JP6126807B2 - Pattern formation method - Google Patents

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本発明は、ブロックコポリマーの相分離構造を利用してパターンを形成する方法に関する。   The present invention relates to a method for forming a pattern using a phase separation structure of a block copolymer.

近年、大規模集積回路(LSI)のさらなる微細化に伴い、より繊細な構造体を加工する技術が求められている。このような要望に対して、互いに非相溶性のブロック同士を結合させたブロックコポリマーの自己組織化により形成される相分離構造を利用して、より微細なパターンを形成する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
ブロックコポリマーの相分離を利用するためには、ミクロ相分離により形成された自己組織化ナノ構造を特定の領域のみに形成し、かつ所望の方向へ配列させることが必須となる。これらの位置制御及び配向制御を実現するために、ガイドパターンによって、相分離パターンを制御するグラフォエピタキシーと、基板の化学状態の違いによって相分離パターンを制御するケミカルエピタキシーといった方法が提案されている(例えば、非特許文献1参照。)。
In recent years, with the further miniaturization of large-scale integrated circuits (LSIs), a technique for processing more delicate structures is required. In response to such a demand, a method of forming a finer pattern using a phase separation structure formed by self-assembly of a block copolymer in which mutually incompatible blocks are bonded to each other is disclosed. (For example, refer to Patent Document 1).
In order to utilize the phase separation of the block copolymer, it is essential to form the self-assembled nanostructure formed by the microphase separation only in a specific region and arrange it in a desired direction. In order to realize these position control and orientation control, there are proposed methods such as graphoepitaxy for controlling the phase separation pattern by the guide pattern and chemical epitaxy for controlling the phase separation pattern by the difference in the chemical state of the substrate. (For example, refer nonpatent literature 1.).

前記位置制御及び配向制御を実現するため、ガイドパターンの形成には、樹脂等の基材成分を含むレジスト材料が用いられている。前記レジスト材料はポジ型とネガ型とに分けられ、露光した部分の現像液に対する溶解性が増大するレジスト材料をポジ型、露光した部分の現像液に対する溶解性が低下するレジスト材料をネガ型という。
ブロックコポリマーの自己組織化を利用した微細パターンを形成するために使用するガイドパターンの形成時に、ネガ型現像プロセスを用いることが提案されている。ネガ型現像プロセスは、前記ポジ型の化学増幅型レジスト組成物と、有機溶剤を含有する現像液(以下「有機系現像液」ということがある。)とを組み合わせたプロセス(以下、有機系現像液を用いるプロセスを「溶剤現像プロセス」又は「溶剤現像ネガ型プロセス」ということがある)である。一般に、ポジ型の化学増幅型レジスト組成物は、露光によってアルカリ現像液に対する溶解性が増大するが、このとき相対的に有機溶剤に対する溶解性が減少する。そのため、溶剤現像ネガ型プロセスにおいては、レジスト膜の未露光部が有機系現像液により溶解し、除去されて、レジストパターンが形成される(例えば、特許文献2参照)。
In order to realize the position control and the orientation control, a resist material containing a base material component such as a resin is used for forming the guide pattern. The resist material is classified into a positive type and a negative type. A resist material whose solubility in an exposed portion of a developer is increased is called a positive type, and a resist material whose solubility in an exposed portion of a developer is reduced is called a negative type. .
It has been proposed to use a negative development process when forming a guide pattern used to form a fine pattern utilizing self-assembly of a block copolymer. The negative development process is a process (hereinafter referred to as organic development) in which the positive chemically amplified resist composition is combined with a developer containing an organic solvent (hereinafter also referred to as “organic developer”). The process using the liquid is sometimes referred to as “solvent development process” or “solvent development negative process”. In general, the positive chemically amplified resist composition increases the solubility in an alkali developer by exposure, but at this time, the solubility in an organic solvent relatively decreases. Therefore, in the solvent development negative type process, the unexposed portion of the resist film is dissolved and removed by the organic developer to form a resist pattern (see, for example, Patent Document 2).

特開2008−36491号公報JP 2008-36491 A 特開2009−025723号公報JP 2009-025723 A

プロシーディングスオブエスピーアイイー(Proceedings of SPIE),第7637巻,第76370G−1(2010年).Proceedings of SPIE, Volume 7637, 76370G-1 (2010).

露光により酸を発生し、且つ酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位(a1)を有するレジスト組成物を用いて形成されたガイドパターンを使用する場合、ブロックコポリマー含有組成物を相分離させる際の加熱処理によって、ガイドパターンの熱ダレが生じることがあり、ガイドパターンの形状が変形する恐れがある。熱ダレを防ぐために相分離をなるべく低い加熱温度で行うことが求められるが、低温の加熱処理であると相分離効率が下がる問題がある。このため、従来は、低温であっても相分離が促進するように、ガイドパターンを構成する凹部の底面に中性化膜を予め設けておくことが行われていた。
しかしながら、中性化膜を形成する工程は製造コストを押し上げることにつながるため、前記構成単位(a1)レジストからなるガイドパターンを使用しているにも関わらず、中性化膜を設けずに相分離させる方法が求められている。
In the case of using a guide pattern formed using a resist composition having a structural unit (a1) containing an acid-decomposable group that generates an acid upon exposure and increases its polarity by the action of an acid, a block copolymer-containing composition The heat treatment at the time of phase separation may cause the sagging of the guide pattern, which may deform the shape of the guide pattern. In order to prevent thermal sag, it is required to perform the phase separation at as low a heating temperature as possible, but there is a problem that the phase separation efficiency is lowered when the heat treatment is performed at a low temperature. For this reason, conventionally, a neutralization film has been provided in advance on the bottom surface of the concave portion constituting the guide pattern so as to promote phase separation even at a low temperature.
However, since the step of forming the neutralization film leads to an increase in manufacturing cost, the neutralization film is not provided even though the guide pattern composed of the structural unit (a1) resist is used. There is a need for a method of separation.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、露光により酸を発生し、且つ酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位(a1)を有するレジスト組成物によって形成されたガイドパターンを使用しているにも関わらず、該ガイドパターンの底部に中性化膜を設けずにブロックコポリマー含有組成物を相分離させることが可能なパターン形成方法の提供を課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is formed of a resist composition having a structural unit (a1) containing an acid-decomposable group that generates an acid upon exposure and increases its polarity by the action of an acid. It is an object of the present invention to provide a pattern forming method capable of phase-separating a block copolymer-containing composition without providing a neutralized film at the bottom of the guide pattern, even though the guide pattern is used.

本発明の第一態様は、露光により酸を発生し、且つ酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位(a1)を有するレジスト組成物によって形成されたガイドパターンを表面に有し、前記ガイドパターンの凹部の底面に中性化膜を有しない支持体に対して、
前記ガイドパターンの凹部の底面を被覆するように、複数種類のブロックが結合したブロックコポリマー及び有機溶剤を含む組成物を用いて、ブロックコポリマーを含む層を形成するブロックコポリマー層形成工程と、
前記ブロックコポリマー層形成工程後、前記ブロックコポリマーを含む層を相分離させる相分離工程と、
前記相分離工程後、前記ブロックコポリマーを含む層のうち、前記ブロックコポリマーを構成する複数種類のブロックのうちの少なくとも一種類のブロックからなる相を選択的に除去する工程と、を有し、
前記ガイドパターンの凹部を構成する底面と側面の、水接触角の差の絶対値が5度以上であり、
前記ブロックコポリマー及び前記有機溶剤を含む前記組成物が、さらに、20℃における蒸気圧が0.05hPa以下であり、且つ凝固点が25℃以下である化合物を含有することを特徴とするパターン形成方法である。
前記パターン形成方法は、前記相分離工程において、前記ブロックコポリマー層を100〜180℃で10〜600秒間の加熱処理を行うことにより相分離させることが好ましい
The first aspect of the present invention has a guide pattern formed on a surface of a resist composition having a structural unit (a1) containing an acid-decomposable group that generates an acid upon exposure and increases its polarity by the action of an acid. And for a support having no neutralization film on the bottom surface of the concave portion of the guide pattern,
A block copolymer layer forming step of forming a block copolymer-containing layer using a composition comprising a block copolymer in which a plurality of types of blocks are bonded and an organic solvent so as to cover the bottom surface of the concave portion of the guide pattern;
After the block copolymer layer forming step, a phase separation step for phase separation of the layer containing the block copolymer;
After the phase separation step, a step of selectively removing a phase composed of at least one block of a plurality of types of blocks constituting the block copolymer from the layer containing the block copolymer,
The guide pattern of the bottom and side surfaces constituting the concave portion of the state, and are the absolute value of 5 degrees or more of the difference between the water contact angle,
Said composition comprising the block copolymer and the organic solvent, further, the vapor pressure at 20 ° C. is not more than 0.05HPa, a pattern forming method and the freezing point is characterized that you containing compound is 25 ° C. or less It is.
In the pattern forming method, the block copolymer layer is preferably subjected to phase separation by performing heat treatment at 100 to 180 ° C. for 10 to 600 seconds in the phase separation step .

本明細書及び本特許請求の範囲において、「脂肪族」とは、芳香族に対する相対的な概念であって、芳香族性を持たない基、化合物等を意味するものと定義する。
「アルキル基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状及び環状の1価の飽和炭化水素基を包含するものとする。
「アルキレン基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状及び環状の2価の飽和炭化水素基を包含するものとする。アルコキシ基中のアルキル基も同様である。
「ハロゲン化アルキル基」は、アルキル基の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換された基であり、該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
「フッ素化アルキル基」又は「フッ素化アルキレン基」は、アルキル基又はアルキレン基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基をいう。
「構成単位」とは、高分子化合物(樹脂、重合体、共重合体)を構成するモノマー単位(単量体単位)を意味する。
「アクリル酸エステルから誘導される構成単位」とは、アクリル酸エステルのエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「アクリル酸エステル」は、アクリル酸(CH=CH−COOH)のカルボキシ基末端の水素原子が有機基で置換された化合物である。
アクリル酸エステルは、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。該α位の炭素原子に結合した水素原子を置換する置換基は、水素原子以外の原子又は基であり、たとえば炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基、ヒドロキシアルキル基等が挙げられる。なお、アクリル酸エステルのα位の炭素原子とは、特に断りがない限り、カルボニル基が結合している炭素原子のことである。
以下、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されたアクリル酸エステルをα置換アクリル酸エステルということがある。また、アクリル酸エステルとα置換アクリル酸エステルとを包括して「(α置換)アクリル酸エステル」ということがある。
「ヒドロキシスチレン若しくはヒドロキシスチレン誘導体から誘導される構成単位」とは、ヒドロキシスチレン若しくはヒドロキシスチレン誘導体のエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「ヒドロキシスチレン誘導体」とは、ヒドロキシスチレンのα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、並びにそれらの誘導体を含む概念とする。それらの誘導体としては、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいヒドロキシスチレンの水酸基の水素原子を有機基で置換したもの、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいヒドロキシスチレンのベンゼン環に、水酸基以外の置換基が結合したもの、等が挙げられる。なお、α位(α位の炭素原子)とは、特に断りがない限り、ベンゼン環が結合している炭素原子のことをいう。
ヒドロキシスチレンのα位の水素原子を置換する置換基としては、前記α置換アクリル酸エステルにおいて、α位の置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
「ビニル安息香酸若しくはビニル安息香酸誘導体から誘導される構成単位」とは、ビニル安息香酸若しくはビニル安息香酸誘導体のエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「ビニル安息香酸誘導体」とは、ビニル安息香酸のα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、並びにそれらの誘導体を含む概念とする。それらの誘導体としては、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいビニル安息香酸のカルボキシ基の水素原子を有機基で置換したもの、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいビニル安息香酸のベンゼン環に、水酸基およびカルボキシ基以外の置換基が結合したもの、等が挙げられる。なお、α位(α位の炭素原子)とは、特に断りがない限り、ベンゼン環が結合している炭素原子のことをいう。
「スチレン」とは、スチレンおよびスチレンのα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたものも含む概念とする。
「スチレンから誘導される構成単位」、「スチレン誘導体から誘導される構成単位」とは、スチレン又はスチレン誘導体のエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
上記α位の置換基としてのアルキル基は、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基)等が挙げられる。
また、α位の置換基としてのハロゲン化アルキル基は、具体的には、上記「α位の置換基としてのアルキル基」の水素原子の一部または全部を、ハロゲン原子で置換した基が挙げられる。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
また、α位の置換基としてのヒドロキシアルキル基は、具体的には、上記「α位の置換基としてのアルキル基」の水素原子の一部または全部を、水酸基で置換した基が挙げられる。該ヒドロキシアルキル基における水酸基の数は、1〜5が好ましく、1が最も好ましい。
「露光」は、放射線の照射全般を含む概念とする。
In the present specification and claims, “aliphatic” is a relative concept with respect to aromatics, and is defined to mean groups, compounds, etc. that do not have aromaticity.
Unless otherwise specified, the “alkyl group” includes linear, branched and cyclic monovalent saturated hydrocarbon groups.
The “alkylene group” includes linear, branched, and cyclic divalent saturated hydrocarbon groups unless otherwise specified. The same applies to the alkyl group in the alkoxy group.
The “halogenated alkyl group” is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with a halogen atom, and examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
“Fluorinated alkyl group” or “fluorinated alkylene group” refers to a group in which part or all of the hydrogen atoms of an alkyl group or alkylene group are substituted with fluorine atoms.
“Structural unit” means a monomer unit (monomer unit) constituting a polymer compound (resin, polymer, copolymer).
“A structural unit derived from an acrylate ester” means a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of an acrylate ester.
“Acrylic acid ester” is a compound in which the hydrogen atom at the carboxy group terminal of acrylic acid (CH 2 ═CH—COOH) is substituted with an organic group.
In the acrylate ester, the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent. The substituent that replaces the hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom is an atom or group other than a hydrogen atom, such as an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a hydroxy group. An alkyl group etc. are mentioned. The α-position carbon atom of the acrylate ester is a carbon atom to which a carbonyl group is bonded unless otherwise specified.
Hereinafter, an acrylate ester in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position is substituted with a substituent may be referred to as an α-substituted acrylate ester. Further, the acrylate ester and the α-substituted acrylate ester may be collectively referred to as “(α-substituted) acrylate ester”.
“A structural unit derived from hydroxystyrene or a hydroxystyrene derivative” means a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of hydroxystyrene or a hydroxystyrene derivative.
“Hydroxystyrene derivative” is a concept including those in which the hydrogen atom at the α-position of hydroxystyrene is substituted with another substituent such as an alkyl group or an alkyl halide group, and derivatives thereof. The derivatives include those in which the hydrogen atom at the α-position may be substituted with a substituent, the hydrogen atom of the hydroxyl group of hydroxystyrene substituted with an organic group, and the hydrogen atom at the α-position substituted with a substituent. Examples include those in which a substituent other than a hydroxyl group is bonded to a good benzene ring of hydroxystyrene. The α-position (α-position carbon atom) means a carbon atom to which a benzene ring is bonded unless otherwise specified.
Examples of the substituent for substituting the hydrogen atom at the α-position of hydroxystyrene include the same substituents as those mentioned as the substituent at the α-position in the α-substituted acrylic ester.
The “structural unit derived from vinyl benzoic acid or a vinyl benzoic acid derivative” means a structural unit configured by cleavage of an ethylenic double bond of vinyl benzoic acid or a vinyl benzoic acid derivative.
The “vinyl benzoic acid derivative” is a concept including a compound in which the hydrogen atom at the α-position of vinyl benzoic acid is substituted with another substituent such as an alkyl group or an alkyl halide group, and derivatives thereof. These derivatives include those obtained by substituting the hydrogen atom of the carboxy group of vinyl benzoic acid with an organic group, which may be substituted with a hydrogen atom at the α-position, and the hydrogen atom at the α-position with a substituent. Examples thereof include those in which a substituent other than a hydroxyl group and a carboxy group is bonded to the benzene ring of vinyl benzoic acid. The α-position (α-position carbon atom) means a carbon atom to which a benzene ring is bonded unless otherwise specified.
“Styrene” is a concept that includes styrene and those in which the α-position hydrogen atom of styrene is substituted with another substituent such as an alkyl group or a halogenated alkyl group.
“Structural unit derived from styrene” and “structural unit derived from styrene derivative” mean a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of styrene or a styrene derivative.
The alkyl group as the substituent at the α-position is preferably a linear or branched alkyl group, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group) and the like.
Specific examples of the halogenated alkyl group as the substituent at the α-position include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the above-mentioned “alkyl group as the substituent at the α-position” are substituted with a halogen atom. It is done. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.
Specific examples of the hydroxyalkyl group as a substituent at the α-position include a group in which part or all of the hydrogen atoms of the “alkyl group as the substituent at the α-position” are substituted with a hydroxyl group. 1-5 are preferable and, as for the number of the hydroxyl groups in this hydroxyalkyl group, 1 is the most preferable.
“Exposure” is a concept including general irradiation of radiation.

本発明のパターン形成方法によれば、露光により酸を発生し、且つ酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位(a1)を有するレジスト組成物によって形成されたガイドパターンを使用しているにも関わらず、該ガイドパターンの底部に中性化膜を設けずにブロックコポリマー含有組成物を相分離させることが可能なパターン形成方法を提供することができる。この結果、パターン形成工程を簡略化することができ、製造コストを低減することができる。   According to the pattern forming method of the present invention, a guide pattern formed by a resist composition having a structural unit (a1) containing an acid-decomposable group that generates an acid upon exposure and increases its polarity by the action of an acid is used. Nevertheless, it is possible to provide a pattern forming method capable of phase-separating the block copolymer-containing composition without providing a neutralized film at the bottom of the guide pattern. As a result, the pattern forming process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

本発明のパターン形成方法の実施形態例を説明する概略工程図である。It is a schematic process drawing explaining the example of an embodiment of the pattern formation method of the present invention.

以下、本発明について具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
《パターン形成方法》
本発明のパターン形成方法は、露光により酸を発生し、且つ酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位(a1)を有するレジスト組成物によって形成されたガイドパターンを表面に有する支持体を使用する。この際、前記ガイドパターンの凹部の底面には、後述する中性化膜を設ける必要がない。
Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to this.
<Pattern formation method>
The pattern forming method of the present invention has a guide pattern formed on a surface by a resist composition having a structural unit (a1) containing an acid-decomposable group that generates an acid upon exposure and increases its polarity by the action of an acid. Use a support. At this time, it is not necessary to provide a neutralization film described later on the bottom surface of the concave portion of the guide pattern.

本発明のパターン形成方法においては、前記ガイドパターンの凹部を構成する側面(側壁)と底面の「水の接触角」の差の絶対値が5度以上である支持体を使用する。「水の接触角」の差の絶対値が±5度以上であると、前記凹部に入れたブロックコポリマー含有組成物を、比較的低温の加熱処理によって充分に相分離させることができる。   In the pattern forming method of the present invention, a support is used in which the absolute value of the difference between the “water contact angle” between the side surface (side wall) and the bottom surface constituting the recess of the guide pattern is 5 degrees or more. When the absolute value of the difference in “water contact angle” is ± 5 degrees or more, the block copolymer-containing composition placed in the recess can be sufficiently phase-separated by heat treatment at a relatively low temperature.

このメカニズムの一因として、前記凹部を構成する側面と底面の性質、即ち「水の接触角」に関する物理化学的性質が異なることによって、当該ブロックコポリマーを構成する複数種類のブロックのうち、前記凹部の側面に親和性を有するブロックが当該側面に引き寄せられる又は、前記凹部の側面に非親和性であるブロックが当該側面から離れる(疎外される)ことによって、相分離が促進されて、比較的低温であっても充分に相分離が進行することが考えられる。   One reason for this mechanism is that the properties of the side surface and the bottom surface that constitute the recess, that is, the physicochemical properties relating to the “water contact angle” are different, and thus the recess of the plurality of types of blocks constituting the block copolymer. A block having affinity for the side surface of the recess is attracted to the side surface, or a block having non-affinity on the side surface of the concave portion is separated (alienated) from the side surface, thereby promoting phase separation and relatively low temperature. Even so, it is conceivable that phase separation proceeds sufficiently.

