agilent Technology, 7890A GC, 240MS system).

<化合物(i)の製造>
[実施例1]
(1)5,5−ジオキソ−4−オキサ−5λ−チアトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−2−イル−クロロアセテートの合成
真空加熱により内部を十分に乾燥させた反応器を乾燥窒素で置換した後、2−ヒドロキシ−4−オキサ−5λ−チアトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−5,5−ジオン(クラレ製)9.51gをジクロロメタン50mLに溶解させた溶液を仕込み、0℃に冷却した。そこへ、反応液の温度が上昇しないようにトリエチルアミン6.07gを加え、続いてクロロアセチルクロリド5.93gを同様に反応温度が上昇しないように加えた。0℃を維持したまま1時間撹拌し、超純水100mL及び飽和炭酸水素ナトリウム水溶液20mLを加えて分液操作により有機層を回収した。有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥し、ろ過してろ液をエバポレーターにより減圧濃縮し、10.00gの5,5−ジオキソ−4−オキサ−5λ−チアトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−2−イル−クロロアセテート(下記式(s−a)で表される化合物)(純度90%)を得た。
<Production of Compound (i)>
[Example 1]
(1) Synthesis of 5,5-dioxo-4-oxa-5λ 6 -thiatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-2-yl-chloroacetate Reaction in which the inside was sufficiently dried by vacuum heating After replacing the vessel with dry nitrogen, 9.51 g of 2-hydroxy-4-oxa-5λ 6 -thiatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonane-5,5-dione (manufactured by Kuraray) was added to 50 mL of dichloromethane. The solution dissolved in was charged and cooled to 0 ° C. Thereto, 6.07 g of triethylamine was added so that the temperature of the reaction solution did not rise, and then 5.93 g of chloroacetyl chloride was added so that the reaction temperature would not rise. The mixture was stirred for 1 hour while maintaining 0 ° C., 100 mL of ultrapure water and 20 mL of a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution were added, and the organic layer was recovered by a liquid separation operation. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, filtered, and the filtrate was concentrated under reduced pressure using an evaporator. 10.00 g of 5,5-dioxo-4-oxa-5λ 6 -thiatricyclo [4.2.1.0 3 , 7 ] nonan-2-yl-chloroacetate (compound represented by the following formula (sa)) (purity 90%) was obtained.

GC−MS(MeOH−CI)m/z(rel.intensity):269([M+1],2),267([M+1],8),173(100). GC-MS (MeOH-CI) m / z (rel. Intensity): 269 ([M + +1], 2), 267 ([M + +1], 8), 173 (100).

Figure 0006079360
Figure 0006079360

(2)5,5−ジオキソ−4−オキサ−5λ−チアトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−2−イル−2−(ピペリジン−1−イル)アセテートの合成
真空加熱により内部を十分に乾燥させた反応器を乾燥窒素で置換した後、5,5−ジオキソ−4−オキサ−5λ−チアトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−2−イル−クロロアセテート11.2gと乾燥トルエン100mLとを仕込んで溶解させた後、反応溶液の温度を23℃に維持したままピペリジンを4.54g滴下した。滴下後、2時間撹拌し、反応終了後、1N−HClを100mL加えた。分液操作により有機層を回収し、そこへ超純水100mLと飽和炭酸水素ナトリウム水溶液10mLとを加え、分液操作により有機層を回収した。回収した有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥し、ろ過してろ液をエバポレーターにより濃縮した。濃縮後の残渣をシリカゲルクロマトグラフィ(展開溶媒:酢酸エチル/n−ヘキサン=2/1(体積比))で精製し、5,5−ジオキソ−4−オキサ−5λ−チアトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−2−イル−−(ピペリジン−1−イル)アセテート(下記式(S−1)で表される化合物)を9.9g(純度98%)を得た。
(2) Synthesis of 5,5-dioxo-4-oxa-5λ 6 -thiatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-2-yl-2- (piperidin-1-yl) acetate The reactor, which had been sufficiently dried inside, was replaced with dry nitrogen, and then 5,5-dioxo-4-oxa-5λ 6 -thiatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-2-yl-chloro. After 11.2 g of acetate and 100 mL of dry toluene were charged and dissolved, 4.54 g of piperidine was added dropwise while maintaining the temperature of the reaction solution at 23 ° C. After the dropwise addition, the mixture was stirred for 2 hours. After completion of the reaction, 100 mL of 1N HCl was added. The organic layer was recovered by a liquid separation operation, 100 mL of ultrapure water and 10 mL of a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution were added thereto, and the organic layer was recovered by a liquid separation operation. The collected organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, filtered, and the filtrate was concentrated by an evaporator. The residue after concentration was purified by silica gel chromatography (developing solvent: ethyl acetate / n-hexane = 2/1 (volume ratio)), and 5,5-dioxo-4-oxa-5λ 6 -thiatricyclo [4.2.1]. .0 3,7] nonan-2-yl - was obtained (piperidin-1-yl) acetate (compound represented by the following formula (S-1)) 9.9 g (98% pure).

GC−MS(MeOH−CI)m/z(rel.intensity):316([M+1],7),231(2),173(100),126(44). GC-MS (MeOH-CI) m / z (rel. Intensity): 316 ([M + +1], 7), 231 (2), 173 (100), 126 (44).

Figure 0006079360
Figure 0006079360

<重合体の合成>
[[A]重合体の合成]
[合成例1]
下記化合物(M−1)11.92g(20モル%)、化合物(M−2)41.07g(30モル%)、化合物(M−3)15.75g(15モル%)、化合物(M−4)11.16g(10モル%)、化合物(M−5)20.10g(25モル%)及びジメチル2,2’−アゾビス(2−イソブチロニトリル)3.88gを2−ブタノン200gに溶解して単量体溶液を調製した。1,000mLの三口フラスコに2−ブタノン100gを仕込み、30分窒素パージした後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱した。そこへ、上記調製した単量体溶液を4時間かけて滴下し、さらに滴下終了後2時間80℃にて熟成した。重合終了後、重合反応液を水冷することにより30℃以下に冷却した。その重合反応液をエバポレーターにて重合反応液の質量が200gになるまで減圧濃縮した。その後、この濃縮した重合反応液を1,000gのメタノールへ投入し、再沈操作を行った。得られたスラリーを吸引濾過して濾別し、固形分をメタノールにて3回洗浄した。得られた粉体を60℃15時間真空乾燥し、白色粉体である重合体(A−1)を88.0g(収率88%)得た。重合体(A−1)のMwは9,300、Mw/Mnは1.60であった。13C−NMR分析の結果、化合物(M−1)、(M−2)、(M−3)、(M−4)及び(M−5)に由来する構造単位の含有割合はそれぞれ16モル%、26モル%、19モル%、11モル%及び28モル%であった。重合体(A−1)のフッ素原子含有率は0質量%であった。
<Synthesis of polymer>
[[A] Synthesis of polymer]
[Synthesis Example 1]
The following compound (M-1) 11.92 g (20 mol%), compound (M-2) 41.07 g (30 mol%), compound (M-3) 15.75 g (15 mol%), compound (M- 4) 11.16 g (10 mol%), 20.10 g (25 mol%) of the compound (M-5) and 3.88 g of dimethyl 2,2′-azobis (2-isobutyronitrile) in 200 g of 2-butanone A monomer solution was prepared by dissolution. After charging 100 g of 2-butanone into a 1,000 mL three-necked flask and purging with nitrogen for 30 minutes, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring. Thereto, the monomer solution prepared above was dropped over 4 hours, and further aged at 80 ° C. for 2 hours after the completion of dropping. After completion of the polymerization, the polymerization reaction liquid was cooled to 30 ° C. or lower by water cooling. The polymerization reaction solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator until the mass of the polymerization reaction solution reached 200 g. Thereafter, this concentrated polymerization reaction solution was put into 1,000 g of methanol, and reprecipitation operation was performed. The obtained slurry was filtered by suction filtration, and the solid content was washed with methanol three times. The obtained powder was vacuum-dried at 60 ° C. for 15 hours to obtain 88.0 g (yield 88%) of polymer (A-1) as a white powder. Mw of the polymer (A-1) was 9,300, and Mw / Mn was 1.60. As a result of 13 C-NMR analysis, the content ratio of the structural units derived from the compounds (M-1), (M-2), (M-3), (M-4) and (M-5) was 16 mol, respectively. %, 26 mol%, 19 mol%, 11 mol% and 28 mol%. The fluorine atom content rate of the polymer (A-1) was 0 mass%.