以下では、「水の接触角」を単に「水接触角」と呼ぶことがある。本発明において、水接触角は、公知方法であるθ/2法およびJIS R 325(1999)を用いた測定値を採用している。水接触角の測定は、例えばDropmaster700(協和界面科学株式会社社製)によって測定することができる。   Hereinafter, the “water contact angle” may be simply referred to as “water contact angle”. In the present invention, the water contact angle employs a measured value using a known method θ / 2 method and JIS R 325 (1999). The water contact angle can be measured by, for example, Dropmaster 700 (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

前記ガイドパターンの凹部の底面の水接触角は、当該ガイドパターンを形成する以前の支持体を用いて、ガイドパターン形成後の前記底面に対応する領域の水接触角を測定することにより求められる。
前記ガイドパターンの凹部の側面の水接触角は、該側面に水を滴下してその水接触角を測定する方法ではなく、該側面と同じ状態の平面を別途作製し、該平面に水を滴下して測定した水接触角を前記凹部の側面の水接触角と見なすことにより求めることができる。例えば、前記ガイドパターンが、レジスト膜の成膜後にポストアプライドベーク(PAB)、マスクを介した露光及びポストエクスポージャベーク(PEB)により形成されている場合、別途成膜した同じレジスト膜に対して、同様の条件で、PAB処理、マスクを介さない全面露光及びPEB処理することにより、当該別途成膜したレジスト膜の上面(平面)に、前記ガイドパターンの凹部の側面とほぼ同じ状態の平面を形成することができる。この平面の水接触角が、前記ガイドパターンの凹部の側面の水接触角と同じであると見なすことができる。より具体的には、次の方法が例示できる。感光性樹脂組成物をAct-8でスピンコートし、100℃60秒のPAB処理後、Nikon S302によってマスクを介さずに30mJ/cm2で露光照射後、100℃60秒のPEB処理によりレジスト膜の保護基を脱保護させたレジスト膜表面の接触角を測定する。この測定値を、同様の条件で形成されたガイドパターンの側面(側壁部)を構成するレジストの接触角と見なすことができる。
The water contact angle of the bottom surface of the concave portion of the guide pattern is obtained by measuring the water contact angle of the region corresponding to the bottom surface after the guide pattern is formed using a support body before the guide pattern is formed.
The water contact angle of the side surface of the concave portion of the guide pattern is not a method of measuring the water contact angle by dripping water on the side surface, but separately preparing a plane in the same state as the side surface and dripping water on the plane. The water contact angle measured in this way can be determined by regarding it as the water contact angle of the side surface of the recess. For example, when the guide pattern is formed by post-apply bake (PAB), exposure through a mask and post-exposure bake (PEB) after the resist film is formed, the same resist film is formed separately. By performing PAB treatment, full-surface exposure without using a mask, and PEB treatment under the same conditions, a flat surface that is substantially the same as the side surface of the concave portion of the guide pattern is formed on the upper surface (flat surface) of the resist film formed separately. Can be formed. It can be considered that the water contact angle of this plane is the same as the water contact angle of the side surface of the concave portion of the guide pattern. More specifically, the following method can be illustrated. The photosensitive resin composition was spin coated with Act-8, subjected to PAB treatment at 100 ° C. for 60 seconds, exposed to exposure at 30 mJ / cm 2 without using a mask by Nikon S302, and then subjected to PEB treatment at 100 ° C. for 60 seconds. The contact angle of the surface of the resist film from which the protective group is deprotected is measured. This measured value can be regarded as the contact angle of the resist constituting the side surface (side wall portion) of the guide pattern formed under the same conditions.

本発明において、水接触角の前記差の絶対値は、5度以上であればよく、10度以上であることが好ましく、15度以上であることがより好ましく、20度以上であることが最も好ましい。前記差の絶対値が大きいほど、ブロックコポリマー含有組成物の相分離を促進させることができる。前記差の絶対値の上限は特に制限されず、例えば90度以下にすることが挙げられる。   In the present invention, the absolute value of the difference in water contact angle may be 5 degrees or more, preferably 10 degrees or more, more preferably 15 degrees or more, and most preferably 20 degrees or more. preferable. The larger the absolute value of the difference, the more the phase separation of the block copolymer-containing composition can be promoted. The upper limit of the absolute value of the difference is not particularly limited, and may be 90 degrees or less, for example.

本発明において、前記ガイドパターンの凹部の側面の水接触角(θ)は、前記凹部の底面の水接触角(θ)よりも正の側に大きいことが好ましい。このθ>θの関係であることにより、当該凹部内において相分離したブロックコポリマー含有組成物の各相が、当該凹部の側面に対して平行に積層した相分離構造(図1参照)にすることが容易になる。
図1に示す相分離構造は、当該凹部を有する支持体の厚み方向の断面で観察した場合、分離した相が、当該凹部の底面に対して略垂直方向に延びた縞模様を形成している。
In the present invention, the water contact angle (θ A ) on the side surface of the concave portion of the guide pattern is preferably larger on the positive side than the water contact angle (θ B ) on the bottom surface of the concave portion. Due to this relationship of θ A > θ B , each phase of the block copolymer-containing composition phase-separated in the concave portion has a phase separation structure (see FIG. 1) laminated in parallel to the side surface of the concave portion. Easy to do.
The phase separation structure shown in FIG. 1 forms a striped pattern in which the separated phases extend in a substantially vertical direction with respect to the bottom surface of the concave portion when observed in a cross section in the thickness direction of the support having the concave portion. .

したがって、前記θと前記θの差(θ−θ)は、+5度以上であればよく、+10度以上であることが好ましく、+15度以上であることがより好ましく、+20度以上であることが最も好ましい。前記差は、いずれも正の値である。前記差が大きいほど、ブロックコポリマー含有組成物の相分離を促進させることができる。水接触角の前記差の上限は特に制限されず、例えば50度以下にすることが挙げられる。 Therefore, the difference (θ A −θ B ) between θ A and θ B may be +5 degrees or more, preferably +10 degrees or more, more preferably +15 degrees or more, and +20 degrees or more. Most preferably. The differences are all positive values. The larger the difference, the more the phase separation of the block copolymer-containing composition can be promoted. The upper limit of the difference in water contact angle is not particularly limited, and may be, for example, 50 degrees or less.

本発明のパターン形成方法は、前記支持体を用いて、少なくとも以下の3つの工程、すなわち、ブロックコポリマー層形成工程、相分離工程、及び特定の相を選択的に除去する工程により実施することができる。以下に各工程の詳細を説明する。   The pattern forming method of the present invention can be carried out using the support by at least the following three steps: a block copolymer layer forming step, a phase separation step, and a step of selectively removing a specific phase. it can. Details of each step will be described below.

<ブロックコポリマー層形成工程(工程1)>
以下、ブロックコポリマー層形成工程を「工程1」と呼ぶことがある。工程1は、露光により酸を発生し、且つ酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位(a1)を有するレジスト組成物によって形成されたガイドパターンを表面に有する前述の支持体に対して、前記ガイドパターンの凹部の底面を被覆するように、ブロックコポリマーを含む組成物を用いて、ブロックコポリマーを含む層を形成する工程である。
<Block copolymer layer forming step (step 1)>
Hereinafter, the block copolymer layer forming step may be referred to as “step 1”. Step 1 includes the above-mentioned support having on its surface a guide pattern formed by a resist composition having a structural unit (a1) containing an acid-decomposable group that generates an acid upon exposure and increases its polarity by the action of an acid. On the other hand, it is a step of forming a layer containing a block copolymer using a composition containing a block copolymer so as to cover the bottom surface of the concave portion of the guide pattern.

[支持体]
前記支持体の材料は、ガイドパターンによって構成される前記凹部の側面の水接触角と異なる水接触角を有する材料の中から適宜選択して用いることができる。
また、前記支持体の材料は、ブロックコポリマーを塗布する際に溶解するものでなければ特に限定されず、電子部品用の基板等として従来公知のものを用いることができる。例えば、シリコンウェーハ、金、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属からなる金属基板;前記金属が酸化してなる酸化金属基板;ガラス基板、ポリマーフィルム(ポリエチレン、ポリエチレンテレフタラート、ポリイミド、ベンゾシクロブテン等)等が挙げられる。また、これらの基板の大きさや形状は、特に限定されるものではない。前記基板は必ずしも平滑な表面を有する必要はなく、様々な材質や形状の基板を適宜選択することができる。例えば、曲面を有する基板、表面が凹凸形状の平板、薄片状などの様々な形状のものまで多様に用いることができる。
[Support]
The material of the support can be appropriately selected from materials having a water contact angle different from the water contact angle of the side surface of the recess formed by the guide pattern.
The material of the support is not particularly limited as long as it does not dissolve when the block copolymer is applied, and a conventionally known material can be used as a substrate for an electronic component. For example, a silicon substrate, a metal substrate made of metal such as gold, copper, chromium, iron, and aluminum; a metal oxide substrate formed by oxidizing the metal; a glass substrate, a polymer film (polyethylene, polyethylene terephthalate, polyimide, benzocyclobutene) Etc.). Further, the size and shape of these substrates are not particularly limited. The substrate does not necessarily have a smooth surface, and substrates of various materials and shapes can be appropriately selected. For example, a substrate having a curved surface, a flat plate having an uneven surface, and a substrate having various shapes such as a thin piece can be used.

本発明のパターン形成方法において、前記支持体として、前述した基板をそのまま用いてもよいし、図1に示すように、基板表面に処理を施した基板を用いてもよい。例えば、基板11の表面上に無機系又は有機系の膜12を形成した基板11を用いることができる。   In the pattern forming method of the present invention, the substrate described above may be used as it is as the support, or a substrate whose surface is processed as shown in FIG. For example, a substrate 11 in which an inorganic or organic film 12 is formed on the surface of the substrate 11 can be used.

基板11の表面は、予め洗浄されていてもよい。基板表面を洗浄することにより、基板表面全体に渡る水接触角を均一にすることができる。また、前記洗浄処理により、前記無機系又は有機系の膜の基板表面に対する密着性を高められる場合がある。
洗浄処理としては、従来公知の方法が適用可能であり、例えば酸素プラズマ処理、オゾン酸化処理、酸アルカリ処理、化学修飾処理等が挙げられる。
なお、洗浄処理の種類や方法によっては、当該表面の水接触角が変化する場合がある。当該表面が前記凹部の底面を構成する場合には、洗浄処理前後における基板表面の水接触角の変化を考慮することが望ましい。
The surface of the substrate 11 may be cleaned in advance. By cleaning the substrate surface, the water contact angle over the entire substrate surface can be made uniform. In addition, the cleaning treatment may improve the adhesion of the inorganic or organic film to the substrate surface.
As the cleaning treatment, conventionally known methods can be applied, and examples thereof include oxygen plasma treatment, ozone oxidation treatment, acid-alkali treatment, and chemical modification treatment.
Depending on the type and method of the cleaning treatment, the water contact angle on the surface may change. When the surface constitutes the bottom surface of the recess, it is desirable to consider the change in the water contact angle of the substrate surface before and after the cleaning process.

前記無機系の膜としては、無機反射防止膜(無機BARC)が挙げられる。前記有機系の膜としては、有機反射防止膜(有機BARC)が挙げられる。
前記無機系の膜は公知方法によって形成することが可能であり、例えば、シリコン系材料などの無機系の反射防止膜組成物を基板上に塗工し、焼成等することにより形成できる。
前記有機系の膜は公知方法によって形成することが可能であり、例えば、当該膜を構成する樹脂成分等を有機溶剤に溶解した有機膜形成用材料を、基板上にスピンナー等で塗布し、200〜300℃で、好ましくは30〜300秒間、より好ましくは60〜180秒間の加熱条件でベーク処理することにより形成できる。前記有機膜形成用材料は、光や電子線に対する感受性(感光性)を必ずしも必要とするものではなく、該感受性を有するものであってもよく、有しないものであってもよい。具体的には、半導体素子や液晶表示素子の製造において一般的に用いられているレジストや樹脂を用いることができる。
Examples of the inorganic film include an inorganic antireflection film (inorganic BARC). Examples of the organic film include an organic antireflection film (organic BARC).
The inorganic film can be formed by a known method. For example, the inorganic film can be formed by applying an inorganic antireflection film composition such as a silicon-based material on a substrate and baking it.
The organic film can be formed by a known method. For example, an organic film forming material in which a resin component or the like constituting the film is dissolved in an organic solvent is applied on a substrate with a spinner or the like. It can be formed by baking at a heating condition of ˜300 ° C., preferably 30 to 300 seconds, more preferably 60 to 180 seconds. The organic film forming material does not necessarily require sensitivity (photosensitivity) to light or an electron beam, and may or may not have such sensitivity. Specifically, resists and resins generally used in the manufacture of semiconductor elements and liquid crystal display elements can be used.

また、有機膜上に形成したブロックコポリマーからなるパターンを用いて、前記有機膜をエッチングすることにより、前記パターンを有機膜へ転写することも可能である。この用途に適した有機膜材料として、酸素プラズマエッチング等のエッチングが可能な有機膜を形成できる材料であることが好ましい。具体的には、従来の有機BARCなどの有機膜を形成するための材料が適用可能であり、例えば、ブリューワサイエンス社製のARCシリーズ、ロームアンドハース社製のARシリーズ、東京応化工業社製のSWKシリーズなどが挙げられる。   It is also possible to transfer the pattern to the organic film by etching the organic film using a pattern made of a block copolymer formed on the organic film. As an organic film material suitable for this application, a material capable of forming an organic film capable of etching such as oxygen plasma etching is preferable. Specifically, materials for forming an organic film such as a conventional organic BARC can be applied. For example, ARC series manufactured by Brewer Science, AR series manufactured by Rohm and Haas, SWK series etc. are mentioned.

本発明のパターン形成方法において、前記支持体として、前記基板上に中性化膜を形成する必要はない。中性化膜の形成工程を省いて簡略化することにより、本発明のパターン形成方法にかかる種々のコスト(時間、材料等)を低減することができる。しかし、本発明において、前記支持体として中性化膜を設けた基板を使用しても構わない。中性化膜が前記凹部の底面を構成する場合、その底面と側面の水接触角の差の絶対値は、前述の範囲を満たす必要は無い。   In the pattern forming method of the present invention, it is not necessary to form a neutralized film on the substrate as the support. By omitting the neutralization film forming step and simplifying it, various costs (time, material, etc.) for the pattern forming method of the present invention can be reduced. However, in the present invention, a substrate provided with a neutralization film may be used as the support. When the neutralization film forms the bottom surface of the recess, the absolute value of the difference in water contact angle between the bottom surface and the side surface does not need to satisfy the above-described range.

中性化膜を形成する方法は特に制限されず、従来公知の方法により形成できる。例えば、中性化膜の材料を含む下地剤をスピンナーを用いたスピンコート法によって基板上に塗布する等の従来公知の方法により、基板上に塗膜を形成し、これを乾燥させることにより、中性化膜を形成できる。下地剤の詳細は後述する。
塗膜の乾燥方法としては、下地剤に含まれる有機溶剤を揮発させることができればよく、たとえばベークする方法等が挙げられる。
ベーク温度は、80〜300℃が好ましく、100〜270℃がより好ましく、120〜250℃がさらに好ましい。ベーク時間は、30〜500秒間が好ましく、60〜240秒間がより好ましい。
The method for forming the neutralized film is not particularly limited, and can be formed by a conventionally known method. For example, by forming a coating film on a substrate by a conventionally known method such as applying a base material containing a material for a neutralized film on the substrate by a spin coating method using a spinner, and drying the coating, A neutral film can be formed. Details of the base agent will be described later.
As a method for drying the coating film, it is sufficient if the organic solvent contained in the base material can be volatilized, and examples thereof include a baking method.
The baking temperature is preferably 80 to 300 ° C, more preferably 100 to 270 ° C, and further preferably 120 to 250 ° C. The baking time is preferably 30 to 500 seconds, and more preferably 60 to 240 seconds.

一般に、中性化膜を基板表面に設けることによって、基板の表面(前記凹部の底面)が中性化され、その上層に設けるブロックコポリマーからなる層のうち、特定のブロックからなる相のみが基板表面に接することを抑制することができる。つまり、中性化膜はブロックコポリマーを含む層の相分離を積極的に促すように作用するわけではなく、相分離に対して中立的な表面を提供していると考えられる。その結果、ブロックコポリマーを含む層が自発的に又は前記凹部の側面との相互作用により、相分離することによって、基板表面に対して自在に配向されたシリンダー構造、ドット構造、ジャイロイド構造等を形成すること可能になる。
一方、本発明においては、前記凹部の側面と底面の水接触角の差の絶対値を所定値よりも大きくすることにより、前記相分離を起こす又は促進しているので、基板表面(前記凹部の底面)に前記中性化膜を設ける必要はない。
Generally, by providing a neutralized film on the substrate surface, the surface of the substrate (the bottom surface of the concave portion) is neutralized, and only a phase composed of a specific block among the layers composed of block copolymers provided on the upper layer is the substrate. The contact with the surface can be suppressed. That is, the neutralized membrane does not act to positively promote phase separation of the layer containing the block copolymer, and is considered to provide a neutral surface with respect to phase separation. As a result, the layer containing the block copolymer spontaneously or phase-separated by interaction with the side surface of the recess, so that a cylinder structure, a dot structure, a gyroid structure, etc. that are freely oriented with respect to the substrate surface can be obtained. It becomes possible to form.
On the other hand, in the present invention, the phase separation is caused or promoted by making the absolute value of the difference in water contact angle between the side surface and the bottom surface of the recess larger than a predetermined value. It is not necessary to provide the neutralization film on the bottom surface.

[下地剤(中性化膜組成物)]
中性化膜の形成に使用する下地剤(中性化膜組成物)としては、前記ガイドパターンの凹部内に入れるブロックコポリマーを構成する複数種類のブロックのいずれとも親和性を有するものであれば特に限定されず、例えば樹脂組成物を用いることができる。
下地剤として用いられる前記樹脂組成物は、ブロックコポリマーを構成するブロックの種類に応じて、薄膜形成に用いられる従来公知の樹脂組成物の中から適宜選択することができる。下地剤として用いられる樹脂組成物は、熱重合性樹脂組成物であってもよく、感光性樹脂組成物であってもよい。また、ポジ型レジスト組成物やネガ型レジスト組成物等のパターン形成可能な組成物であってもよい。
その他、下地剤からなる層12は非重合性膜であってもよい。例えば、フェネチルトリクロロシラン、オクタデシルトリクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン等のシロキサン系有機単分子膜も、中性化膜として好適に用いることができる。
[Base material (neutralized film composition)]
As a base agent (neutralized film composition) used for forming a neutralized film, any one of a plurality of types of blocks constituting the block copolymer to be put into the concave portion of the guide pattern may be used. It does not specifically limit, For example, a resin composition can be used.
The resin composition used as a base agent can be appropriately selected from conventionally known resin compositions used for forming a thin film, depending on the type of block constituting the block copolymer. The resin composition used as the base agent may be a thermopolymerizable resin composition or a photosensitive resin composition. Moreover, the composition which can form patterns, such as a positive resist composition and a negative resist composition, may be sufficient.
In addition, the layer 12 made of the base material may be a non-polymerizable film. For example, siloxane-based organic monomolecular films such as phenethyltrichlorosilane, octadecyltrichlorosilane, and hexamethyldisilazane can also be suitably used as the neutralized film.