Figure 0006079360
Figure 0006079360

[[E]含フッ素重合体の合成]
[合成例2]
100mLの三口フラスコに、下記化合物(M−6)3.8g(70モル%)、化合物(M−7)1.2g(30モル%)及び2−ブタノン10gを仕込んで溶解させ、さらに2,2’−アゾビス(2−イソブチロニトリル)0.09gを投入した。30分窒素パージした後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、加熱開始を重合開始時間として、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合反応液を水冷することにより30℃以下に冷却し、エバポレーターにて重合反応液の質量が12.5gになるまで減圧濃縮した。濃縮した重合反応液を0℃に冷却したn−ヘキサン75gへゆっくり投入し、固形分を析出させた。得られたスラリーを濾過し、固形分をn−ヘキサンで洗浄し、得られた粉体を40℃で15時間真空乾燥し、白色の粉体である重合体(E−1)を3.75g(収率75%)得た。重合体(E−1)のMwは9,400、Mw/Mnは1.50であった。13C−NMR分析の結果、化合物(M−6)及び(M−7)に由来する構造単位の含有割合はそれぞれ68.5モル%及び31.5mol%であった。重合体(E−1)のフッ素原子含有率は21.4質量%であった。
[[E] Synthesis of fluoropolymer]
[Synthesis Example 2]
In a 100 mL three-necked flask, 3.8 g (70 mol%) of the following compound (M-6), 1.2 g (30 mol%) of compound (M-7) and 10 g of 2-butanone were charged and dissolved. 0.09 g of 2′-azobis (2-isobutyronitrile) was added. After purging with nitrogen for 30 minutes, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the polymerization reaction was carried out for 6 hours with the start of heating as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization reaction liquid was cooled to 30 ° C. or less by water cooling, and concentrated under reduced pressure with an evaporator until the mass of the polymerization reaction liquid became 12.5 g. The concentrated polymerization reaction solution was slowly added to 75 g of n-hexane cooled to 0 ° C. to precipitate a solid content. The obtained slurry was filtered, the solid content was washed with n-hexane, and the obtained powder was vacuum dried at 40 ° C. for 15 hours to obtain 3.75 g of a polymer (E-1) as a white powder. (Yield 75%). Mw of the polymer (E-1) was 9,400, and Mw / Mn was 1.50. As a result of 13 C-NMR analysis, the content ratios of structural units derived from the compounds (M-6) and (M-7) were 68.5 mol% and 31.5 mol%, respectively. The fluorine atom content rate of the polymer (E-1) was 21.4 mass%.

Figure 0006079360
Figure 0006079360

[合成例3]
100mLの三口フラスコに、下記化合物(M−8)4.06g(70モル%)、上記化合物(M−7)0.94g(30モル%)及び2−ブタノン10gに仕込んで溶解させ、さらに2,2’−アゾビス(2−イソブチロニトリル)0.07gを投入した。30分窒素パージした後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、加熱開始を重合開始時間として、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合反応液を水冷することにより30℃以下に冷却し、エバポレーターにて重合反応液の質量が12.5gになるまで減圧濃縮した。濃縮した重合反応液を0℃に冷却したn−ヘキサン75gへゆっくり投入し、固形分を析出させた。得られたスラリーを濾過し、固形分をn−ヘキサンで洗浄し、得られた粉体を40℃で15時間真空乾燥し、白色の粉体である重合体(E−2)を3.5g(収率70%)得た。重合体(E−2)のMwは11,400、Mw/Mnは1.50であった。13C−NMR分析の結果、化合物(M−8)及び(M−7)に由来する構造単位の含有割合はそれぞれ70.9モル%及び29.1%であった。重合体(E−2)のフッ素原子含有率は19.4質量%であった。
[Synthesis Example 3]
In a 100 mL three-necked flask, 4.06 g (70 mol%) of the following compound (M-8), 0.94 g (30 mol%) of the above compound (M-7) and 10 g of 2-butanone were dissolved and further dissolved. , 2'-azobis (2-isobutyronitrile) 0.07g was added. After purging with nitrogen for 30 minutes, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the polymerization reaction was carried out for 6 hours with the start of heating as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization reaction liquid was cooled to 30 ° C. or less by water cooling, and concentrated under reduced pressure with an evaporator until the mass of the polymerization reaction liquid became 12.5 g. The concentrated polymerization reaction solution was slowly added to 75 g of n-hexane cooled to 0 ° C. to precipitate a solid content. The obtained slurry was filtered, the solid content was washed with n-hexane, and the obtained powder was vacuum-dried at 40 ° C. for 15 hours to obtain 3.5 g of a white powder polymer (E-2). (Yield 70%). Mw of the polymer (E-2) was 11,400, and Mw / Mn was 1.50. As a result of 13 C-NMR analysis, the content ratios of structural units derived from the compounds (M-8) and (M-7) were 70.9 mol% and 29.1%, respectively. The fluorine atom content rate of the polymer (E-2) was 19.4 mass%.