このような下地剤としては、例えば、ブロックコポリマーを構成する各ブロックの構成単位をいずれも含む樹脂を含有する組成物や、ブロックコポリマーを構成する各ブロックと親和性の高い複数の構成単位をすべて含む樹脂を含有する組成物等が挙げられる。
例えば、PS−PMMAブロックコポリマーを用いる場合には、下地剤が含有する樹脂として、スチレンから誘導される構成単位と、メチルメタクリレートから誘導される構成単位との両方を含む樹脂;芳香環等のPSと親和性が高い部位と、極性の高い官能基等のPMMAと親和性の高い部位の両方を含む樹脂等を用いることが好ましい。
Examples of such a base agent include, for example, a composition containing a resin including all the structural units of each block constituting the block copolymer, and all of a plurality of structural units having high affinity with each block constituting the block copolymer. Examples thereof include a composition containing a containing resin.
For example, when a PS-PMMA block copolymer is used, a resin containing both a structural unit derived from styrene and a structural unit derived from methyl methacrylate as a resin contained in the base agent; PS such as an aromatic ring It is preferable to use a resin or the like that includes both a part having high affinity and a part having high affinity to PMMA such as a functional group having high polarity.

スチレンから誘導される構成単位と、メチルメタクリレートから誘導される構成単位との両方を含む樹脂としては、例えば、スチレンとメチルメタクリレートとをランダム重合して得られるランダムコポリマー等が挙げられる。
PSと親和性が高い部位とPMMAと親和性の高い部位の両方を含む樹脂としては、例えば、モノマーとして、少なくとも、芳香環を有するモノマーと極性の高い置換基を有するモノマーとを重合させて得られる樹脂が挙げられる。
芳香環を有するモノマーとしては、フェニル基、ビフェニル(biphenyl)基、フルオレニル(fluorenyl)基、ナフチル基、アントリル(anthryl)基、フェナントリル基等の、芳香族炭化水素の環から水素原子を1つ除いた基、及びこれらの基の環を構成する炭素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子で置換されたヘテロアリール基等を有するモノマーが挙げられる。
また、極性の高い置換基を有するモノマーとしては、トリメトキシシリル基、トリクロロシリル基、カルボキシ基、水酸基、シアノ基、アミノ基、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基等を有するモノマーが挙げられる。
その他、PSと親和性が高い部位とPMMAと親和性の高い部位の両方を含む化合物としては、フェネチルトリクロロシラン等のアリール基と極性の高い置換基の両方を含む化合物や、アルキルシラン化合物等のアルキル基と極性の高い置換基の両方を含む化合物等が挙げられる。
これらの下地剤(中性化膜組成物)は、前述した反射防止膜組成物とは、機能においても組成においても異なる。
Examples of the resin including both a structural unit derived from styrene and a structural unit derived from methyl methacrylate include a random copolymer obtained by random polymerization of styrene and methyl methacrylate.
As a resin including both a part having high affinity with PS and a part having high affinity with PMMA, for example, as a monomer, it is obtained by polymerizing at least a monomer having an aromatic ring and a monomer having a polar substituent. Resin.
As a monomer having an aromatic ring, one hydrogen atom is removed from an aromatic hydrocarbon ring such as a phenyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, or a phenanthryl group. And monomers having a heteroaryl group in which some of the carbon atoms constituting the ring of these groups are substituted with a heteroatom such as an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom.
In addition, examples of the monomer having a highly polar substituent include hydroxyalkyl in which a part of hydrogen atoms of a trimethoxysilyl group, a trichlorosilyl group, a carboxy group, a hydroxyl group, a cyano group, an amino group, and an alkyl group are substituted with a fluorine atom. And monomers having a group or the like.
In addition, as a compound containing both a site having high affinity with PS and a site having high affinity with PMMA, a compound containing both an aryl group such as phenethyltrichlorosilane and a highly polar substituent, an alkylsilane compound, etc. Examples include compounds containing both an alkyl group and a highly polar substituent.
These base agents (neutralized film compositions) differ in function and composition from the antireflection film compositions described above.

従来は、レジストパターン形成用の反射防止膜とは別に、ブロックコポリマーの相分離用の中性化膜を設けていた。しかし、本発明においては中性化膜を設ける必要はない。   Conventionally, a neutralization film for phase separation of a block copolymer has been provided separately from an antireflection film for forming a resist pattern. However, it is not necessary to provide a neutralization film in the present invention.

[ガイドパターンの形成;グラフォエピタキシー]
本発明においては、図1に示すように、基板11上に前記無機反射防止膜又は有機反射防止膜12を設けることが好ましい。反射防止膜を設けることにより、レジストからなるガイドパターンの加工精度を向上させ、最終目的のパターンの加工精度も同様に向上させることができる。
基板11上に形成した反射防止膜12の表面にレジストからなるガイドパターン14(以下、レジストパターン14と呼ぶことがある)を形成することが好ましい。これにより、ブロックコポリマーを含む層13を形成後、レジストパターン14の形状又は表面特性に応じた相分離構造の配列構造制御が可能となる。このようなレジストパターン14は、ガイドパターンとして機能する。
[Guide pattern formation; Graphoepitaxy]
In the present invention, it is preferable to provide the inorganic antireflection film or the organic antireflection film 12 on the substrate 11 as shown in FIG. By providing the antireflection film, the processing accuracy of the resist guide pattern can be improved, and the processing accuracy of the final target pattern can be improved as well.
It is preferable to form a guide pattern 14 made of a resist (hereinafter sometimes referred to as a resist pattern 14) on the surface of the antireflection film 12 formed on the substrate 11. Thereby, after forming the layer 13 containing a block copolymer, it becomes possible to control the arrangement structure of the phase separation structure in accordance with the shape or surface characteristics of the resist pattern 14. Such a resist pattern 14 functions as a guide pattern.

具体的には、まず支持体上に、レジスト組成物をスピンナーなどで塗布し、ベーク(ポストアプライベーク(PAB))処理を、たとえば80〜150℃の温度条件にて40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施してレジスト膜を形成する。
前記レジスト組成物は、露光により酸を発生し、且つ酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位(a1)を有するレジスト組成物であれば特に制限されず、従来公知のレジスト組成物が広く適用可能であり、アルカリ現像ポジ型プロセスに適したレジスト組成物又は溶剤現像ネガ型プロセスに適したレジスト組成物のいずれも使用することができる。
ここで、アルカリ現像ポジ型プロセスとは、前記構成単位(a1)を有するレジスト組成物は露光によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する性質を利用して、前記レジストとアルカリ現像液とを組み合わせたプロセスをいう。また、溶剤現像ネガ型プロセスとは、前記構成単位(a1)を有するレジスト組成物は露光により有機溶剤に対する溶解性が減少する性質を利用して、前記レジストと有機溶剤を含む現像液とを組み合わせたプロセスをいう。
本発明のパターン形成方法に適したレジスト組成物の成分については、後で詳述する。
Specifically, first, a resist composition is applied onto a support with a spinner or the like, and a baking (post-apply bake (PAB)) treatment is performed, for example, at a temperature of 80 to 150 ° C. for 40 to 120 seconds, preferably A resist film is formed by applying for 60 to 90 seconds.
The resist composition is not particularly limited as long as it is a resist composition having a structural unit (a1) containing an acid-decomposable group that generates an acid upon exposure and increases its polarity by the action of an acid. The composition is widely applicable, and either a resist composition suitable for an alkali development positive type process or a resist composition suitable for a solvent development negative type process can be used.
Here, the alkali development positive type process is a combination of the resist and the alkali developer by utilizing the property that the resist composition having the structural unit (a1) has increased solubility in an alkali developer upon exposure. A process. The solvent development negative type process is a combination of the resist and the developer containing the organic solvent by utilizing the property that the resist composition having the structural unit (a1) is less soluble in the organic solvent by exposure. Process.
The components of the resist composition suitable for the pattern forming method of the present invention will be described in detail later.

本発明のパターン形成方法においては、少なくとも3つの理由から、アルカリ現像ポジ型プロセスによりガイドパターンを形成することが好ましい。
一番目の理由は、アルカリ現像ポジ型プロセスにおいては、溶剤現像ネガ型プロセスを用いた場合に要求される高度な廃液処理が不要であるという利点があることである。
二番目の理由は、アルカリ現像ポジ型プロセスにおいては、溶剤現像ネガ型プロセスに比べてフォトマスクの構造を単純にできる、像形成のために充分なコントラストが得やすい、形成されるパターンの特性が優れる等の利点があり、ガイドパターン自体がネガ型のガイドパターンよりもパターン特性(LWR,LER,CDU,欠陥)に優れるため、最終目的のパターンの特性がガイドパターンに追従して、優れたものになるという効果が奏されることである。
三番目の理由は、アルカリ現像ポジ型プロセスにおいては、既存のポジ型プロセスに利用可能なアルカリ現像装置を、継続して使用できることである。
In the pattern forming method of the present invention, it is preferable to form a guide pattern by an alkali development positive type process for at least three reasons.
The first reason is that the alkali development positive type process has an advantage that the high-level waste liquid treatment required when the solvent development negative type process is used is unnecessary.
The second reason is that in the alkali development positive type process, the photomask structure can be simplified compared to the solvent development negative type process, and it is easy to obtain sufficient contrast for image formation. There are advantages such as superiority, and the guide pattern itself is superior to negative guide patterns in pattern characteristics (LWR, LER, CDU, defects), so the final pattern characteristics follow the guide pattern and are superior The effect of becoming.
The third reason is that in the alkali development positive type process, an alkali development apparatus that can be used for the existing positive type process can be continuously used.

次に、前記レジスト膜に対し、例えばArF露光装置、電子線描画装置、EUV露光装置等の露光装置を用いて、所定のパターンが形成されたマスク(マスクパターン)を介した露光、またはマスクパターンを介さない電子線の直接照射による描画等による選択的露光を行った後、ベーク(ポストエクスポージャーベーク(PEB))処理を、たとえば80〜150℃の温度条件にて40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施す。   Next, the resist film is exposed through a mask (mask pattern) on which a predetermined pattern is formed using an exposure apparatus such as an ArF exposure apparatus, an electron beam drawing apparatus, or an EUV exposure apparatus, or a mask pattern. After performing selective exposure by drawing or the like by direct irradiation with an electron beam without passing through, baking (post-exposure baking (PEB)) treatment is performed, for example, at a temperature of 80 to 150 ° C. for 40 to 120 seconds, preferably 60 Apply for ~ 90 seconds.

露光に用いる波長は、特に限定されず、ArFエキシマレーザー、KrFエキシマレーザー、Fエキシマレーザー、EUV(極紫外線)、VUV(真空紫外線)、EB(電子線)、X線、軟X線等の放射線を用いて行うことができる。 The wavelength used for the exposure is not particularly limited, and ArF excimer laser, KrF excimer laser, F 2 excimer laser, EUV (extreme ultraviolet), VUV (vacuum ultraviolet), EB (electron beam), X-ray, soft X-ray, etc. Can be done using radiation.

レジスト膜の露光方法は、空気や窒素等の不活性ガス中で行う通常の露光(ドライ露光)であってもよく、液浸露光(Liquid Immersion Lithography)であってもよい。
液浸露光は、予めレジスト膜と露光装置の最下位置のレンズ間を、空気の屈折率よりも大きい屈折率を有する溶媒(液浸媒体)で満たし、その状態で露光(浸漬露光)を行う露光方法である。
液浸媒体としては、空気の屈折率よりも大きく、かつ露光されるレジスト膜の有する屈折率よりも小さい屈折率を有する溶媒が好ましい。かかる溶媒の屈折率としては、前記範囲内であれば特に制限されない。
空気の屈折率よりも大きく、かつ前記レジスト膜の屈折率よりも小さい屈折率を有する溶媒としては、コスト、安全性、環境問題、汎用性等の観点から、水が好ましく用いられる。
The exposure method of the resist film may be normal exposure (dry exposure) performed in an inert gas such as air or nitrogen, or may be immersion exposure (Liquid Immersion Lithography).
In immersion exposure, the space between the resist film and the lens at the lowest position of the exposure apparatus is previously filled with a solvent (immersion medium) having a refractive index larger than that of air, and exposure (immersion exposure) is performed in that state. It is an exposure method.
As the immersion medium, a solvent having a refractive index larger than the refractive index of air and smaller than the refractive index of the resist film to be exposed is preferable. The refractive index of such a solvent is not particularly limited as long as it is within the above range.
As a solvent having a refractive index larger than that of air and smaller than that of the resist film, water is preferably used from the viewpoints of cost, safety, environmental problems, versatility and the like.

次に、前記レジスト膜を現像する。現像に用いる現像液としては、アルカリ現像液又は有機溶剤のいずれも使用することができる。
前記現像処理後には、リンス処理を行うことが好ましい。リンスを行うことにより、良好なパターン形成ができる。
前記アルカリ現像液を用いた後のリンス処理は、純水を用いた水リンスが好ましい。
前記有機溶剤を用いた後のリンス処理は、ガイドパターンを溶解しにくい有機溶剤を含有するリンス液を用いることが好ましい。
現像処理後またはリンス処理後、乾燥を行う。また、場合によっては、上記現像処理後にベーク処理(ポストベーク)を行ってもよい。このようにして、ガイドパターンを得ることができる。
Next, the resist film is developed. As the developer used for development, either an alkali developer or an organic solvent can be used.
A rinse treatment is preferably performed after the development treatment. By rinsing, a good pattern can be formed.
The rinse treatment after using the alkali developer is preferably a water rinse using pure water.
In the rinsing process after using the organic solvent, it is preferable to use a rinsing liquid containing an organic solvent that hardly dissolves the guide pattern.
Drying is performed after development or rinsing. In some cases, a baking process (post-bake) may be performed after the development process. In this way, a guide pattern can be obtained.

[現像液]
アルカリ現像プロセスで現像処理に用いるアルカリ現像液としては、例えば0.1〜10質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液が挙げられる。
[Developer]
Examples of the alkali developer used for the development treatment in the alkali development process include 0.1 to 10% by mass tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution.

溶剤現像プロセスで現像処理に用いる有機溶剤としては、露光前のレジスト組成物を構成する樹脂成分(基材成分)を溶解し得るものであればよく、公知の有機溶剤のなかから適宜選択できる。具体的には、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤又はニトリル系溶剤等の極性溶剤、炭化水素系溶剤等が挙げられ、なかでもエステル系溶剤、ケトン系溶剤又はニトリル系溶剤が好ましい。   The organic solvent used in the development process in the solvent development process is not particularly limited as long as it can dissolve the resin component (base material component) constituting the resist composition before exposure, and can be appropriately selected from known organic solvents. Specific examples include ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents, ether solvents, nitrile solvents, and other polar solvents, hydrocarbon solvents, and the like. A solvent or a nitrile solvent is preferred.

ケトン系溶剤は、構造中にC−C(=O)−Cを含む有機溶剤である。エステル系溶剤は、構造中にC−C(=O)−O−Cを含む有機溶剤である。アルコール系溶剤は、構造中にアルコール性水酸基を含む有機溶剤であり、「アルコール性水酸基」は、脂肪族炭化水素基の炭素原子に結合した水酸基を意味する。アミド系溶剤は構造中にアミド基を含む有機溶剤である。エーテル系溶剤は構造中にC−O−Cを含む有機溶剤である。有機溶剤の中には、構造中に上記各溶剤を特徴づける官能基を複数種含む有機溶剤も存在するが、その場合は、当該有機溶剤が有する官能基を含むいずれの溶剤種にも該当するものとする。たとえば、ジエチレングリコールモノメチルエーテルは、上記分類中の、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤いずれにも該当するものとする。また、炭化水素系溶剤は、炭化水素からなり、置換基(水素原子および炭化水素基以外の基または原子)を有しない炭化水素溶剤である。   The ketone solvent is an organic solvent containing C—C (═O) —C in the structure. The ester solvent is an organic solvent containing C—C (═O) —O—C in the structure. The alcohol solvent is an organic solvent containing an alcoholic hydroxyl group in the structure, and “alcoholic hydroxyl group” means a hydroxyl group bonded to a carbon atom of an aliphatic hydrocarbon group. The amide solvent is an organic solvent containing an amide group in the structure. The ether solvent is an organic solvent containing C—O—C in the structure. Among organic solvents, there are organic solvents that contain multiple types of functional groups that characterize each of the above solvents in the structure, but in that case, any of the solvent types that contain the functional groups of the organic solvent is applicable. Shall. For example, diethylene glycol monomethyl ether corresponds to both alcohol solvents and ether solvents in the above classification. Further, the hydrocarbon solvent is a hydrocarbon solvent made of hydrocarbon and having no substituent (a group or atom other than a hydrogen atom and a hydrocarbon group).

各溶剤の具体例として、ケトン系溶剤としては、例えば、1−オクタノン、2−オクタノン、1−ノナノン、2−ノナノン、アセトン、4−ヘプタノン、1−ヘキサノン、2−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、アセトニルアセトン、イオノン、ジアセトニルアルコール、アセチルカービノール、アセトフェノン、メチルナフチルケトン、イソホロン、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、メチルアミルケトン(2−ヘプタノン)等が挙げられる。   Specific examples of each solvent include ketone solvents such as 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, acetone, 4-heptanone, 1-hexanone, 2-hexanone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, Methylcyclohexanone, phenylacetone, methylethylketone, methylisobutylketone, acetylacetone, acetonylacetone, ionone, diacetylalcohol, acetylcarbinol, acetophenone, methylnaphthylketone, isophorone, propylene carbonate, γ-butyrolactone, methylamylketone (2- Heptanone) and the like.

エステル系溶剤としては、例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、メトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、2−メトキシブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、4−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−エチル−3−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、2−エトキシブチルアセテート、4−エトキシブチルアセテート、4−プロポキシブチルアセテート、2−メトキシペンチルアセテート、3−メトキシペンチルアセテート、4−メトキシペンチルアセテート、2−メチル−3−メトキシペンチルアセテート、3−メチル−3−メトキシペンチルアセテート、3−メチル−4−メトキシペンチルアセテート、4−メチル−4−メトキシペンチルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル、炭酸エチル、炭酸プロピル、炭酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、ピルビン酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、メチル−3−メトキシプロピオネート、エチル−3−メトキシプロピオネート、エチル−3−エトキシプロピオネート、プロピル−3−メトキシプロピオネート等が挙げられる。
エステル系溶剤としては、酢酸アルキルを用いることが好ましく、酢酸ブチルを用いることがより好ましい。
Examples of ester solvents include methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, amyl acetate, isoamyl acetate, ethyl methoxyacetate, ethyl ethoxy acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono Propyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monopropyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene group Coal monoethyl ether acetate, 2-methoxybutyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 4-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-ethyl-3-methoxybutyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, Propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, 2-ethoxybutyl acetate, 4-ethoxybutyl acetate, 4-propoxybutyl acetate, 2-methoxypentyl acetate, 3-methoxypentyl acetate, 4-methoxypentyl acetate, 2-methyl-3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-4-methoxype Tyl acetate, 4-methyl-4-methoxypentyl acetate, propylene glycol diacetate, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate, ethyl carbonate, propyl carbonate, butyl carbonate, pyruvic acid Methyl, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, butyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, isopropyl propionate, methyl 2-hydroxypropionate, 2-hydroxypropionic acid Examples include ethyl, methyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-ethoxypropionate, and propyl-3-methoxypropionate.
As the ester solvent, alkyl acetate is preferably used, and butyl acetate is more preferably used.

ニトリル系溶剤としては、例えば、アセトニトリル、プロピオ二トリル、バレロニトリル、ブチロ二トリル等が挙げられる。   Examples of the nitrile solvent include acetonitrile, propionitryl, valeronitrile, butyronitryl and the like.

有機系現像液には、必要に応じて公知の添加剤を配合できる。該添加剤としてはたとえば界面活性剤が挙げられる。界面活性剤としては、特に限定されないが、たとえばイオン性や非イオン性のフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤等を用いることができる。   A known additive can be blended in the organic developer as required. Examples of the additive include a surfactant. The surfactant is not particularly limited. For example, ionic or nonionic fluorine-based and / or silicon-based surfactants can be used.