Figure 0006079360
Figure 0006079360

[合成例4]
100mLの三口フラスコに、下記化合物(M−9)1.42g(30モル%)、化合物(M−10)3.58g(70モル%)及び2−ブタノン10gに仕込んで溶解させ、さらに2,2’−アゾビス(2−イソブチロニトリル)0.14gを投入した。30分窒素パージした後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、加熱開始を重合開始時間として、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合反応液を水冷することにより30℃以下に冷却し、エバポレーターにて重合反応液の質量が12.5gになるまで減圧濃縮した。濃縮した重合反応液を0℃に冷却したn−ヘキサン75gへゆっくり投入し、固形分を析出させた。得られたスラリーを濾過し、固形分をn−ヘキサンで洗浄し、得られた粉体を40℃で15時間真空乾燥し、白色の粉体である重合体(E−3)を3.85g(収率77%)得た。重合体(E−3)のMwは7,400、Mw/Mnは1.50であった。13C−NMR分析の結果、化合物(M−9)及び(M−10)に由来する構造単位の含有割合はそれぞれ30.5モル%及び69.5モル%であった。重合体(E−3)のフッ素原子含有率は10.3質量%であった。
[Synthesis Example 4]
In a 100 mL three-necked flask, 1.42 g (30 mol%) of the following compound (M-9), 3.58 g (70 mol%) of compound (M-10) and 10 g of 2-butanone were dissolved and further dissolved. 0.14 g of 2′-azobis (2-isobutyronitrile) was added. After purging with nitrogen for 30 minutes, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the polymerization reaction was carried out for 6 hours with the start of heating as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization reaction liquid was cooled to 30 ° C. or less by water cooling, and concentrated under reduced pressure with an evaporator until the mass of the polymerization reaction liquid became 12.5 g. The concentrated polymerization reaction solution was slowly added to 75 g of n-hexane cooled to 0 ° C. to precipitate a solid content. The obtained slurry was filtered, the solid content was washed with n-hexane, and the obtained powder was vacuum dried at 40 ° C. for 15 hours to obtain 3.85 g of a polymer (E-3) as a white powder. (Yield 77%). Mw of the polymer (E-3) was 7,400, and Mw / Mn was 1.50. As a result of 13 C-NMR analysis, the content ratios of structural units derived from the compounds (M-9) and (M-10) were 30.5 mol% and 69.5 mol%, respectively. The fluorine atom content rate of the polymer (E-3) was 10.3% by mass.

Figure 0006079360
Figure 0006079360

Figure 0006079360
Figure 0006079360

<フォトレジスト組成物の調製>
フォトレジスト組成物の調製に用いた[B]酸発生剤、[C]酸拡散制御剤、[D]他の酸拡散制御剤及び[F]溶媒について以下に示す。
<Preparation of photoresist composition>
The [B] acid generator, [C] acid diffusion controller, [D] other acid diffusion controller and [F] solvent used for the preparation of the photoresist composition are shown below.

[[B]酸発生剤]
B−1:トリフェニルスルホニウムアダマンタン−1−イルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホネート(下記式(B−1)で表される化合物)
[[B] acid generator]
B-1: Triphenylsulfonium adamantane-1-yloxycarbonyldifluoromethanesulfonate (compound represented by the following formula (B-1))

Figure 0006079360
Figure 0006079360

[[C]酸拡散制御剤]
S−1:上記式(S−1)で表される化合物
[[C] acid diffusion controller]
S-1: Compound represented by the above formula (S-1)

[[D]他の酸拡散制御剤]
D−1:N−ウンデシルカルボニルオキシエチルモルホリン(下記式(D−1)で表される化合物)
D−2:N−t−アミルオキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン(下記式(D−2)で表される化合物)
D−3:トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート(下記式(D−3)で表される化合物)
[[D] Other acid diffusion control agents]
D-1: N-undecylcarbonyloxyethylmorpholine (compound represented by the following formula (D-1))
D-2: Nt-amyloxycarbonyl-4-hydroxypiperidine (compound represented by the following formula (D-2))
D-3: Triphenylsulfonium 10-camphorsulfonate (compound represented by the following formula (D-3))

Figure 0006079360
Figure 0006079360

[[F]溶媒]
F−1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
F−2:シクロヘキサノン
F−3:γ−ブチロラクトン
[[F] solvent]
F-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate F-2: Cyclohexanone F-3: γ-Butyrolactone

[実施例2]
[A]重合体としての(A−1)100質量部、[B]酸発生剤としての(B−1)9.9質量部、[C]酸拡散制御剤としての(S−1)1.91質量部、[E]含フッ素重合体としての(E−1)5質量部並びに[F]溶媒としての(F−1)1,981質量部、(F−2)849質量部及び(F−3)100質量部を混合し、フォトレジスト組成物(J−1)を調製した。
[Example 2]
[A] 100 parts by mass of (A-1) as a polymer, [B] 9.9 parts by mass of (B-1) as an acid generator, [C] (S-1) 1 as an acid diffusion controller .91 parts by mass, (E-1) 5 parts by mass as [E] fluoropolymer, and (F-1) 1,981 parts by mass as [F] solvent, (F-2) 849 parts by mass and ( F-3) 100 parts by mass was mixed to prepare a photoresist composition (J-1).

[実施例3及び4並びに比較例1]
実施例2において、下記表2に示す種類及び配合量の各成分を用いた以外は実施例2と同様にして、フォトレジスト組成物(J−2)及び(J−3)並びにフォトレジスト組成物(CJ−1)を調製した。なお、表2中の「−」は、該当する成分を用いなかったことを示す。
[Examples 3 and 4 and Comparative Example 1]
In Example 2, the photoresist compositions (J-2) and (J-3) and the photoresist composition were used in the same manner as in Example 2 except that the components of the types and blending amounts shown in Table 2 below were used. (CJ-1) was prepared. In Table 2, “-” indicates that the corresponding component was not used.

Figure 0006079360
Figure 0006079360

<評価>
上記調製したフォトレジスト組成物を用い、下記方法に従い、レジストパターンを形成した。得られたレジストパターンについて下記測定を行うことにより、フォトレジスト組成物についての各評価を行った。評価結果を下記表3に示す。
<Evaluation>
A resist pattern was formed using the prepared photoresist composition according to the following method. Each evaluation about a photoresist composition was performed by performing the following measurement about the obtained resist pattern. The evaluation results are shown in Table 3 below.