[現像処理の方法]
現像処理は公知の現像方法により実施できる。具体的には、例えば、現像液中に支持体を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、支持体表面に現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静止する方法(パドル法)、支持体表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)、一定速度で回転している支持体上に一定速度で現像液塗出ノズルをスキャンしながら現像液を塗出しつづける方法(ダイナミックディスペンス法)等が挙げられる。
[Development method]
The development process can be performed by a known development method. Specifically, for example, a method in which a support is immersed in a developer for a certain period of time (dip method), a method in which a developer is raised on the surface of the support by surface tension and is allowed to stand for a certain period of time (paddle method), Examples include a method of spraying the developer (spray method), a method of continuously applying the developer while scanning the developer application nozzle at a constant speed on a support rotating at a constant speed (dynamic dispensing method), and the like. .

[リンス処理]
前記現像処理後には、乾燥する前に、リンス処理を行うことが好ましい。リンス処理を行うことにより、良好なパターンを形成できる。
前記アルカリ現像プロセス後のリンス処理は、純水を用いた水リンスが好ましい。
前記溶剤現像プロセス後のリンス処理は、ガイドパターンを溶解しにくい有機溶剤を含有するリンス液を用いたリンスが好ましい。また、以下の有機溶剤をリンス液として用いてもよい。
[Rinse processing]
After the development treatment, it is preferable to perform a rinsing treatment before drying. A good pattern can be formed by rinsing.
The rinse treatment after the alkali development process is preferably a water rinse using pure water.
The rinsing treatment after the solvent development process is preferably rinsing using a rinsing liquid containing an organic solvent that hardly dissolves the guide pattern. Moreover, you may use the following organic solvents as a rinse liquid.

リンス液として使用する有機溶剤としては、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤およびエーテル系溶剤から選択される少なくとも1種類の溶剤を使用することができる。これらのなかでも、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤及びアミド系溶剤から選択される少なくとも1種類が好ましく、アルコール系溶剤およびエステル系溶剤から選択される少なくとも1種類がより好ましく、アルコール系溶剤が特に好ましい。   As the organic solvent used as the rinsing liquid, at least one solvent selected from hydrocarbon solvents, ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents and ether solvents can be used. Among these, at least one selected from hydrocarbon solvents, ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents and amide solvents is preferable, and at least one selected from alcohol solvents and ester solvents is preferable. More preferred are alcohol solvents.

リンス液に用いるアルコール系溶剤は、炭素数6〜8の1価アルコールが好ましく、該1価アルコールは直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。具体的には、1−ヘキサノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、2−ヘキサノール、2−ヘプタノール、2−オクタノール、3−ヘキサノール、3−ヘプタノール、3−オクタノール、4−オクタノール、ベンジルアルコール等が挙げられる。これらのなかでも、1−ヘキサノール、2−ヘプタノール、2−ヘキサノールが好ましく、1−ヘキサノールまたは2−ヘキサノールがより好ましい。   The alcohol solvent used for the rinse liquid is preferably a monohydric alcohol having 6 to 8 carbon atoms, and the monohydric alcohol may be linear, branched or cyclic. Specific examples include 1-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-hexanol, 2-heptanol, 2-octanol, 3-hexanol, 3-heptanol, 3-octanol, 4-octanol, and benzyl alcohol. It is done. Among these, 1-hexanol, 2-heptanol, and 2-hexanol are preferable, and 1-hexanol or 2-hexanol is more preferable.

リンス液として使用する有機溶剤は、いずれか1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。また、上記以外の有機溶剤や水と混合して用いてもよい。ただし現像特性を考慮すると、リンス液中の水の配合量は、リンス液の全量に対し、30質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、5質量%以下さらに好ましく、3質量%以下が特に好ましい。   Any one of organic solvents used as the rinsing liquid may be used alone, or two or more organic solvents may be mixed and used. Moreover, you may mix and use the organic solvent and water other than the above. However, in consideration of development characteristics, the blending amount of water in the rinsing liquid is preferably 30% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, further preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less based on the total amount of the rinsing liquid. Is particularly preferred.

有機系現像液には、必要に応じて公知の添加剤を配合できる。該添加剤としてはたとえば界面活性剤が挙げられる。界面活性剤としては、前記と同様のものが挙げられ、非イオン性の界面活性剤が好ましく、フッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤がより好ましい。界面活性剤を配合する場合、その配合量は、リンス液の全量に対して、通常0.001〜5質量%であり、0.005〜2質量%が好ましく、0.01〜0.5質量%がより好ましい。   A known additive can be blended in the organic developer as required. Examples of the additive include a surfactant. Examples of the surfactant include those described above, and nonionic surfactants are preferable, and fluorine-based surfactants or silicon-based surfactants are more preferable. When the surfactant is blended, the blending amount is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, and 0.01 to 0.5% by mass with respect to the total amount of the rinse liquid. % Is more preferable.

[リンス処理の方法]
リンス処理は、公知のリンス方法により実施できる。具体的には、例えば、一定速度で回転している支持体上にリンス液を塗出しつづける方法(回転塗布法)、リンス液中に支持体を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、支持体表面にリンス液を噴霧する方法(スプレー法)等が挙げられる。
[Rinsing method]
The rinse treatment can be performed by a known rinse method. Specifically, for example, a method of continuously applying a rinsing liquid on a support rotating at a constant speed (rotary coating method), a method of immersing the support in the rinsing liquid for a certain time (dip method), and a support The method (spray method) etc. which spray a rinse liquid on the surface is mentioned.

[乾燥]
現像処理後またはリンス処理後、乾燥を行う。また、場合によっては、上記現像処理後にベーク処理(ポストベーク)を行ってもよい。このようにして、ガイドパターンを得ることができる。
[Dry]
Drying is performed after development or rinsing. In some cases, a baking process (post-bake) may be performed after the development process. In this way, a guide pattern can be obtained.

[レジスト残留部への露光]
本発明において、アルカリ現像ポジ型レジスト組成物又は溶剤現像ネガ型レジスト組成物を用いてガイドパターンを形成した後、レジスト残留部を露光し、さらにPEBを行ってもよい。ここで、「レジスト残留部」とは、現像及びパターン形成後に、基板上に残留したレジスト膜、例えばラインアンドスペースパターンにおけるライン部をいう。レジスト残留部を露光することにより、レジスト組成物が脱保護され、前述したブロックコポリマーを溶解させる有機溶剤への溶解性が低下する。これによりガイドパターンにブロックコポリマーを塗布する際に問題となる、有機溶剤によるレジスト残留部のダメージをより一層抑制することができる。
露光は前記同様であるが、少なくともレジスト残留部に対して行えばよく、マスクを用いてレジスト残留部のみに行ってもよく、全面露光してもよい。
[Exposure of resist residue]
In this invention, after forming a guide pattern using an alkali development positive resist composition or a solvent development negative resist composition, the resist residual part may be exposed and PEB may be performed. Here, the “resist remaining portion” means a resist film remaining on the substrate after development and pattern formation, for example, a line portion in a line and space pattern. By exposing the remaining resist portion, the resist composition is deprotected and the solubility in the organic solvent that dissolves the block copolymer described above is lowered. Thereby, the damage of the resist residual part by the organic solvent which becomes a problem when apply | coating a block copolymer to a guide pattern can be suppressed further.
The exposure is the same as described above, but it is sufficient that it is performed at least on the remaining resist portion, may be performed only on the remaining resist portion using a mask, or the entire surface may be exposed.

前記レジスト残留部に露光することにより、前記ガイドパターンの凹部の側面の水接触角(θ)を充分に低下させることができる。ただし、前記凹部の底面の水接触角(θ)が、θ>θである場合は、前記レジスト残留部に対する露光によって、θ−θの差が小さくなる。本発明においては、θ−θの差の絶対値が大きい方が好ましいため、θ>θの場合は、前記レジスト残留部に対する露光は行わない方が好ましい。 By exposing the resist remaining portion, the water contact angle (θ A ) on the side surface of the concave portion of the guide pattern can be sufficiently reduced. However, when the water contact angle (θ B ) on the bottom surface of the concave portion is θ A > θ B , the difference of θ A −θ B is reduced by exposure to the resist residual portion. In the present invention, it is preferable that the absolute value of the difference of θ A −θ B is large. Therefore, when θ A > θ B , it is preferable not to expose the resist residual portion.

前記基板の表面に形成されるガイドパターンのパターン形状は特に制限されず、公知方法に基づいて適宜設計すればよい。通常は、最終目的のパターンを形成する領域を囲い、該領域以外の領域をマスクするように形成することが好ましい。例えば、基板上でガイドパターンに囲まれた領域が矩形である場合又はガイドパターンがラインアンドスペースパターン(LSパターン)を形成している場合、その矩形の一辺又はそのLSパターンに沿った縞状の最終パターンを形成することができる。他の例としては、基板上でガイドパターンに囲まれた領域が略円形である場合、即ちガイドパターンがホールパターンである場合、そのホールパターンを縮小した略円形の最終パターンを形成することができる。本発明のパターン形成方法で得られる最終パターンの形状は、ガイドパターンの形状を適宜設計することにより、所望の形状にすることができる。   The pattern shape of the guide pattern formed on the surface of the substrate is not particularly limited, and may be appropriately designed based on a known method. Usually, it is preferable to form so as to surround a region where a final target pattern is to be formed and to mask a region other than the region. For example, when the region surrounded by the guide pattern on the substrate is a rectangle, or when the guide pattern forms a line and space pattern (LS pattern), a side of the rectangle or a striped shape along the LS pattern A final pattern can be formed. As another example, when the region surrounded by the guide pattern on the substrate is substantially circular, that is, when the guide pattern is a hole pattern, a substantially circular final pattern obtained by reducing the hole pattern can be formed. . The shape of the final pattern obtained by the pattern forming method of the present invention can be made a desired shape by appropriately designing the shape of the guide pattern.

本発明におけるガイドパターンの形状として、円形又は楕円形のホールパターン(ガイドホール)を用いる場合、その直径又は短径は30nm〜400nmとすることが好ましい。この場合、最終目的のパターンとして、当該ガイドホールのサイズを0.1〜0.5倍程度に縮小したパターンを得ることができる。   When a circular or elliptical hole pattern (guide hole) is used as the shape of the guide pattern in the present invention, the diameter or minor axis is preferably 30 nm to 400 nm. In this case, a pattern in which the size of the guide hole is reduced to about 0.1 to 0.5 times can be obtained as the final target pattern.

本発明におけるガイドパターンの形状として、LSパターンを用いる場合、そのライン幅は30nm〜400nmとすることが好ましい。この場合、最終目的のパターンとして、当該ライン幅のサイズを0.1〜0.5倍程度に縮小したパターンを得ることができる。なお、LSパターンのピッチ幅はライン幅と独立して設定することが可能であり、例えば30nm〜400nmとすることにより、ピッチ幅とライン幅が1:1のLSパターンであるガイドパターンを使用することができる。   When an LS pattern is used as the shape of the guide pattern in the present invention, the line width is preferably 30 nm to 400 nm. In this case, a pattern in which the size of the line width is reduced to about 0.1 to 0.5 times can be obtained as the final target pattern. The pitch width of the LS pattern can be set independently of the line width. For example, by setting the pitch width to 30 nm to 400 nm, a guide pattern that is an LS pattern having a pitch width and a line width of 1: 1 is used. be able to.

本発明のパターン形成方法を行う際、ガイドパターンが側壁を形成し、その側壁に囲われた領域に前述した本発明のブロックコポリマー含有組成物を塗布、注入又は充填する場合、ガイドパターンの側壁は前記基板に対して垂直若しくは略垂直であることが好ましい。   When performing the pattern forming method of the present invention, when the guide pattern forms a side wall and the above-described block copolymer-containing composition of the present invention is applied, injected, or filled into a region surrounded by the side wall, the side wall of the guide pattern is It is preferable to be perpendicular or substantially perpendicular to the substrate.

[ガイドパターンの膜厚]
ガイドパターンの基板表面(若しくは反射防止膜表面)からの高さは、基板表面に形成されるブロックコポリマーを含む層13の厚み以上であることが好ましい。ガイドパターンの基板表面(若しくは反射防止膜表面)からの高さは、ガイドパターンを形成するレジスト組成物を塗布して形成されるレジスト膜の膜厚によって適宜調整することが好ましい。
[Guide film thickness]
The height of the guide pattern from the substrate surface (or antireflection film surface) is preferably equal to or greater than the thickness of the layer 13 containing a block copolymer formed on the substrate surface. The height of the guide pattern from the substrate surface (or antireflection film surface) is preferably adjusted as appropriate according to the thickness of the resist film formed by applying a resist composition for forming the guide pattern.

[レジスト組成物の簡単な説明]
ガイドパターンを形成するレジスト組成物は、前記構成単位(a1)を有するものであれば特に制限されず、一般的にレジストパターンの形成に用いられるレジスト組成物やその改変物の中から、ブロックコポリマーを構成するいずれかのポリマーと親和性を有するものを適宜選択して用いることができる。当該レジスト組成物は、露光により酸を発生し、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物が挙げられる。
アルカリ現像ポジ型レジスト組成物としては、露光により酸を発生し、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大するレジスト組成物が挙げられる。この際、該レジスト組成物を構成する樹脂成分(基材成分)が、露光により酸を発生し、且つ酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する構成単位を含有していてもよい。アルカリ現像ポジ型レジスト組成物についての詳細は後述する。
溶剤現像ネガ型レジスト組成物としては、露光により酸を発生し、酸の作用により有機系現像液に対する溶解性が減少するレジスト組成物が挙げられる。この際、該レジスト組成物を構成する樹脂成分(基材成分)が、露光により酸を発生し、且つ酸の作用により有機系現像液に対する溶解性が減少する構成単位を含有していてもよい。溶剤現像ネガ型レジスト組成物についての詳細は後述する。
[Brief description of resist composition]
The resist composition for forming the guide pattern is not particularly limited as long as it has the structural unit (a1), and a block copolymer can be selected from resist compositions generally used for forming a resist pattern and modifications thereof. Those having affinity with any of the polymers constituting can be appropriately selected and used. Examples of the resist composition include a resist composition that generates an acid upon exposure and changes its solubility in a developer due to the action of the acid.
Examples of the alkali development positive resist composition include a resist composition that generates an acid upon exposure and has increased solubility in an alkali developer due to the action of the acid. Under the present circumstances, the resin component (base material component) which comprises this resist composition may contain the structural unit which generate | occur | produces an acid by exposure and increases the solubility with respect to an alkali developing solution by the effect | action of an acid. Details of the alkali development positive resist composition will be described later.
Examples of the solvent-developed negative resist composition include resist compositions that generate an acid upon exposure and have a reduced solubility in an organic developer due to the action of the acid. Under the present circumstances, the resin component (base material component) which comprises this resist composition may contain the structural unit which generate | occur | produces an acid by exposure and the solubility with respect to an organic type developing solution reduces by the effect | action of an acid. . Details of the solvent developing negative resist composition will be described later.

前記レジスト組成物が、後述する(B”)成分を含有する場合、後段の相分離工程において、100〜270℃という比較的低温で加熱処理を行うことができる。また、該加熱処理は、100〜180℃でもよいし、120〜170℃でもよい。
このため、本発明のパターン形成方法において、後述する(B”)成分を含有するレジスト組成物を用いることにより、アルカリ現像ポジ型レジスト組成物、又は架橋剤を有しない溶剤現像ネガ型レジスト組成物によって形成されたガイドパターンが、相分離工程における加熱処理によって熱ダレすることを一層抑制することができる。
When the resist composition contains a component (B ″) described later, in the subsequent phase separation step, heat treatment can be performed at a relatively low temperature of 100 to 270 ° C. -180 degreeC may be sufficient and 120-170 degreeC may be sufficient.
For this reason, in the pattern formation method of the present invention, an alkali development positive resist composition or a solvent development negative resist composition having no crosslinking agent is used by using a resist composition containing the component (B ″) described later. It is possible to further suppress the thermal sagging of the guide pattern formed by the heat treatment in the phase separation process.

[ブロックコポリマーを含む層を形成する方法]
前記ガイドパターンを表面に有する支持体に対して、前記ガイドパターンの凹部の底面を被覆するように、後述するブロックコポリマーを含む組成物を用いて、ブロックコポリマーを含む層を形成する。この際、前記底面だけでなく、前記凹部の側面(側壁)を被覆するように前記ブロックコポリマーを含む層を形成することが好ましい。この層を形成する方法は特に制限されず、公知の方法が適用できる。例えば、ブロックコポリマー含有組成物を、スピンナー等を用いて反射防止膜12及びガイドパターン14が形成された基板11上に塗布する。
[Method for Forming Layer Containing Block Copolymer]
A layer containing a block copolymer is formed on the support having the guide pattern on the surface by using a composition containing a block copolymer, which will be described later, so as to cover the bottom surface of the concave portion of the guide pattern. At this time, it is preferable to form a layer containing the block copolymer so as to cover not only the bottom surface but also the side surface (side wall) of the recess. The method for forming this layer is not particularly limited, and known methods can be applied. For example, the block copolymer-containing composition is applied onto the substrate 11 on which the antireflection film 12 and the guide pattern 14 are formed using a spinner or the like.

ブロックコポリマーを含む層13の厚みは、ブロックコポリマーの分子量(ポリマー周期)に依存し、一般にポリマー周期の0.5〜4.0倍の範囲で塗布することが好ましい。
本発明においてブロックコポリマーを含む層13の厚さは、相分離が起こるために十分な厚みであればよい。前記厚みの下限値は特に限定されないが、最終目的のパターンが形成しうるナノ構造体の強度等を考慮すると、3nm以上であることが好ましく、5nm以上であることがさらに好ましい。また、前記厚みの上限値も特に制限されないが、通常はガイドパターン14の厚み(高さ)がその上限値となり、1μm以下とすることが好ましい。
The thickness of the layer 13 containing the block copolymer depends on the molecular weight (polymer period) of the block copolymer, and is generally preferably applied in the range of 0.5 to 4.0 times the polymer period.
In the present invention, the thickness of the layer 13 containing the block copolymer may be sufficient to cause phase separation. The lower limit of the thickness is not particularly limited, but is preferably 3 nm or more, and more preferably 5 nm or more in consideration of the strength of the nanostructure that can form the final target pattern. The upper limit value of the thickness is not particularly limited, but usually the thickness (height) of the guide pattern 14 is the upper limit value, and is preferably 1 μm or less.

<相分離工程(工程2)>
以下、相分離工程を「工程2」と呼ぶことがある。工程2は、工程1で得た前記ブロックコポリマーを含む層を相分離させる工程である。
ブロックコポリマーを含む層13を熱処理することにより、物理化学的性質が似たブロック同士は集合し、物理化学的性質が異なるブロック同士は排斥し合う性質を利用して、ブロックコポリマーを含む層13を相分離させることができる。この際、後工程におけるブロックコポリマーの選択除去によって、支持体表面の少なくとも一部が露出するような相分離構造を形成させることが好ましい。前記相分離構造には、ブロックコポリマー中の各ブロックの性質、長さ及び配置が反映された周期構造を形成することができる。その例として、図1に示すような、対向配置されたガイドパターンの向かい合う2辺に対して垂直方向に周期性を有する縞模様構造(縞状構造)が挙げられる。
<Phase separation step (step 2)>
Hereinafter, the phase separation process may be referred to as “process 2”. Step 2 is a step of phase-separating the layer containing the block copolymer obtained in Step 1.
By heat-treating the layer 13 containing a block copolymer, blocks having similar physicochemical properties are aggregated, and blocks having different physicochemical properties are excluded from each other. Phase separation can be achieved. At this time, it is preferable to form a phase separation structure in which at least a part of the surface of the support is exposed by selective removal of the block copolymer in a subsequent step. The phase-separated structure can form a periodic structure reflecting the properties, lengths, and arrangement of each block in the block copolymer. As an example thereof, there is a striped pattern structure (striped structure) having periodicity in the vertical direction with respect to two opposite sides of the guide patterns arranged opposite to each other as shown in FIG.

熱処理の温度は、用いるブロックコポリマーを含む層13のガラス転移温度以上であり、かつ熱分解温度未満で行うことが好ましい。例えば、ブロックコポリマーが、PS−PMMA(Mw:18k−18k)の場合には、160〜270℃で30〜3600秒間の熱処理を行うことが好ましい。ブロックコポリマーを含む層が、後述する(B”)成分を含有する場合、ブロックコポリマーを含む層のガラス転移温度が低くなるため、本熱処理をさらに低温で行うことができる。具体的には、100〜180℃で10〜600秒間の熱処理によって相分離させることができる。
また、熱処理は、窒素等の反応性の低いガス中で行われることが好ましい。
The temperature of the heat treatment is preferably higher than the glass transition temperature of the layer 13 containing the block copolymer to be used and lower than the thermal decomposition temperature. For example, when the block copolymer is PS-PMMA (Mw: 18k-18k), it is preferable to perform heat treatment at 160 to 270 ° C. for 30 to 3600 seconds. When the layer containing the block copolymer contains the component (B ″) described later, the glass transition temperature of the layer containing the block copolymer is lowered, so that the heat treatment can be performed at a lower temperature. Phase separation can be performed by heat treatment at ˜180 ° C. for 10 to 600 seconds.
The heat treatment is preferably performed in a gas having low reactivity such as nitrogen.

<選択的に除去する工程(工程3)>
以下、選択的に除去する工程を「工程3」と呼ぶことがある。工程3は、工程2において前記ブロックコポリマーを含む層が相分離した構造のうち、前記ブロックコポリマーを構成する複数種類のブロックのうちの少なくとも一種類のブロックからなる相を選択的に除去する工程である。この選択的除去により、最終目的のパターンが得られる。最終目的のパターンには、相分離構造が反映されたナノスケールの周期構造を付与することができる。この場合、最終目的のパターンはナノ構造体と呼ばれることがある。
<Step of selectively removing (step 3)>
Hereinafter, the step of selectively removing may be referred to as “step 3”. Step 3 is a step of selectively removing a phase composed of at least one block among a plurality of types of blocks constituting the block copolymer from the structure in which the layer containing the block copolymer is phase-separated in Step 2. is there. By this selective removal, a final target pattern is obtained. The final target pattern can have a nanoscale periodic structure reflecting the phase separation structure. In this case, the final target pattern may be referred to as a nanostructure.

以下の説明において、ブロックコポリマーを構成するブロックのうち、後の工程で選択的に除去されないブロックをPブロック、選択的に除去されるブロックをPブロックと呼ぶことがある。例えば、PS−PMMAブロックコポリマーを含む層を相分離した後、当該層に対して酸素プラズマ処理や水素プラズマ処理等を行うことにより、PMMAからなる相が選択的に除去される。この場合、PSがPブロックであり、PMMAがPブロックである。
図1に示した例においては、相分離構造を形成させた後の基板上のブロックコポリマーを含む層13のうち、Pブロックからなる相中のブロックの少なくとも一部を選択的に除去(低分子量化)している。
In the following description, among the blocks constituting the block copolymer, after the block P A blocks not be selectively removed in step, a block which is selectively removed may be referred to as a block P B. For example, after phase-separating a layer containing PS-PMMA block copolymer, a phase composed of PMMA is selectively removed by performing oxygen plasma treatment, hydrogen plasma treatment, or the like on the layer. In this case, PS is a block P A, PMMA is P B block.
In the example shown in FIG. 1, the phase of the separation structure comprises a block copolymer on the substrate after forming the layer 13, is selectively removed (low at least some of the blocks of the phase in consisting of block P B Molecular weight).

このような選択的除去処理は、PブロックよりもPブロックの方を優先的に又は、Pブロックだけを選択的に、分解除去し得る処理であれば、特に限定されるものではなく、樹脂膜の除去に用いられる手法の中から、PブロックとPブロックの種類に応じて、適宜選択して行うことができる。また、基板表面に予め中性化膜が形成されている場合には、当該中性化膜もPブロックからなる相と同様に除去することが好ましい。このような除去処理としては、例えば、酸素プラズマ処理、オゾン処理、UV照射処理、熱分解処理、及び化学分解処理等が挙げられる。 Such selective removal process preferentially or towards the block P B than P A block, selectively only block P B, as long as the process capable of decomposing and removing, the invention is not particularly limited from among the techniques used for removal of the resin film, depending on the type of block P a and P B block can be performed appropriately selected. Also, when the pre-neutralization film is formed on the substrate surface is preferably removed similarly to phase consisting of the neutralized film also block P B. Examples of such removal treatment include oxygen plasma treatment, ozone treatment, UV irradiation treatment, thermal decomposition treatment, and chemical decomposition treatment.

ブロックコポリマーからなる層13のうち、選択的除去後に残存させたPブロックからなる相13bによって形成されたパターンを有する基板は、そのまま使用することもできるが、さらに熱処理を行うことにより、そのパターン形状(ナノ構造体)を変更することもできる。具体的には、熱処理温度が、用いるブロックコポリマーのガラス転移温度以上、且つ熱分解温度以下であれば、熱フローにより、PAブロックの寸法を大きくすることができる。また、熱処理温度が、用いるブロックコポリマーのガラス転移温度以上、且つ熱分解温度以上であれば、熱シュリンクにより、PAブロックの寸法を小さくすることができる。熱処理の温度は、用いるブロックコポリマーのガラス転移温度以上であり、且つ熱分解温度未満で行うことが好ましい。また、熱処理は、窒素等の反応性の低いガス中で行われることが好ましい。 Among the layers 13 consisting of a block copolymer, a substrate having a pattern formed by the phase 13b consisting of P A block is left after selective removal can be used as it is, by performing the further heat treatment, the pattern The shape (nanostructure) can also be changed. Specifically, the heat treatment temperature, the block copolymer above the glass transition temperature of the used, so long and the thermal decomposition temperature or lower, the heat flow, it is possible to increase the size of the block P A. Further, it is possible to heat treatment temperature, the block copolymer above the glass transition temperature of the used and if the thermal decomposition temperature or higher, the heat shrink, reducing the size of the block P A. The heat treatment temperature is preferably not less than the glass transition temperature of the block copolymer to be used and less than the thermal decomposition temperature. The heat treatment is preferably performed in a gas having low reactivity such as nitrogen.

《ブロックコポリマーを含有する組成物》
本発明のパターン形成方法に好適に使用可能なブロックコポリマー含有組成物について、以下に詳述する。
<< Composition Containing Block Copolymer >>
The block copolymer-containing composition that can be suitably used in the pattern forming method of the present invention is described in detail below.

<ブロックコポリマーを溶解する溶剤>
ブロックコポリマー含有組成物は、ブロックコポリマーを溶解する有機溶剤を含有することが好ましい。
前記有機溶剤としては、従来のブロックコポリマー含有組成物に使用されている有機溶剤を適用することができる。
前記有機溶剤の具体例としては、組成物の各成分を溶解又は分散し、沈殿等が発生し難い均一な溶液とすることができるものであればよく、従来、ブロックコポリマー含有組成物の有機溶剤として公知の溶剤又は高分子化合物の有機溶剤として公知の溶剤の中から任意のものを1種または2種以上適宜選択して用いることができる。
例えば、γ−ブチロラクトン等のラクトン類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチル−n−ペンチルケトン、メチルイソペンチルケトン、2−ヘプタノン
などのケトン類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールなどの多価アルコール類;エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、またはジプロピレングリコールモノアセテート等のエステル結合を有する化合物、前記多価アルコール類または前記エステル結合を有する化合物のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノアルキルエーテルまたはモノフェニルエーテル等のエーテル結合を有する化合物等の多価アルコール類の誘導体[これらの中では、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)が好ましい];ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルなどのエステル類;アニソール、エチルベンジルエーテル、クレジルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、ペンチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、トルエン、キシレン、シメン、メシチレン等の芳香族系有機溶剤、エチルシクロヘキサンなどを挙げることができる。
<Solvent that dissolves block copolymer>
The block copolymer-containing composition preferably contains an organic solvent that dissolves the block copolymer.
As said organic solvent, the organic solvent currently used for the conventional block copolymer containing composition is applicable.
Specific examples of the organic solvent are not particularly limited as long as they can dissolve or disperse each component of the composition and form a uniform solution in which precipitation or the like hardly occurs. As a known solvent or an organic solvent for a polymer compound, one or two or more kinds of known solvents can be appropriately selected and used.
For example, lactones such as γ-butyrolactone; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl-n-pentyl ketone, methyl isopentyl ketone, and 2-heptanone; Monohydric alcohols; compounds having an ester bond, such as ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate, dipropylene glycol monoacetate, monomethyl ether, monoethyl of the polyhydric alcohols or compound having the ester bond Ether alkyl such as ether, monopropyl ether, monobutyl ether or monophenyl ether Derivatives of polyhydric alcohols such as compounds having a propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) or propylene glycol monomethyl ether (PGME) among these]; cyclic ethers such as dioxane, methyl lactate, Esters such as ethyl lactate (EL), methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate; anisole, ethyl benzyl ether, cresyl methyl ether, diphenyl ether, Aromatic organics such as dibenzyl ether, phenetol, butyl phenyl ether, ethylbenzene, diethylbenzene, pentylbenzene, isopropylbenzene, toluene, xylene, cymene, mesitylene A solvent, ethylcyclohexane, etc. can be mentioned.

前記有機溶剤として、上記例の有機溶剤を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
また、PGMEAと極性溶剤とを混合した混合溶媒も好ましい。その配合比(質量比)は、PGMEAと極性溶剤との相溶性等を考慮して適宜決定すればよいが、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2の範囲内とすることが好ましい。たとえば極性溶剤としてELを配合する場合は、PGMEA:ELの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2である。また、極性溶剤としてPGMEを配合する場合は、PGMEA:PGMEの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2、さらに好ましくは3:7〜7:3である。また、極性溶剤としてPGMEおよびシクロヘキサノンを配合する場合は、PGMEA:(PGME+シクロヘキサノン)の質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2、さらに好ましくは3:7〜7:3である。
また、前記有機溶剤として、その他には、PGMEA、EL、または前記PGMEAと極性溶剤との混合溶媒と、γ−ブチロラクトンとの混合溶剤も好ましい。この場合、混合割合としては、前者と後者の質量比が好ましくは70:30〜95:5とされる。
As said organic solvent, the organic solvent of the said example may be used independently, and 2 or more types may be mixed and used for it.
Moreover, the mixed solvent which mixed PGMEA and the polar solvent is also preferable. The blending ratio (mass ratio) may be appropriately determined in consideration of the compatibility between PGMEA and the polar solvent, preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2. It is preferable to be within the range. For example, when EL is blended as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA: EL is preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2. Moreover, when mix | blending PGME as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA: PGME becomes like this. Preferably it is 1: 9-9: 1, More preferably, it is 2: 8-8: 2, More preferably, it is 3: 7-7: 3. When PGME and cyclohexanone are blended as polar solvents, the mass ratio of PGMEA: (PGME + cyclohexanone) is preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2, and still more preferably 3. : 7 to 7: 3.
In addition, as the organic solvent, PGMEA, EL, or a mixed solvent of PGMEA and a polar solvent and a mixed solvent of γ-butyrolactone are also preferable. In this case, the mixing ratio of the former and the latter is preferably 70:30 to 95: 5.

前記有機溶剤は、後述する(B”)成分に該当しない化合物であることが好ましい。前記有機溶剤が混合溶剤である場合は、混合される各溶剤が後述する(B”)成分に該当しない化合物であることが好ましい。   The organic solvent is preferably a compound that does not correspond to the component (B ″) described later. When the organic solvent is a mixed solvent, the compound to be mixed does not correspond to the component (B ″) described later. It is preferable that

<組成物中の溶剤の含有量>
前記ブロックコポリマー含有組成物中の前記有機溶剤の含有量は特に限定されず、基板上に形成されたガイドパターンに塗布することが可能な濃度、又はガイドパターン内に注入若しくは充填することが可能な濃度で、塗布膜厚に応じて適宜設定される。通常は、組成物中の固形分濃度が0.1〜30質量%であることが好ましく、0.2〜25質量%であることがより好ましく、0.3〜20質量%であることがさらに好ましい。
<Content of solvent in the composition>
The content of the organic solvent in the block copolymer-containing composition is not particularly limited, and can be applied to the guide pattern formed on the substrate, or can be injected or filled in the guide pattern. The concentration is appropriately set according to the coating film thickness. Usually, the solid content concentration in the composition is preferably 0.1 to 30% by mass, more preferably 0.2 to 25% by mass, and further preferably 0.3 to 20% by mass. preferable.

<ブロックコポリマー:(Ap)成分>
前記ブロックコポリマー含有組成物は、複数種類のブロックが結合したブロックコポリマーを含有する。ここで、ブロックコポリマーは、複数種類のブロックが結合した高分子である。ブロックコポリマーを構成するブロックの種類は、2種類であってもよく、3種類以上であってもよい。
前記ブロックコポリマーを構成する複数種類のブロックは、相分離が起こる組み合わせであれば特に限定されるものではないが、互いに非相溶であるブロック同士の組み合わせであることが好ましい。また、ブロックコポリマーを構成する複数種類のブロック中の少なくとも1種類のブロックからなる相が、他の種類のブロックからなる相よりも、容易に選択的に除去可能な組み合わせであることが好ましい。
<Block copolymer: (Ap) component>
The block copolymer-containing composition contains a block copolymer in which a plurality of types of blocks are bonded. Here, the block copolymer is a polymer in which a plurality of types of blocks are bonded. There may be two types of blocks constituting the block copolymer, or three or more types.
The plurality of types of blocks constituting the block copolymer are not particularly limited as long as they are combinations that cause phase separation, but are preferably combinations of blocks that are incompatible with each other. Moreover, it is preferable that the phase which consists of at least 1 type block in the multiple types of block which comprises a block copolymer is a combination which can be selectively removed easily rather than the phase which consists of other types of block.

ブロックコポリマーとしては、例えば、スチレン又はその誘導体から誘導される構成単位を含むブロックと、(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位を含むブロックとを結合させたブロックコポリマー;スチレン又はその誘導体から誘導される構成単位を含むブロックと、シロキサン又はその誘導体から誘導される構成単位を含むブロックとを結合させたブロックコポリマー;及びアルキレンオキシドから誘導される構成単位を含むブロックと(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位を含むブロックとを結合させたブロックコポリマー等が挙げられる。   As the block copolymer, for example, a block copolymer in which a block containing a structural unit derived from styrene or a derivative thereof and a block containing a structural unit derived from a (meth) acrylate ester are combined; from styrene or a derivative thereof A block copolymer comprising a block containing a structural unit derived from a block containing a structural unit derived from siloxane or a derivative thereof; and a block containing a structural unit derived from an alkylene oxide and a (meth) acrylate And a block copolymer in which a block containing a structural unit derived from is bonded.

(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸の炭素原子に、アルキル基やヒドロキシアルキル基等の置換基が結合しているものが挙げられる。置換基として用いられるアルキル基としては、炭素原子数1〜10の直鎖状、分岐鎖状、又は環状のアルキル基が挙げられる。(メタ)アクリル酸エステルとしては、具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸アントラセン、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルメタン、(メタ)アクリル酸プロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。   Examples of the (meth) acrylic acid ester include those in which a substituent such as an alkyl group or a hydroxyalkyl group is bonded to the carbon atom of (meth) acrylic acid. Examples of the alkyl group used as a substituent include a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Specific examples of the (meth) acrylic acid ester include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, ( Nonyl methacrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, anthracene (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 3, Examples include 4-epoxycyclohexylmethane and (meth) acrylic acid propyltrimethoxysilane.

スチレン誘導体としては、例えば、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、4−t−ブチルスチレン、4−n−オクチルスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン、4−メトキシスチレン、4−t−ブトキシスチレン、4−ヒドロキシスチレン、4−ニトロスチレン、3−ニトロスチレン、4−クロロスチレン、4−フルオロスチレン、4−アセトキシビニルスチレン、ビニルシクロへキサン、4−ビニルベンジルクロリド、1−ビニルナフタレン、4−ビニルビフェニル、1−ビニル−2−ピロリドン、9−ビニルアントラセン、ビニルピリジン等が挙げられる。   Examples of the styrene derivative include 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-t-butylstyrene, 4-n-octylstyrene, 2,4,6-trimethylstyrene, 4-methoxystyrene, 4-t-butoxystyrene, 4-hydroxystyrene, 4-nitrostyrene, 3-nitrostyrene, 4-chlorostyrene, 4-fluorostyrene, 4-acetoxyvinylstyrene, vinylcyclohexane, 4-vinylbenzyl chloride, 1- Examples thereof include vinyl naphthalene, 4-vinyl biphenyl, 1-vinyl-2-pyrrolidone, 9-vinyl anthracene, vinyl pyridine and the like.

シロキサンの誘導体としては、例えば、ジメチルシロキサン、ジエチルシロキサン、ジフェニルシロキサン、メチルフェニルシロキサン等が挙げられる。
アルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、イソプロピレンオキシド、ブチレンオキシド等が挙げられる。
Examples of the siloxane derivative include dimethylsiloxane, diethylsiloxane, diphenylsiloxane, methylphenylsiloxane, and the like.
Examples of the alkylene oxide include ethylene oxide, propylene oxide, isopropylene oxide, and butylene oxide.

本発明においては、スチレン又はその誘導体から誘導される構成単位を含むブロックと(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位を含むブロックとを結合させたブロックコポリマーを用いることが好ましい。具体的には、ポリスチレン−ポリメチルメタクリレート(PS−PMMA)ブロックコポリマー、ポリスチレン−ポリエチルメタクリレートブロックコポリマー、ポリスチレン−(ポリ−t−ブチルメタクリレート)ブロックコポリマー、ポリスチレン−ポリメタクリル酸ブロックコポリマー、ポリスチレン−ポリメチルアクリレートブロックコポリマー、ポリスチレン−ポリエチルアクリレートブロックコポリマー、ポリスチレン−(ポリ−t−ブチルアクリレート)ブロックコポリマー、ポリスチレン−ポリアクリル酸ブロックコポリマー等が挙げられる。本発明においては、特に、PS−PMMAブロックコポリマーを用いることが好ましい。   In the present invention, it is preferable to use a block copolymer in which a block containing a structural unit derived from styrene or a derivative thereof and a block containing a structural unit derived from a (meth) acrylic ester are combined. Specifically, polystyrene-polymethyl methacrylate (PS-PMMA) block copolymer, polystyrene-polyethyl methacrylate block copolymer, polystyrene- (poly-t-butyl methacrylate) block copolymer, polystyrene-polymethacrylic acid block copolymer, polystyrene-poly. Examples thereof include a methyl acrylate block copolymer, a polystyrene-polyethyl acrylate block copolymer, a polystyrene- (poly-t-butyl acrylate) block copolymer, and a polystyrene-polyacrylic acid block copolymer. In the present invention, it is particularly preferable to use a PS-PMMA block copolymer.

ブロックコポリマーを構成する各ブロックの質量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は、相分離を起こすことが可能な大きさであれば特に限定されるものではないが、5000〜500000が好ましく、5000〜400000がより好ましく、5000〜300000がさらに好ましい。
またブロックコポリマーの分散度(Mw/Mn)は1.0〜3.0が好ましく、1.0〜1.5がより好ましく、1.0〜1.2がさらに好ましい。なお、Mnは数平均分子量を示す。
The mass average molecular weight (Mw) (polystyrene conversion standard by gel permeation chromatography) of each block constituting the block copolymer is not particularly limited as long as it is a size capable of causing phase separation. To 50,000,000 are preferable, 5,000 to 400,000 are more preferable, and 5,000 to 300,000 are more preferable.
Further, the dispersity (Mw / Mn) of the block copolymer is preferably 1.0 to 3.0, more preferably 1.0 to 1.5, and still more preferably 1.0 to 1.2. In addition, Mn shows a number average molecular weight.