[レジストパターンの形成]
直径12インチのシリコンウエハ上に表3に示した各フォトレジスト組成物をスピンコートした後、120℃で60秒間SBを行い、膜厚75nmのレジスト膜を形成した。次に、このレジスト膜をArFエキシマレーザー液浸露光装置(NSR−S610C、NIKON製)を用い、NA=1.3、ratio=0.800、Annularの条件により、50nmLine100nmPitchのパターン形成用のマスクパターンを介して露光した。次いで、露光されたレジスト膜を90℃で60秒間PEBを行った。その後、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により現像し、水洗し、乾燥して、ポジ型のレジストパターンを形成した。このとき、50nmLine100nmPitchのパターン形成用のマスクパターンを介して露光した部分が線幅50nmのLineを形成する露光量を最適露光量(Eop)とした。この最適露光量を感度(mJ/cm)とした。
[Formation of resist pattern]
Each photoresist composition shown in Table 3 was spin-coated on a 12-inch diameter silicon wafer, and then subjected to SB at 120 ° C. for 60 seconds to form a resist film having a thickness of 75 nm. Next, a mask pattern for forming a pattern of 50 nm Line 100 nm Pitch is formed on this resist film using an ArF excimer laser immersion exposure apparatus (NSR-S610C, manufactured by NIKON) under the conditions of NA = 1.3, ratio = 0.800, Annular. Exposed through. Next, the exposed resist film was subjected to PEB at 90 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, washed with water, and dried to form a positive resist pattern. At this time, an exposure amount at which a portion exposed through a mask pattern for forming a pattern of 50 nm Line 100 nm Pitch forms a Line having a line width of 50 nm was defined as an optimum exposure amount (Eop). This optimum exposure amount was defined as sensitivity (mJ / cm 2 ).

[LWR性能]
上記最適露光量にて形成された線幅50nmLine100nmPitchのレジストパターンを、走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ製、CG4000)を用い、パターン上部から観察し、任意の10点において線幅を測定した。測定された線幅の分布度を表す3シグマ値(ばらつき)をLWR性能(nm)とした。
[LWR performance]
A resist pattern having a line width of 50 nm Line 100 nm Pitch formed at the optimal exposure amount was observed from above the pattern using a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, CG4000), and the line width was measured at arbitrary 10 points. The 3 sigma value (variation) representing the distribution of the measured line width was defined as the LWR performance (nm).

[EL性能]
上記最適露光量の±10mJ/cmの範囲で、1.0mJ/cmステップで露光量を変化させて、上記同様の方法により、ポジ型のレジストパターンを形成した。露光量の値を横軸に、得られたラインパターンの大きさを縦軸にプロットし、得られる直線の傾きをEL性能(nm/(mJ/cm))とした。
[EL performance]
A positive resist pattern was formed by the same method as described above by changing the exposure amount in 1.0 mJ / cm 2 steps within the range of ± 10 mJ / cm 2 of the optimum exposure amount. The exposure value was plotted on the horizontal axis and the size of the obtained line pattern was plotted on the vertical axis, and the slope of the obtained straight line was defined as EL performance (nm / (mJ / cm 2 )).

[パターン形状]
上記方法により得られたポジ型のレジストパターンの断面形状を、電子顕微鏡(S−4800、日立ハイテクノロジーズ製)にて観察し、レジストパターンの高さ方向の中間での線幅Lbと、パターンの上部での線幅Laを測り、(La/Lb)の値を算出した。パターン形状は、0.9≦(La/Lb)≦1.1である場合は「良好」と、(La/Lb)<0.9又は1.1<(La/Lb)の場合は「不良」と評価した。
[Pattern shape]
The cross-sectional shape of the positive resist pattern obtained by the above method is observed with an electron microscope (S-4800, manufactured by Hitachi High-Technologies), and the line width Lb in the middle of the height direction of the resist pattern and the pattern The line width La at the top was measured, and the value of (La / Lb) was calculated. The pattern shape is “good” when 0.9 ≦ (La / Lb) ≦ 1.1, and “bad” when (La / Lb) <0.9 or 1.1 <(La / Lb). ".

Figure 0006079360
Figure 0006079360

表3の結果から分かるように、本発明の酸拡散制御剤を用いた実施例のフォトレジスト組成物は、LWR性能及びEL性能に優れることが分かる。また、実施例のフォトレジスト組成物により形成されるレジストパターンのパターン形状は良好であるのに対し、比較例のフォトレジスト組成物では、パターン形状がトップラウンディングしたものとなり不良であった。   As can be seen from the results in Table 3, it can be seen that the photoresist compositions of Examples using the acid diffusion controller of the present invention are excellent in LWR performance and EL performance. In addition, the pattern shape of the resist pattern formed by the photoresist composition of the example was good, whereas in the photoresist composition of the comparative example, the pattern shape was a top rounding and was poor.