<化合物:(B”)成分>
前記ブロックコポリマー含有組成物は、前記有機溶剤に加えて、さらに、20℃における蒸気圧が0.05hPa以下であり、且つ凝固点が25℃以下である化合物を含有することが好ましい。以下、該化合物を(B”)成分と呼ぶことがある。
ここで、「20℃における蒸気圧」とは、20℃において液相または固相と平衡にある蒸気相の圧力をいう。
(B”)成分として特定の蒸気圧を有する化合物を用いることにより、本発明のパターン形成方法において、ブロックコポリマーからなる層のガラス転移温度(Tg)を低下させることが可能となり、比較的低温でアニール処理を行った場合にも、良好なパターンを形成することができる。(B”)成分の20℃における蒸気圧は、0.05hPa以下であれば特に限定されるものではないが、0hPaよりも大きく、0.04hPaよりも小さいことが好ましく、0hPaよりも大きく、0.03hPaよりも小さいことがより好ましく、0hPaよりも大きく、0.01hPaよりも小さいことがさらに好ましい。
<Compound: (B ") component>
In addition to the organic solvent, the block copolymer-containing composition preferably further contains a compound having a vapor pressure at 20 ° C. of 0.05 hPa or less and a freezing point of 25 ° C. or less. Hereinafter, the compound is sometimes referred to as component (B ″).
Here, the “vapor pressure at 20 ° C.” refers to the pressure of the vapor phase in equilibrium with the liquid phase or solid phase at 20 ° C.
By using a compound having a specific vapor pressure as the component (B ″), it is possible to reduce the glass transition temperature (Tg) of the layer composed of the block copolymer in the pattern forming method of the present invention, and at a relatively low temperature. Even when annealing is performed, a good pattern can be formed. The vapor pressure at 20 ° C. of the component (B ″) is not particularly limited as long as it is 0.05 hPa or less, but from 0 hPa Is greater than 0.04 hPa, preferably greater than 0 hPa, more preferably less than 0.03 hPa, more preferably greater than 0 hPa and less than 0.01 hPa.

また、(B”)成分の凝固点が25℃以下であることにより、(B”)成分が少なくとも25℃程度の常温において液体の化合物となるため、当該組成物を用いて、塗布等により支持体上にブロックコポリマーを含む層を形成する際に、良好な性状を有するブロックコポリマーを含む層を形成することができる。(B”)成分の凝固点は25℃以下であることが好ましく、20℃以下であることが好ましく、10℃以下であることがより好ましく、0℃以下であることがさらに好ましい。ここで「凝固点」とは、標準大気圧1013.25hPaにおいて液相状態の物質が固相と平衡状態を保つときの温度をいう。   In addition, since the freezing point of the component (B ″) is 25 ° C. or less, the component (B ″) becomes a liquid compound at room temperature of at least about 25 ° C. When a layer containing a block copolymer is formed thereon, a layer containing a block copolymer having good properties can be formed. The freezing point of the component (B ″) is preferably 25 ° C. or lower, preferably 20 ° C. or lower, more preferably 10 ° C. or lower, and further preferably 0 ° C. or lower. "Refers to the temperature at which a liquid phase substance maintains equilibrium with the solid phase at a standard atmospheric pressure of 1013.25 hPa.

また、(B”)成分としては、静的表面張力が30mN/m以上であることが好ましく、30〜65mN/mであることがより好ましく、30〜50mN/mであることがさらに好ましい。静的表面張力が30mN/m以上であることにより、該(B”)成分を含有するブロックコポリマーを含む層が緻密なものとなる。特に、ガイドパターンを有する支持体上にブロックコポリマーを含む層を形成する場合であれば、静的表面張力が小さいことにより、該ガイドパターンの微細な空隙にブロックコポリマーを含む層が入り込みやすくなり、ガイドパターンに忠実な微細パターン(最終目的のパターン)が得られることから好ましい。なお、ここで「静的表面張力」とは、20℃において滴下法により測定された静的表面張力をいう。   Further, as the component (B ″), the static surface tension is preferably 30 mN / m or more, more preferably 30 to 65 mN / m, and further preferably 30 to 50 mN / m. When the target surface tension is 30 mN / m or more, the layer containing the block copolymer containing the component (B ″) becomes dense. In particular, if a layer containing a block copolymer is formed on a support having a guide pattern, the static surface tension is small, so that the layer containing the block copolymer can easily enter the fine voids of the guide pattern. This is preferable because a fine pattern (final target pattern) faithful to the guide pattern can be obtained. Here, “static surface tension” refers to a static surface tension measured by a dropping method at 20 ° C.

(B”)成分として、具体的には、ベンジルグリコール、グリセリン、フェニルジグリコール、ベンジルジグリコール等のアルコール類、トリアセチン等のエステル類が好ましく、フェニルジグリコールが特に好ましい。   As the component (B ″), specifically, alcohols such as benzyl glycol, glycerin, phenyl diglycol and benzyl diglycol, and esters such as triacetin are preferable, and phenyl diglycol is particularly preferable.

(B”)成分の質量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は特に限定されないが、600以下であることが好ましく、50〜600がより好ましく、100〜600がさらに好ましい。分子量を上記範囲内とすることにより、低温においても良好な熱流動性を得ることができる。   The mass average molecular weight (Mw) of the component (B ″) (polystyrene conversion standard by gel permeation chromatography) is not particularly limited, but is preferably 600 or less, more preferably 50 to 600, and even more preferably 100 to 600. By setting the molecular weight within the above range, good thermal fluidity can be obtained even at a low temperature.

(B”)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(B”)成分の複数種を組み合わせて用いる場合、アルコール類と、エステル類との組合せが好ましい。
本発明のパターン形成方法における(B”)成分の含有量は特に限定されるものではないが、(B”)成分と前記有機溶剤の合計に対する、(B”)成分の割合が0.1〜40質量%であることが好ましく、0.3〜35質量%であることがより好ましく、0.6〜30質量%であることがさらに好ましい。ここで、前記有機溶剤は、(B”)成分とは異なる有機溶剤である。
また、本発明の組成物中の(B”)成分と前記有機溶剤の合計の使用量は特に限定されず、前記ブロックコポリマー含有組成物を支持体等に塗布可能な濃度で、所望の塗布後膜厚等に応じて適宜決定することができる。
As the component (B ″), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
When a plurality of types of component (B ″) are used in combination, a combination of alcohols and esters is preferable.
The content of the (B ″) component in the pattern forming method of the present invention is not particularly limited, but the ratio of the (B ″) component to the total of the (B ″) component and the organic solvent is 0.1 to It is preferably 40% by mass, more preferably 0.3 to 35% by mass, and further preferably 0.6 to 30% by mass. Here, the organic solvent is a component (B ″). It is a different organic solvent.
In addition, the total amount of the component (B ″) and the organic solvent used in the composition of the present invention is not particularly limited, and can be applied after the desired application at a concentration at which the block copolymer-containing composition can be applied to a support or the like. It can be determined appropriately according to the film thickness and the like.

また、(B”)成分を前記ブロックコポリマー含有組成物に含有させる場合、該組成物を構成する前記有機溶剤のSP値と(B”)成分のSP値の差(△SP値)が、0〜5の範囲であることが好ましく、△SP値が0〜2.5であることがより好ましい。
ここで「SP値」とは溶解パラメーターであって、(B”)成分と前記有機溶剤のSP値の差(ΔSP値)が小さいほど、相溶性が良好となり、良好なパターンが得られる。
When the component (B ″) is contained in the block copolymer-containing composition, the difference (ΔSP value) between the SP value of the organic solvent constituting the composition and the SP value of the component (B ″) is 0. It is preferable that it is in the range of -5, and it is more preferable that the ΔSP value is 0-2.5.
Here, the “SP value” is a solubility parameter, and the smaller the difference (ΔSP value) between the component (B ″) and the organic solvent, the better the compatibility and the better the pattern.

前記ブロックコポリマー含有組成物には、所望により、混和性のある添加剤、例えば中性化膜の性能を改良するための付加的樹脂、塗布性を向上させるための界面活性剤、溶解抑制剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤、染料、増感剤、塩基増殖剤、塩基性化合物等を適宜、添加含有させることができる。   The block copolymer-containing composition may optionally contain miscible additives such as an additional resin for improving the performance of the neutralized film, a surfactant for improving the coating property, a dissolution inhibitor, A plasticizer, a stabilizer, a colorant, an antihalation agent, a dye, a sensitizer, a base proliferating agent, a basic compound, and the like can be appropriately added and contained.

《アルカリ現像プロセスに好適なレジスト組成物》
本発明のパターン形成方法において、ガイドパターンを形成するためのレジスト組成物として、公知のポジ型レジスト組成物が適用可能である。以下に、好適なポジ型レジスト組成物を例示する。
<< Resist composition suitable for alkali development process >>
In the pattern forming method of the present invention, a known positive resist composition can be applied as a resist composition for forming a guide pattern. Examples of suitable positive resist compositions are shown below.

前記ポジ型レジストは、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する基材成分、及び露光により酸を発生する酸発生剤成分を含有することが好ましい。かかるポジ型レジスト組成物においては、放射線が照射(露光)されると、酸発生剤成分から酸が発生し、該酸の作用により極性が増大してアルカリ現像液に対する溶解性が増大する。そのため、ガイドパターンの形成において、当該レジスト組成物を用いて得られるレジスト膜に対して選択的露光を行うと、当該レジスト膜における露光部の、前記アルカリ現像液に対する溶解性が増大する一方で、未露光部はアルカリ難溶性のまま変化しないため、アルカリ現像を行うことにより露光部が除去されてガイドパターンが形成される。なお、該ポジ型レジスト組成物としては、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大し、且つ、露光により酸を発生する基材成分を含有するものも用いることができる。   The positive resist preferably contains a base material component whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid and an acid generator component that generates an acid upon exposure. In such a positive resist composition, when radiation is irradiated (exposed), an acid is generated from the acid generator component, the polarity is increased by the action of the acid, and the solubility in an alkaline developer is increased. Therefore, in the formation of the guide pattern, when selective exposure is performed on the resist film obtained using the resist composition, the solubility of the exposed portion of the resist film in the alkaline developer increases. Since the unexposed portion remains hardly soluble in alkali and does not change, by performing alkali development, the exposed portion is removed and a guide pattern is formed. In addition, as the positive resist composition, those containing a base material component whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid and which generates an acid upon exposure can be used.

<(A)成分>
本発明のパターン形成方法で用いるアルカリ現像ポジ型レジスト組成物は、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大するポジ型レジスト組成物(以下、(A)成分という。)、及び露光により酸を発生する酸発生剤成分(以下、(B)成分という。)を含有していることが好ましい。ここで、(A)成分は構成単位(a1)を含有することが好ましい。
また、本発明のパターン形成方法において用いるアルカリ現像ポジ型レジスト組成物は、露光により酸を発生し、且つ酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する基材成分(以下、(A’)成分という。)を含有していてもよい。前記基材成分(A’)は、露光により酸を発生する構成単位(以下、(a6)成分という。)を有する樹脂成分(以下、(A1’)成分という。)を含有することが好ましい。
さらに、本発明のパターン形成方法で用いるアルカリ現像ポジ型レジスト組成物は、前記(A’)成分と、前記(B)成分とを含有していてもよい。
また、前記アルカリ現像ポジ型レジスト組成物は、前記(A)成分と前記(A’)成分の両方を含有するレジスト組成物であってもよい。具体的には、構成単位(a1)及び構成単位(a6)の両方を含有するレジスト組成物、又は構成単位(a1)及び(a6)並びに構成単位(a2)、(a3)、(a4)、(a5)及び(B)成分から選ばれる何れか1以上を含有するレジスト組成物が例示できる。
<(A) component>
The alkali development positive resist composition used in the pattern forming method of the present invention is a positive resist composition (hereinafter referred to as component (A)) whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid, and an acid upon exposure. It is preferable that an acid generator component (hereinafter referred to as “component (B)”) is generated. Here, the component (A) preferably contains the structural unit (a1).
Further, the alkali development positive resist composition used in the pattern forming method of the present invention is a base material component (hereinafter referred to as (A ′)) which generates an acid upon exposure and increases the solubility in an alkali developer by the action of the acid. May be included). The substrate component (A ′) preferably contains a resin component (hereinafter referred to as (A1 ′) component) having a structural unit (hereinafter referred to as component (a6)) that generates an acid upon exposure.
Furthermore, the alkali development positive resist composition used in the pattern forming method of the present invention may contain the component (A ′) and the component (B).
The alkali development positive resist composition may be a resist composition containing both the component (A) and the component (A ′). Specifically, a resist composition containing both the structural unit (a1) and the structural unit (a6), or the structural units (a1) and (a6) and the structural units (a2), (a3), (a4), Examples thereof include resist compositions containing any one or more selected from the components (a5) and (B).

本明細書において、「基材成分」とは、膜形成能を有する有機化合物を意味する。
基材成分としては、通常、分子量が500以上の有機化合物が用いられる。分子量が500以上であることにより、充分な膜形成能を備えるとともに、ナノレベルのレジストパターンを形成しやすい。
「分子量が500以上の有機化合物」は、非重合体と重合体とに大別される。
非重合体としては、通常、分子量が500以上4000未満のものが用いられる。以下、「低分子化合物」という場合は、分子量が500以上4000未満の非重合体を示す。
重合体としては、通常、分子量が1000以上のものが用いられる。本明細書および特許請求の範囲において「高分子化合物」は分子量が1000以上の重合体を示す。
高分子化合物の場合、「分子量」はGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によるポリスチレン換算の質量平均分子量を用いるものとする。
In the present specification, the “base component” means an organic compound having a film forming ability.
As the base material component, an organic compound having a molecular weight of 500 or more is usually used. When the molecular weight is 500 or more, it has a sufficient film forming ability and can easily form a nano-level resist pattern.
“Organic compounds having a molecular weight of 500 or more” are roughly classified into non-polymers and polymers.
As the non-polymer, those having a molecular weight of 500 or more and less than 4000 are usually used. Hereinafter, the “low molecular compound” refers to a non-polymer having a molecular weight of 500 or more and less than 4000.
As the polymer, those having a molecular weight of 1000 or more are usually used. In the present specification and claims, “polymer compound” refers to a polymer having a molecular weight of 1000 or more.
In the case of a polymer compound, the “molecular weight” is a polystyrene-equivalent mass average molecular weight measured by GPC (gel permeation chromatography).

(構成単位(a1))
(A)成分は、構成単位(a1)を含有することが好ましい。構成単位(a1)は、酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位である。
「酸分解性基」は、酸の作用により、当該酸分解性基の構造中の少なくとも一部の結合が開裂し得る酸分解性を有する基である。
酸の作用により極性が増大する酸分解性基としては、たとえば、酸の作用により分解して極性基を生じる基が挙げられる。
極性基としては、たとえばカルボキシ基、水酸基、アミノ基、スルホ基(−SOH)等が挙げられる。これらのなかでも、構造中に−OHを含有する極性基(以下「OH含有極性基」ということがある。)が好ましく、カルボキシ基または水酸基が好ましく、カルボキシ基が特に好ましい。
酸分解性基としてより具体的には、前記極性基が酸解離性基で保護された基(たとえばOH含有極性基の水素原子を、酸解離性基で保護した基)が挙げられる。
ここで「酸解離性基」とは、
(i)酸の作用により、当該酸解離性基と該酸解離性基に隣接する原子との間の結合が開裂し得る酸解離性を有する基、又は、
(ii)酸の作用により一部の結合が開裂した後、さらに脱炭酸反応が生じることにより、当該酸解離性基と該酸解離性基に隣接する原子との間の結合が開裂し得る基、
の双方をいう。
酸分解性基を構成する酸解離性基は、当該酸解離性基の解離により生成する極性基よりも極性の低い基であることが必要で、これにより、酸の作用により該酸解離性基が解離した際に、該酸解離性基よりも極性の高い極性基が生じて極性が増大する。その結果、(A1)成分全体の極性が増大する。極性が増大することにより、相対的に、現像液に対する溶解性が変化し、現像液が有機系現像液の場合には溶解性が減少する。
(Structural unit (a1))
The component (A) preferably contains the structural unit (a1). The structural unit (a1) is a structural unit containing an acid-decomposable group whose polarity is increased by the action of an acid.
The “acid-decomposable group” is an acid-decomposable group that can cleave at least part of bonds in the structure of the acid-decomposable group by the action of an acid.
Examples of the acid-decomposable group whose polarity increases by the action of an acid include a group that decomposes by the action of an acid to generate a polar group.
Examples of the polar group include a carboxy group, a hydroxyl group, an amino group, a sulfo group (—SO 3 H), and the like. Among these, a polar group containing —OH in the structure (hereinafter sometimes referred to as “OH-containing polar group”) is preferable, a carboxy group or a hydroxyl group is preferable, and a carboxy group is particularly preferable.
More specifically, examples of the acid-decomposable group include groups in which the polar group is protected with an acid-dissociable group (for example, a group in which a hydrogen atom of an OH-containing polar group is protected with an acid-dissociable group).
Here, “acid-dissociable group” means
(I) an acid-dissociable group capable of cleaving a bond between the acid-dissociable group and an atom adjacent to the acid-dissociable group by the action of an acid, or
(Ii) a group capable of cleaving a bond between the acid-dissociable group and an atom adjacent to the acid-dissociable group by further decarboxylation reaction after partial bond cleavage by the action of an acid ,
Both.
The acid-dissociable group constituting the acid-decomposable group must be a group having a lower polarity than the polar group generated by dissociation of the acid-dissociable group. Is dissociated, a polar group having a polarity higher than that of the acid dissociable group is generated to increase the polarity. As a result, the polarity of the entire component (A1) increases. As the polarity increases, the solubility in the developer changes relatively, and when the developer is an organic developer, the solubility decreases.

酸解離性基としては、特に限定されず、これまで、化学増幅型レジスト用のベース樹脂の酸解離性基として提案されているものを使用することができる。
上記極性基のうち、カルボキシ基または水酸基を保護する酸解離性基としては、たとえば、下記一般式(a1−r−1)で表される酸解離性基(以下、便宜上「アセタール型酸解離性基」ということがある)が挙げられる。
The acid-dissociable group is not particularly limited, and those that have been proposed as acid-dissociable groups for base resins for chemically amplified resists can be used.
Among the polar groups, examples of the acid dissociable group that protects a carboxy group or a hydroxyl group include an acid dissociable group represented by the following general formula (a1-r-1) (hereinafter referred to as “acetal acid dissociable for convenience”). Group ”).

Figure 0006126807
[式中、Ra’、Ra’は水素原子またはアルキル基、Ra’は炭化水素基、Ra’は、Ra’、Ra’のいずれかと結合して環を形成してもよい。]
Figure 0006126807
[Wherein, Ra ′ 1 and Ra ′ 2 are hydrogen atoms or alkyl groups, Ra ′ 3 is a hydrocarbon group, and Ra ′ 3 may be bonded to either Ra ′ 1 or Ra ′ 2 to form a ring. Good. ]

式(a1−r−1)中、Ra’、Ra’のアルキル基としては、上記α置換アクリル酸エステルについての説明で、α位の炭素原子に結合してもよい置換基として挙げたアルキル基と同様のものが挙げられ、メチル基またはエチル基が好ましく、メチル基が最も好ましい。 In formula (a1-r-1), Ra ′ 1 and Ra ′ 2 are exemplified as the substituents that may be bonded to the α-position carbon atom in the description of the α-substituted acrylate ester. Examples thereof include the same as the alkyl group, preferably a methyl group or an ethyl group, and most preferably a methyl group.

Ra’の炭化水素基としては、炭素数1〜20のアルキル基が好ましく、炭素数1〜10のアルキル基がより好ましく;直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1,1−ジメチルエチル基、1,1−ジエチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、2,2,−ジメチルブチル基等が挙げられる。
Ra’が、Ra’、Ra’のいずれかと結合して環を形成する場合、該環式基としては、4〜7員環が好ましく、4〜6員環がより好ましい。該環式基の具体例としては、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基等が挙げられる。
The hydrocarbon group for Ra ′ 3 is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; a linear or branched alkyl group is preferable, specifically , Methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, 1,1-dimethylethyl group, 1,1-diethylpropyl group 2,2-dimethylpropyl group, 2,2, -dimethylbutyl group and the like can be mentioned.
When Ra ′ 3 is bonded to either Ra ′ 1 or Ra ′ 2 to form a ring, the cyclic group is preferably a 4- to 7-membered ring, and more preferably a 4- to 6-membered ring. Specific examples of the cyclic group include a tetrahydropyranyl group and a tetrahydrofuranyl group.

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

Figure 0006126807
[式中、Ra’〜Ra’は炭化水素基であり、Ra’、Ra’は互いに結合して環を形成してもよい。]
Figure 0006126807
[Wherein, Ra ′ 4 to Ra ′ 6 are hydrocarbon groups, and Ra ′ 5 and Ra ′ 6 may be bonded to each other to form a ring. ]

Ra’〜Ra’の炭化水素基としては前記Ra’と同様のものが挙げられる。Ra’は炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましい。Ra’、Ra’が互いに結合して環を形成する場合、下記一般式(a1−r2−1)で表される基が挙げられる。 As the hydrocarbon group for Ra ′ 4 to Ra ′ 6, the same groups as those described above for Ra ′ 3 can be mentioned. Ra ′ 4 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. In the case where Ra ′ 5 and Ra ′ 6 are bonded to each other to form a ring, a group represented by general formula (a1-r2-1) shown below can be given.

Figure 0006126807
[式中、Ra’10は炭素数1〜10のアルキル基、Ra’11はRa10が結合した炭素原子と共に脂肪族環式基を形成する基を示す。]
Figure 0006126807
[Wherein, Ra ′ 10 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and Ra ′ 11 represents a group that forms an aliphatic cyclic group together with the carbon atom to which Ra 10 is bonded. ]

前記式(a1−r2−1)の具体例を以下に挙げる。   Specific examples of the formula (a1-r2-1) are given below.

Figure 0006126807
Figure 0006126807

また、上記極性基のうち水酸基を保護する酸解離性基としては、たとえば、下記一般式(a1−r−3)で表される酸解離性基(以下、便宜上「第3級アルキルオキシカルボニル酸解離性基」ということがある)が挙げられる。   Examples of the acid dissociable group for protecting the hydroxyl group among the polar groups include, for example, an acid dissociable group represented by the following general formula (a1-r-3) (hereinafter referred to as “tertiary alkyloxycarbonyl acid for convenience”). Sometimes referred to as a “dissociable group”).

Figure 0006126807
[式中、Ra’〜Ra’はアルキル基を示す。]
Figure 0006126807
[Wherein, Ra ′ 7 to Ra ′ 9 represent an alkyl group. ]

式(a1−r−3)中、Ra’〜Ra’は炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、1〜3がより好ましい。
また、各アルキル基の合計の炭素数は、3〜7であることが好ましく、3〜5であることがより好ましく、3〜4であることが最も好ましい。
In formula (a1-r-3), Ra ′ 7 to Ra ′ 9 are preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably 1 to 3 groups.
Moreover, it is preferable that the total carbon number of each alkyl group is 3-7, it is more preferable that it is 3-5, and it is most preferable that it is 3-4.

構成単位(a1)としては、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸エステルから誘導される構成単位であって、酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位;ヒドロキシスチレン若しくはヒドロキシスチレン誘導体から誘導される構成単位の水酸基における水素原子の少なくとも一部が前記酸分解性基を含む置換基により保護された構成単位;ビニル安息香酸若しくはビニル安息香酸誘導体から誘導される構成単位の−C(=O)−OHにおける水素原子の少なくとも一部が前記酸分解性基を含む置換基により保護された構成単位等が挙げられる。   The structural unit (a1) is a structural unit derived from an acrylate ester in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent, and an acid whose polarity is increased by the action of an acid. A structural unit containing a decomposable group; a structural unit in which at least a part of hydrogen atoms in the hydroxyl group of a structural unit derived from hydroxystyrene or a hydroxystyrene derivative is protected by a substituent containing the acid-decomposable group; vinylbenzoic acid or Examples include a structural unit in which at least a part of hydrogen atoms in —C (═O) —OH of a structural unit derived from a vinylbenzoic acid derivative is protected by a substituent containing the acid-decomposable group.

構成単位(a1)としては、上記のなかでも、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸エステルから誘導される構成単位が好ましい。
構成単位(a1)として、下記一般式(a1−1)で表される構成単位が好ましい。
Among the above, the structural unit (a1) is preferably a structural unit derived from an acrylate ester in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent.
As the structural unit (a1), structural units represented by general formula (a1-1) shown below are preferred.

Figure 0006126807
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。Vaは2価の炭化水素基であり、na1はそれぞれ独立に0〜2であり、
Raは上記式(a1−r−1)〜(a1−r−2)で表される酸解離性基である。]
Figure 0006126807
[Wherein, R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Va 1 is a divalent hydrocarbon group, n a1 is independently 0 to 2,
Ra 1 is an acid dissociable group represented by the above formulas (a1-r-1) to (a1-r-2). ]

前記式(a1−1)中、炭素数1〜5のアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基は、前記炭素数1〜5のアルキル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基である。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
Rとしては、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のフッ素化アルキル基が好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子またはメチル基が最も好ましい。
Vaの炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味する。Vaにおける2価の炭化水素基としての脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。
前記脂肪族炭化水素基として、より具体的には、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
In the formula (a1-1), the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, or propyl. Group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like. The halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are substituted with halogen atoms. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.
R is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and is most preferably a hydrogen atom or a methyl group in terms of industrial availability.
The hydrocarbon group for Va 1 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. An aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity. The aliphatic hydrocarbon group as a divalent hydrocarbon group in Va 1 may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated.
More specifically, examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, and the like.

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

前記構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、脂環式炭化水素基(脂肪族炭化水素環から水素原子を2個除いた基)、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基などが挙げられる。前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては前記と同様のものが挙げられる。
前記脂環式炭化水素基は、炭素数が3〜20であることが好ましく、3〜12であることがより好ましい。
前記脂環式炭化水素基は、多環式であってもよく、単環式であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましい。前記モノシクロアルカンとしては炭素数3〜6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては炭素数7〜12のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure include an alicyclic hydrocarbon group (a group obtained by removing two hydrogen atoms from an aliphatic hydrocarbon ring), and an alicyclic hydrocarbon group that is linear or branched. Examples thereof include a group bonded to the end of a chain aliphatic hydrocarbon group and a group in which an alicyclic hydrocarbon group is interposed in the middle of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group. Examples of the linear or branched aliphatic hydrocarbon group include those described above.
The alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group may be polycyclic or monocyclic. The monocyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from a monocycloalkane. As said monocycloalkane, a C3-C6 thing is preferable, and a cyclopentane, a cyclohexane, etc. are mentioned specifically ,. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from a polycycloalkane, and the polycycloalkane is preferably one having 7 to 12 carbon atoms, specifically adamantane. , Norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.

芳香族炭化水素基は、芳香環を有する炭化水素基である。
前記Vaにおける2価の炭化水素基としての芳香族炭化水素基は、炭素数が3〜30であることが好ましく、5〜30であることがより好ましく、5〜20がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜10が最も好ましい。ただし、該炭素数には、置換基における炭素数を含まないものとする。
芳香族炭化水素基が有する芳香環として具体的には、ベンゼン、ビフェニル、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環;前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環;等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
前記芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香族炭化水素環から水素原子を2つ除いた基(アリーレン基);前記芳香族炭化水素環から水素原子を1つ除いた基(アリール基)の水素原子の1つがアルキレン基で置換された基(たとえば、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基におけるアリール基から水素原子をさらに1つ除いた基);等が挙げられる。前記アルキレン基(アリールアルキル基中のアルキル鎖)の炭素数は、1〜4であることが好ましく、1〜2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
以下に上記式(a1−1)の具体例を示す。以下の各式中、Rαは水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基を示す。
The aromatic hydrocarbon group is a hydrocarbon group having an aromatic ring.
The aromatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group in Va 1 preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 30 carbon atoms, still more preferably 5 to 20 carbon atoms, and 6 to 6 carbon atoms. 15 is particularly preferable, and 6 to 10 is most preferable. However, the carbon number does not include the carbon number in the substituent.
Specific examples of the aromatic ring possessed by the aromatic hydrocarbon group include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, biphenyl, fluorene, naphthalene, anthracene, and phenanthrene; some of the carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are heterogeneous. Aromatic heterocycles substituted with atoms; and the like. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom.
Specifically, the aromatic hydrocarbon group is a group obtained by removing two hydrogen atoms from the aromatic hydrocarbon ring (arylene group); a group obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic hydrocarbon ring (aryl group) ) In which one of the hydrogen atoms is substituted with an alkylene group (for example, arylalkyl such as benzyl, phenethyl, 1-naphthylmethyl, 2-naphthylmethyl, 1-naphthylethyl, 2-naphthylethyl, etc.) Group in which one hydrogen atom is further removed from the aryl group in the group); and the like. The alkylene group (alkyl chain in the arylalkyl group) preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably 1 carbon atom.
Specific examples of the formula (a1-1) are shown below. In the following formulas, R α represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

Figure 0006126807
Figure 0006126807

Figure 0006126807
Figure 0006126807

Figure 0006126807
Figure 0006126807

Figure 0006126807
Figure 0006126807

(A)成分中の構成単位(a1)の割合は、(A)成分を構成する全構成単位に対し、20〜80モル%が好ましく、20〜75モル%がより好ましく、25〜70モル%がさらに好ましい。下限値以上とすることによって、ガイドパターンを容易に形成することができき、感度、解像性、LWR等のリソグラフィー特性も向上する。また、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。   The proportion of the structural unit (a1) in the component (A) is preferably from 20 to 80 mol%, more preferably from 20 to 75 mol%, more preferably from 25 to 70 mol%, based on all structural units constituting the component (A). Is more preferable. By setting it to the lower limit value or more, a guide pattern can be easily formed, and lithography properties such as sensitivity, resolution, and LWR are also improved. Moreover, the balance with another structural unit can be taken by making it below an upper limit.

(構成単位(a2))
(A)成分は、構成単位(a1)に加えて、ラクトン含有環式基を含む構成単位(a2)をさらに有することが好ましい。構成単位(a2)のラクトン環式基は、(A)成分をレジスト膜の形成に用いた場合に、レジスト膜の基板への密着性を高めるうえで有効なものである。
なお、前記構成単位(a1)がその構造中にラクトン含有環式基を含むものである場合、該構成単位は構成単位(a2)にも該当するが、このような構成単位は構成単位(a1)に該当し、構成単位(a2)には該当しないものとする。
(Structural unit (a2))
The component (A) preferably further has a structural unit (a2) containing a lactone-containing cyclic group in addition to the structural unit (a1). The lactone cyclic group of the structural unit (a2) is effective in enhancing the adhesion of the resist film to the substrate when the component (A) is used for forming the resist film.
In addition, when the structural unit (a1) includes a lactone-containing cyclic group in the structure, the structural unit also corresponds to the structural unit (a2). However, such a structural unit is included in the structural unit (a1). Applicable and not applicable to the structural unit (a2).

「ラクトン含有環式基」とは、その環骨格中に−O−C(=O)−を含む環(ラクトン環)を含有する環式基を示す。ラクトン環をひとつ目の環として数え、ラクトン環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。ラクトン含有環式基は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。
構成単位(a2)におけるラクトン含有環式基としては、特に限定されることなく任意のものが使用可能である。具体的には、下記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)で表されるものが挙げられる。
The “lactone-containing cyclic group” refers to a cyclic group containing a ring (lactone ring) containing —O—C (═O) — in the ring skeleton. The lactone ring is counted as the first ring. When only the lactone ring is present, it is called a monocyclic group, and when it has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of the structure. The lactone-containing cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group.
The lactone-containing cyclic group in the structural unit (a2) is not particularly limited, and any lactone-containing cyclic group can be used. Specific examples include those represented by the following general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7).

Figure 0006126807
[式中、Ra’21はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子またはアルキル基であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子でありn’は0〜2の整数でありm’は0または1である。]
Figure 0006126807
[Wherein, Ra ′ 21 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R ″ is a hydrogen atom or an alkyl group; A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and n ′ is 0 to 2 It is an integer and m ′ is 0 or 1. ]

下記に一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)で表される構成単位の具体例を挙げる。 Specific examples of the structural units represented by general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7) are given below.

Figure 0006126807
Figure 0006126807

Figure 0006126807
Figure 0006126807

(A)成分が有する構成単位(a2)は1種でも2種以上でもよい。
(A)成分が構成単位(a2)を有する場合、構成単位(a2)の割合は、当該(A)成分を構成する全構成単位の合計に対し、1〜80モル%であることが好ましく、10〜70モル%であることがより好ましく、10〜65モル%であることがさらに好ましく、10〜60モル%が特に好ましい。下限値以上とすることにより構成単位(a2)を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができ、DOF、CDU等の種々のリソグラフィー特性及びパターン形状が良好となる。
The structural unit (a2) contained in the component (A) may be one type or two or more types.
When the component (A) has the structural unit (a2), the proportion of the structural unit (a2) is preferably 1 to 80 mol% with respect to the total of all the structural units constituting the component (A). It is more preferably 10 to 70 mol%, further preferably 10 to 65 mol%, particularly preferably 10 to 60 mol%. By setting it to the lower limit value or more, the effect of containing the structural unit (a2) can be sufficiently obtained, and by setting it to the upper limit value or less, balance with other structural units can be achieved. The lithography characteristics and pattern shape of the film are improved.

(構成単位(a3))
構成単位(a3)は、極性基含有脂肪族炭化水素基を含む構成単位(ただし、上述した構成単位(a1)、(a2)に該当するものを除く)である。
(A)成分が構成単位(a3)を有することにより、(A)成分の親水性が高まり、解像性の向上に寄与する。
極性基としては、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基等が挙げられ、特に水酸基が好ましい。
脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜10の直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基(好ましくはアルキレン基)や、環状の脂肪族炭化水素基(環式基)が挙げられる。該環式基としては、単環式基でも多環式基でもよく、例えばArFエキシマレーザー用レジスト組成物用の樹脂において、多数提案されているものの中から適宜選択して用いることができる。該環式基としては多環式基であることが好ましく、炭素数は7〜30であることがより好ましい。
その中でも、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、またはアルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基を含有する脂肪族多環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位がより好ましい。該多環式基としては、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどから2個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから2個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。これらの多環式基の中でも、アダマンタンから2個以上の水素原子を除いた基、ノルボルナンから2個以上の水素原子を除いた基、テトラシクロドデカンから2個以上の水素原子を除いた基が工業上好ましい。
(Structural unit (a3))
The structural unit (a3) is a structural unit containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group (except for those corresponding to the structural units (a1) and (a2) described above).
When the component (A) has the structural unit (a3), the hydrophilicity of the component (A) is increased, which contributes to the improvement of the resolution.
Examples of the polar group include a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, and a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of an alkyl group is substituted with a fluorine atom. A hydroxyl group is particularly preferable.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (preferably an alkylene group) and a cyclic aliphatic hydrocarbon group (cyclic group). The cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group. For example, a resin for a resist composition for an ArF excimer laser can be appropriately selected from those proposed. The cyclic group is preferably a polycyclic group, and more preferably 7 to 30 carbon atoms.
Among them, a structural unit derived from an acrylate ester containing an aliphatic polycyclic group containing a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, or an alkyl group is substituted with a fluorine atom Is more preferable. Examples of the polycyclic group include groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane and the like. Specific examples include groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Among these polycyclic groups, there are groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from adamantane, groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from norbornane, and groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from tetracyclododecane. Industrially preferable.

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

Figure 0006126807
[式中、Rは前記と同じであり、jは1〜3の整数であり、kは1〜3の整数であり、t’は1〜3の整数であり、lは1〜5の整数であり、sは1〜3の整数である。]
Figure 0006126807
[Wherein, R is the same as above, j is an integer of 1 to 3, k is an integer of 1 to 3, t ′ is an integer of 1 to 3, and l is an integer of 1 to 5] And s is an integer of 1 to 3. ]

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

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

(A)成分が含有する構成単位(a3)は1種であってもよく2種以上であってもよい。
(A)成分中、構成単位(a3)の割合は、当該(A)成分を構成する全構成単位の合計に対し、5〜50モル%であることが好ましく、5〜40モル%がより好ましく、5〜25モル%がさらに好ましい。
構成単位(a3)の割合を下限値以上とすることにより、構成単位(a3)を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下とすることにより、他の構成単位とのバランスをとりやすくなる。
The structural unit (a3) contained in the component (A) may be one type or two or more types.
In the component (A), the proportion of the structural unit (a3) is preferably 5 to 50 mol%, more preferably 5 to 40 mol%, based on the total of all structural units constituting the component (A). 5 to 25 mol% is more preferable.
By setting the proportion of the structural unit (a3) to the lower limit value or more, the effect of including the structural unit (a3) can be sufficiently obtained, and by setting the proportion of the structural unit (a3) to the upper limit value or less, balance with other structural units can be obtained. It becomes easy.

(構成単位(a4))
(A)成分は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記構成単位(a1)〜(a3)以外の他の構成単位(a4)を含んでいてもよい。
構成単位(a4)としては、例えば酸非解離性の脂肪族環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位などが好ましい。該環式基は、例えば、前記の構成単位(a1)の場合に例示したものと同様のものを例示することができ、ArFエキシマレーザー用、KrFエキシマレーザー用(好ましくはArFエキシマレーザー用)等のレジスト組成物の樹脂成分に用いられるものとして従来から知られている多数のものが使用可能である。
特にトリシクロデシル基、アダマンチル基、テトラシクロドデシル基、イソボルニル基、ノルボルニル基から選ばれる少なくとも1種であると、工業上入手し易いなどの点で好ましい。これらの多環式基は、炭素数1〜5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を置換基として有していてもよい。
構成単位(a4)として、具体的には、下記一般式(a4−1)〜(a4−6)の構造のものを例示することができる。
(Structural unit (a4))
The component (A) may contain other structural units (a4) other than the structural units (a1) to (a3) as long as the effects of the present invention are not impaired.
As the structural unit (a4), for example, a structural unit derived from an acrylate ester containing a non-acid-dissociable aliphatic cyclic group is preferable. Examples of the cyclic group include those similar to those exemplified for the structural unit (a1), such as for ArF excimer laser, for KrF excimer laser (preferably for ArF excimer laser), etc. A number of hitherto known materials can be used as the resin component of the resist composition.
In particular, at least one selected from a tricyclodecyl group, an adamantyl group, a tetracyclododecyl group, an isobornyl group, and a norbornyl group is preferable in terms of industrial availability. These polycyclic groups may have a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms as a substituent.
Specific examples of the structural unit (a4) include those having the structures of the following general formulas (a4-1) to (a4-6).

Figure 0006126807
[式中、Rαは前記と同じである。]
Figure 0006126807
[Wherein, R α is the same as defined above. ]

かかる構成単位(a4)を(A)成分に含有させる際、構成単位(a4)の割合は、(A)成分を構成する全構成単位の合計に対し、1〜30モル%であることが好ましく、10〜20モル%であることがより好ましい。   When the structural unit (a4) is contained in the component (A), the proportion of the structural unit (a4) is preferably 1 to 30 mol% with respect to the total of all the structural units constituting the component (A). 10 to 20 mol% is more preferable.