本発明によれば、LWR性能、EL性能及びパターン形状に優れるフォトレジスト組成物を形成可能な酸拡散制御剤並びにフォトレジスト組成物が提供される。また、この酸拡散制御剤に好適な化合物及びこの化合物の製造方法が提供される。従って、本発明は、今後更なる微細化が進行する微細加工分野において好適に用いることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the acid diffusion control agent and photoresist composition which can form the photoresist composition excellent in LWR performance, EL performance, and pattern shape are provided. In addition, a compound suitable for the acid diffusion controller and a method for producing the compound are provided. Therefore, the present invention can be suitably used in the field of microfabrication where further miniaturization will proceed in the future.

Claims (7)

下記式(3)で表される化合物からなる酸拡散制御剤。
Figure 0006079360
(式(3)中、R 1’ 及びR 2’ は、それぞれ独立して、炭素数1〜10の1価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、R 1’ とR 2’ とが互いに結合して、これらが結合している窒素原子と共に環構造を形成していてもよい。R は、水素原子、カルボキシ基、シアノ基、炭素数1〜15の1価の炭化水素基又は炭素数1〜15の1価の複素環基である。この炭化水素基及び複素環基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。R 及びR は、それぞれ独立して、単結合、炭素数1〜10の2価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜15の2価の脂環式炭化水素基である。但し、この鎖状炭化水素基及び脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、R とR とが互いに結合して、これらが結合する炭素原子と共に環構造を形成してもよい。Eは、−SO −又は−SO −である。Xは、単結合、カルボニル基、エーテル基、イミノ基、炭素数1〜20の2価の炭化水素基又はこれらを組み合わせた基である。)
An acid diffusion controller comprising a compound represented by the following formula (3) .
Figure 0006079360
(In Formula (3), R 1 ′ and R 2 ′ are each independently a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. Provided that R 1 ′ and R 2 ′ may be bonded to each other to form a ring structure together with the nitrogen atom to which R 1 ′ and R 2 ′ are bonded, and R a is a hydrogen atom, a carboxy group, or a cyano group. A monovalent hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms or a monovalent heterocyclic group having 1 to 15 carbon atoms, wherein some or all of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group and heterocyclic group are substituted. R b and R c are each independently a single bond, a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms. However, part or all of the hydrogen atoms of the chain hydrocarbon group and alicyclic hydrocarbon group may be substituted. And a R b and R c are bonded to each other, may .E to form a ring structure together with the carbon atoms to which they are attached, -SO 2 - or -SO 3 - is .X represents a single bond, a carbonyl Group, ether group, imino group, divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a combination of these.
上記式(3)で表される化合物が、下記式(4)で表される請求項1に記載の酸拡散制御剤。
Figure 0006079360
(式(4)中、Gは、−O−又は−CH−である。Rは、ヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基である。kは、0〜9の整数である。nは、1〜4の整数である。mは、1〜6の整数である。)
The acid diffusion controller according to claim 1 , wherein the compound represented by the formula (3) is represented by the following formula (4).
Figure 0006079360
(In Formula (4), G is —O— or —CH 2 —. R d is a hydroxy group, a cyano group, a halogen atom, or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. Is an integer from 0 to 9. n is an integer from 1 to 4. m is an integer from 1 to 6.)
[A]酸解離性基を有する重合体、
[B]酸発生体、及び
[C]請求項1又は請求項2に記載の酸拡散制御剤
を含有するフォトレジスト組成物。
[A] a polymer having an acid dissociable group,
A photoresist composition comprising [B] an acid generator, and [C] the acid diffusion controller according to claim 1 or 2 .
[D][C]酸拡散制御剤以外の酸拡散制御剤
をさらに含有する請求項3に記載のフォトレジスト組成物。
[D] [C] The photoresist composition according to claim 3 , further comprising an acid diffusion controller other than the acid diffusion controller.
(1)請求項3又は請求項4に記載のフォトレジスト組成物を用い、レジスト膜を形成する工程、
(2)上記レジスト膜を露光する工程、及び
(3)上記露光されたレジスト膜を現像する工程
を有するレジストパターン形成方法。
(1) A step of forming a resist film using the photoresist composition according to claim 3 or claim 4 ,
(2) A resist pattern forming method comprising: exposing the resist film; and (3) developing the exposed resist film.
下記式(i)で表される化合物。
Figure 0006079360
(式(i)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜10の1価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、RとRとが互いに結合して、これらが結合している窒素原子と共に環構造を形成していてもよい。Xは、単結合、カルボニル基、エーテル基、イミノ基、炭素数1〜20の2価の炭化水素基又はこれらを組み合わせた基である。Y’は、下記式(Ya)で表される基である。
Figure 0006079360
(式(Ya)中、R は、水素原子、カルボキシ基、シアノ基、炭素数1〜15の1価の炭化水素基又は炭素数1〜15の1価の複素環基である。この炭化水素基又は複素環基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。R 及びR は、それぞれ独立して、単結合、炭素数1〜10の2価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜15の2価の脂環式炭化水素基である。但し、この鎖状炭化水素基及び脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、R とR とが互いに結合して、これらが結合する炭素原子と共に環構造を形成してもよい。Eは、−SO −である。)
A compound represented by the following formula (i).
Figure 0006079360
(In Formula (i), R 1 and R 2 are each independently a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. there. However, it linked with R 1 and R 2 together may .X also form a ring structure with the nitrogen atom which they are attached represents a single bond, carbonyl group, ether group, imino group, A divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a combination thereof, Y ′ is a group represented by the following formula (Ya).
Figure 0006079360
(In the formula (Ya), R a is a hydrogen atom, a carboxy group, a cyano group, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, or a monovalent heterocyclic group having 1 to 15 carbon atoms. Some or all of the hydrogen atoms of the hydrogen group or heterocyclic group may be substituted, and R b and R c are each independently a single bond or a divalent chain carbon atom having 1 to 10 carbon atoms. A hydrogen group or a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms, provided that part or all of the hydrogen atoms of the chain hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group are substituted. And R b and R c may be bonded to each other to form a ring structure together with the carbon atom to which they are bonded, and E is —SO 3 —.)
下記式(a)で表されるアミン化合物と、下記式(b)で表される有機ハロゲン化物とを反応させる工程を有する下記式(i)で表される化合物の製造方法。
Figure 0006079360
(式(a)、式(b)及び式(i)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜10の1価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、RとRとが互いに結合して、これらが結合している窒素原子と共に環構造を形成していてもよい。Xは、単結合、カルボニル基、エーテル基、イミノ基、炭素数1〜20の2価の炭化水素基又はこれらを組み合わせた基である。Y’は、下記式(Ya)で表される基である。Lは、ハロゲン原子である。)
Figure 0006079360
(式(Ya)中、R は、水素原子、カルボキシ基、シアノ基、炭素数1〜15の1価の炭化水素基又は炭素数1〜15の1価の複素環基である。この炭化水素基又は複素環基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。R 及びR は、それぞれ独立して、単結合、炭素数1〜10の2価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜15の2価の脂環式炭化水素基である。但し、この鎖状炭化水素基及び脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。また、R とR とが互いに結合して、これらが結合する炭素原子と共に環構造を形成してもよい。Eは、−SO −である。)
The manufacturing method of the compound represented by the following formula (i) which has the process with which the amine compound represented by the following formula (a) and the organic halide represented by the following formula (b) are made to react.
Figure 0006079360
(In formula (a), formula (b) and formula (i), R 1 and R 2 are each independently a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or 3 to 20 carbon atoms. It is a monovalent alicyclic hydrocarbon group, provided that R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring structure together with the nitrogen atom to which these are bonded, X being a single bond , A carbonyl group, an ether group, an imino group, a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a combination thereof, Y ′ is a group represented by the following formula (Ya). , A halogen atom.)
Figure 0006079360
(In the formula (Ya), R a is a hydrogen atom, a carboxy group, a cyano group, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, or a monovalent heterocyclic group having 1 to 15 carbon atoms. Some or all of the hydrogen atoms of the hydrogen group or heterocyclic group may be substituted, and R b and R c are each independently a single bond or a divalent chain carbon atom having 1 to 10 carbon atoms. A hydrogen group or a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms, provided that part or all of the hydrogen atoms of the chain hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group are substituted. And R b and R c may be bonded to each other to form a ring structure together with the carbon atom to which they are bonded, and E is —SO 3 —.)
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