(構成単位(a5))
(A)成分は、さらに構成単位(a5)を含有することが好ましい。構成単位(a5)の−SO−含有環式基は、(A)成分をレジスト膜の形成に用いた場合に、レジスト膜の基板への密着性を高めるうえで有効なものである。
なお、前記構成単位(a1)がその構造中に−SO−含有環式基を含むものである場合、該構成単位は構成単位(a5)にも該当するが、このような構成単位は構成単位(a1)に該当し、構成単位(a5)には該当しないものとする。
ここで、「−SO−含有環式基」とは、その環骨格中に−SO−を含む環を含有する環式基を示し、具体的には、−SO−における硫黄原子(S)が環式基の環骨格の一部を形成する環式基である。その環骨格中に−SO−を含む環をひとつ目の環として数え、該環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。−SO−含有環式基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。
−SO−含有環式基は、特に、その環骨格中に−O−SO−を含む環式基、すなわち−O−SO−中の−O−S−が環骨格の一部を形成するスルトン(sultone)環を含有する環式基であることが好ましい。−SO−含有環式基として、より具体的には、下記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)で表される構成単位が挙げられる。
(Structural unit (a5))
The component (A) preferably further contains the structural unit (a5). The —SO 2 — containing cyclic group of the structural unit (a5) is effective for enhancing the adhesion of the resist film to the substrate when the component (A) is used for forming the resist film.
In addition, when the structural unit (a1) includes a —SO 2 — containing cyclic group in the structure, the structural unit also corresponds to the structural unit (a5). It corresponds to a1) and does not correspond to the structural unit (a5).
Here, the “—SO 2 -containing cyclic group” refers to a cyclic group containing a ring containing —SO 2 — in the ring skeleton, specifically, a sulfur atom in —SO 2 — ( S) is a cyclic group that forms part of the ring skeleton of the cyclic group. The ring containing —SO 2 — in the ring skeleton is counted as the first ring, and when it is only the ring, it is a monocyclic group, and when it has another ring structure, it is a polycyclic group regardless of the structure. Called. The —SO 2 — containing cyclic group may be monocyclic or polycyclic.
-SO 2 - containing cyclic group, in particular, -O-SO 2 - within the ring skeleton cyclic group containing, i.e. -O-SO 2 - -O-S- medium is a part of the ring skeleton A cyclic group containing a sultone ring to be formed is preferable. More specific examples of the —SO 2 — containing cyclic group include structural units represented by the following general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4).

Figure 0006126807
[式中、Ra’51はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子またはアルキル基であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子でありn’は0〜2の整数である。]
Figure 0006126807
[Wherein, Ra ′ 51 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R ″ is a hydrogen atom or an alkyl group; A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and n ′ is 0 to 2 It is an integer. ]

前記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)中、A”は、酸素原子(−O−)もしくは硫黄原子(−S−)を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子である。A”における炭素数1〜5のアルキレン基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基等が挙げられる。
該アルキレン基が酸素原子または硫黄原子を含む場合、その具体例としては、前記アルキレン基の末端または炭素原子間に−O−または−S−が介在する基が挙げられ、たとえば−O−CH−、−CH−O−CH−、−S−CH−、−CH−S−CH−等が挙げられる。
A”としては、炭素数1〜5のアルキレン基または−O−が好ましく、炭素数1〜5のアルキレン基がより好ましく、メチレン基が最も好ましい。
Ra’51におけるアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基としては、それぞれ、前記で−SO−含有環式基が有していてもよい置換基として挙げたアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基と同様のものが挙げられる。
以下に、前記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)で表される具体的な環式基を例示する。なお、式中の「Ac」はアセチル基を示す。
In general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4), A ″ represents an oxygen atom (—O—) or a sulfur atom (—S—), and may have 1 to 5 carbon atoms. The alkylene group having 1 to 5 carbon atoms in A ″ is preferably a linear or branched alkylene group, a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, An isopropylene group etc. are mentioned.
When the alkylene group contains an oxygen atom or a sulfur atom, specific examples thereof include a group in which —O— or —S— is interposed between the terminal or carbon atoms of the alkylene group, such as —O—CH 2. -, - CH 2 -O-CH 2 -, - S-CH 2 -, - CH 2 -S-CH 2 - , and the like.
A ″ is preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or —O—, more preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methylene group.
As the alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated alkyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, and hydroxyalkyl group in Ra ′ 51 , the —SO 2 — containing cyclic group is as described above. Examples of the alkyl group, alkoxy group, halogenated alkyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, and hydroxyalkyl group mentioned as the substituents that may be included are the same.
Specific examples of cyclic groups represented by the general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4) are shown below. In the formula, “Ac” represents an acetyl group.

Figure 0006126807
Figure 0006126807

Figure 0006126807
Figure 0006126807

Figure 0006126807
Figure 0006126807

−SO−含有環式基としては、上記の中でも、前記一般式(a5−r−1)で表される基が好ましく、前記化学式(r−sl−1−1)、(r−sl−1−19)、(r−sl−3−1)および(r−sl−4−1)で表される基からなる群から選択される少なくとも一種を用いることがより好ましく、前記化学式(r−sl−1−1)で表される基が最も好ましい。 As the —SO 2 — containing cyclic group, among the above, a group represented by the general formula (a5-r-1) is preferable, and the chemical formulas (r-sl-1-1) and (r-sl— 1-19), at least one selected from the group consisting of groups represented by (r-sl-3-1) and (r-sl-4-1) is more preferable. The group represented by sl-1-1) is most preferred.

構成単位(a5)としては、−SO−含有環式基を有するものであれば他の部分の構造は特に限定されないが、一般式(a5−1)で表される構成単位であることが好ましい。 The structural unit (a5) is not particularly limited as long as it has a —SO 2 — containing cyclic group, but may be a structural unit represented by the general formula (a5-1). preferable.

(構成単位(a6))
本発明のパターン形成方法で用いるアルカリ現像ポジ型レジスト組成物は、露光により酸を発生し、且つ酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する基材成分(以下、(A’)成分という。)を含有していてもよい。前記基材成分(A’)は、露光により酸を発生する構成単位(以下、(a6)成分という。)を有する樹脂成分(以下、(A1’)成分という。)を含有することが特に好ましい。
構成単位(a6)としては、下記一般式(a6c−1)又は(a6a−1)で表される基を含有する構成単位を有することが好ましい。
本発明においては、樹脂成分が露光により酸を発生する構成単位((a6)成分)を含有することにより、レジストパターンの耐熱性が向上するため好ましい。樹脂成分に(a6)成分を含有するレジストパターンはブロックコポリマーを相分離させる際のアニール温度を(a6)成分を含有しないレジストパターンに比べて高温にしてもパターンが熱ダレするおそれが少ないと考えられる。
(Structural unit (a6))
The alkali development positive resist composition used in the pattern forming method of the present invention generates an acid upon exposure and is a base component (hereinafter referred to as (A ′) component) whose solubility in an alkali developer is increased by the action of the acid. .) May be contained. The substrate component (A ′) particularly preferably contains a resin component (hereinafter referred to as (A1 ′) component) having a structural unit (hereinafter referred to as (a6) component) that generates an acid upon exposure. .
The structural unit (a6) preferably includes a structural unit containing a group represented by the following general formula (a6c-1) or (a6a-1).
In this invention, since the heat resistance of a resist pattern improves because the resin component contains the structural unit ((a6) component) which generate | occur | produces an acid by exposure, it is preferable. The resist pattern containing the component (a6) in the resin component is considered to be less prone to thermal sagging even if the annealing temperature for phase separation of the block copolymer is higher than that of the resist pattern not containing the component (a6). It is done.

Figure 0006126807
[式中、Q、Qはそれぞれ独立に、単結合又は2価の連結基であり、R、R、Rはそれぞれ独立に有機基であり、R、Rは相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成していてもよく、Vは対アニオンである。Aはアニオンを含む有機基であり、Mm+は有機カチオンであり、mは1〜3の整数である。]
Figure 0006126807
[Wherein, Q 1 and Q 2 are each independently a single bond or a divalent linking group, R 3 , R 4 and R 5 are each independently an organic group, and R 4 and R 5 are It may be bonded to form a ring with the sulfur atom in the formula, and V is a counter anion. A is an organic group containing an anion, M m + is an organic cation, and m is an integer of 1 to 3. ]

{式(a6c−1)で表される基を有するモノマー}
式(a6c−1)中、Qは単結合又は2価の連結基である。
の2価の連結基としては特に限定されないが、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基等が好適なものとして挙げられる。
{Monomer having a group represented by the formula (a6c-1)}
In formula (a6c-1), Q 1 represents a single bond or a divalent linking group.
No particular limitation is imposed on the divalent linking group for Q 1, a divalent hydrocarbon group which may have a substituent group, and a divalent linking group containing a hetero atom as preferred.

(置換基を有していてもよい2価の炭化水素基)
2価の連結基としての炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。
脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味する。該脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。
該脂肪族炭化水素基として、より具体的には、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
(Divalent hydrocarbon group which may have a substituent)
The hydrocarbon group as the divalent linking group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.
An aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity. The aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated.
Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group having a ring in the structure, and the like.

前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、1〜8がより好ましく、1〜5がさらに好ましい。
直鎖状の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、メチレン基[−CH−]、エチレン基[−(CH−]、トリメチレン基[−(CH−]、テトラメチレン基[−(CH−]、ペンタメチレン基[−(CH−]等が挙げられる。
分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、−CH(CH)−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−C(CH)(CHCH)−、−C(CH)(CHCHCH)−、−C(CHCH−等のアルキルメチレン基;−CH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−、−C(CHCH−CH−等のアルキルエチレン基;−CH(CH)CHCH−、−CHCH(CH)CH−等のアルキルトリメチレン基;−CH(CH)CHCHCH−、−CHCH(CH)CHCH−等のアルキルテトラメチレン基などのアルキルアルキレン基等が挙げられる。アルキルアルキレン基におけるアルキル基としては、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基が好ましい。
前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、水素原子を置換する置換基(水素原子以外の基または原子)を有していてもよく、有していなくてもよい。該置換基としては、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化アルキル基、オキソ基(=O)等が挙げられる。
The linear or branched aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and still more preferably 1 to 5 carbon atoms.
As the linear aliphatic hydrocarbon group, a linear alkylene group is preferable. Specifically, a methylene group [—CH 2 —], an ethylene group [— (CH 2 ) 2 —], a trimethylene group [ — (CH 2 ) 3 —], tetramethylene group [— (CH 2 ) 4 —], pentamethylene group [— (CH 2 ) 5 —] and the like can be mentioned.
As the branched aliphatic hydrocarbon group, a branched alkylene group is preferred, and specifically, —CH (CH 3 ) —, —CH (CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 3 ). 2 -, - C (CH 3 ) (CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) -, - C (CH 2 CH 3) 2 - ; alkylethylene groups such as - CH (CH 3) CH 2 - , - CH (CH 3) CH (CH 3) -, - C (CH 3) 2 CH 2 -, - CH (CH 2 CH 3) CH 2 -, - C (CH 2 CH 3) 2 -CH 2 - alkyl groups such as; -CH (CH 3) CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 - alkyl trimethylene groups such as; -CH (CH 3) CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 CH 2 - And the like alkyl alkylene group such as an alkyl tetramethylene group of. The alkyl group in the alkyl alkylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
The linear or branched aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent (a group or atom other than a hydrogen atom) that replaces a hydrogen atom. Examples of the substituent include a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, and an oxo group (═O).

前記構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、環構造中にヘテロ原子を含む置換基を含んでもよい環状の脂肪族炭化水素基(脂肪族炭化水素環から水素原子を2個除いた基)、前記環状の脂肪族炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、前記環状の脂肪族炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基などが挙げられる。前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては前記と同様のものが挙げられる。
環状の脂肪族炭化水素基は、炭素数が3〜20であることが好ましく、3〜12であることがより好ましい。
環状の脂肪族炭化水素基は、多環式であってもよく、単環式であってもよい。単環式の脂肪族炭化水素基としては、モノシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては炭素数3〜6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂肪族炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては炭素数7〜12のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
環状の脂肪族炭化水素基は、水素原子を置換する置換基(水素原子以外の基または原子)を有していてもよいし、有していなくてもよい。該置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、オキソ基(=O)等が挙げられる。
前記置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
前記置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、前記アルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
環状の脂肪族炭化水素基は、その環構造を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子を含む置換基で置換されてもよい。該ヘテロ原子を含む置換基としては、−O−、−C(=O)−O−、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−が好ましい。
As the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, a cyclic aliphatic hydrocarbon group which may contain a substituent containing a hetero atom in the ring structure (excluding two hydrogen atoms from the aliphatic hydrocarbon ring) Group), a group in which the cyclic aliphatic hydrocarbon group is bonded to the end of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, and the cyclic aliphatic hydrocarbon group is a linear or branched chain fatty acid. Group intervening in the middle of the group hydrocarbon group. Examples of the linear or branched aliphatic hydrocarbon group include those described above.
The cyclic aliphatic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms.
The cyclic aliphatic hydrocarbon group may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic aliphatic hydrocarbon group, a group obtained by removing two hydrogen atoms from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include cyclopentane and cyclohexane. The polycyclic aliphatic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from a polycycloalkane, and the polycycloalkane preferably has 7 to 12 carbon atoms, specifically adamantane, Examples include norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane.
The cyclic aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent (a group or atom other than a hydrogen atom) that replaces a hydrogen atom. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, and an oxo group (═O).
The alkyl group as the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group.
The alkoxy group as the substituent is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group or a tert-butoxy group. Most preferred is an ethoxy group.
Examples of the halogen atom as the substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Examples of the halogenated alkyl group as the substituent include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group have been substituted with the halogen atoms.
In the cyclic aliphatic hydrocarbon group, a part of carbon atoms constituting the ring structure may be substituted with a substituent containing a hetero atom. As the substituent containing the hetero atom, —O—, —C (═O) —O—, —S—, —S (═O) 2 —, and —S (═O) 2 —O— are preferable.

2価の炭化水素基としての芳香族炭化水素基は、芳香環を少なくとも1つ有する2価の炭化水素基であり、置換基を有していてもよい。芳香環は、4n+2個のπ電子をもつ環状共役系であれば特に限定されず、単環式でも多環式でもよい。芳香環の炭素数は5〜30であることが好ましく、5〜20がより好ましく、6〜15がさらに好ましく、6〜12が特に好ましい。ただし、該炭素数には、置換基における炭素数を含まないものとする。芳香環として具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環;前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環;等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。芳香族複素環として具体的には、ピリジン環、チオフェン環等が挙げられる。
2価の炭化水素基としての芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環から水素原子を2つ除いた基(アリーレン基またはヘテロアリーレン基);2以上の芳香環を含む芳香族化合物(たとえばビフェニル、フルオレン等)から水素原子を2つ除いた基;前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環から水素原子を1つ除いた基(アリール基またはヘテロアリール基)の水素原子の1つがアルキレン基で置換された基(たとえば、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基におけるアリール基から水素原子をさらに1つ除いた基);等が挙げられる。
前記アリール基またはヘテロアリール基に結合するアルキレン基の炭素数は、1〜4であることが好ましく、1〜2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
前記芳香族炭化水素基は、当該芳香族炭化水素基が有する水素原子が置換基で置換されていてもよい。たとえば当該芳香族炭化水素基中の芳香環に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。該置換基としては、たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、オキソ基(=O)等が挙げられる。
前記置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
前記置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、前記アルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
The aromatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group is a divalent hydrocarbon group having at least one aromatic ring and may have a substituent. The aromatic ring is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugated system having 4n + 2 π electrons, and may be monocyclic or polycyclic. It is preferable that carbon number of an aromatic ring is 5-30, 5-20 are more preferable, 6-15 are more preferable, and 6-12 are especially preferable. However, the carbon number does not include the carbon number in the substituent. Specific examples of the aromatic ring include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, naphthalene, anthracene and phenanthrene; aromatic heterocycles in which a part of carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are substituted with heteroatoms; etc. Is mentioned. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Specific examples of the aromatic heterocycle include a pyridine ring and a thiophene ring.
Specifically, the aromatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group is a group obtained by removing two hydrogen atoms from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring (arylene group or heteroarylene group); A group in which two hydrogen atoms have been removed from an aromatic compound (for example, biphenyl, fluorene, etc.) containing one aromatic ring; a group in which one hydrogen atom has been removed from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle (aryl group or hetero group) A group in which one of the hydrogen atoms of the aryl group is substituted with an alkylene group (for example, a benzyl group, a phenethyl group, a 1-naphthylmethyl group, a 2-naphthylmethyl group, a 1-naphthylethyl group, a 2-naphthylethyl group, etc. A group in which one hydrogen atom is further removed from the aryl group in the arylalkyl group);
The alkylene group bonded to the aryl group or heteroaryl group preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably 1 carbon atom.
In the aromatic hydrocarbon group, a hydrogen atom of the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent. For example, a hydrogen atom bonded to an aromatic ring in the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, and an oxo group (═O).
The alkyl group as the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group.
The alkoxy group as the substituent is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group or a tert-butoxy group. Most preferred is an ethoxy group.
Examples of the halogen atom as the substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Examples of the halogenated alkyl group as the substituent include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group have been substituted with the halogen atoms.

(ヘテロ原子を含む2価の連結基)
ヘテロ原子を含む2価の連結基におけるヘテロ原子とは、炭素原子および水素原子以外の原子であり、たとえば酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子等が挙げられる。
(Divalent linking group containing a hetero atom)
The hetero atom in the divalent linking group containing a hetero atom is an atom other than a carbon atom and a hydrogen atom, and examples thereof include an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a halogen atom.

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

本発明におけるQとしては、単結合、又はエステル結合[−C(=O)−O−]、エーテル結合(−O−)、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基若しくはこれらの組合せであることが好ましい。 Q 1 in the present invention is a single bond, an ester bond [—C (═O) —O—], an ether bond (—O—), a linear or branched alkylene group, or a combination thereof. It is preferable.

式(a6c−1)中、R、R及びRはそれぞれ独立に有機基であり、RとRとは相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。
それぞれ独立に有機基である。
〜Rの有機基は、炭素原子を含む基であり、炭素原子以外の原子(たとえば水素原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子等)等)を有していてもよい。
In formula (a6c-1), R 3 , R 4 and R 5 are each independently an organic group, and R 4 and R 5 may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula. .
Each is independently an organic group.
The organic group of R 3 to R 5 is a group containing a carbon atom, and includes atoms other than carbon atoms (for example, hydrogen atom, oxygen atom, nitrogen atom, sulfur atom, halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, etc.)). You may have.

の有機基として具体的には、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいアリーレン基等が挙げられる。
における置換基を有していてもよいアルキレン基としては、たとえば、無置換のアルキレン基、該無置換のアルキレン基の水素原子の一部または全部が置換基で置換された置換アルキレン基等が挙げられる。
無置換のアルキレン基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。解像性に優れる点から、炭素数1〜10のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜5のアルキレン基がより好ましい。具体的には、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基、n−ペンチレン基、シクロペンチレン基、ヘキシレン基、シクロヘキシレン基、ノニレン基、デシレン基等が挙げられる。
Specific examples of the organic group for R 3 include an alkylene group which may have a substituent and an arylene group which may have a substituent.
Examples of the alkylene group which may have a substituent in R 3 include an unsubstituted alkylene group, a substituted alkylene group in which part or all of the hydrogen atoms of the unsubstituted alkylene group are substituted with a substituent, and the like. Is mentioned.
The unsubstituted alkylene group may be linear, branched or cyclic. From the viewpoint of excellent resolution, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable. Specifically, methylene group, ethylene group, n-propylene group, isopropylene group, n-butylene group, isobutylene group, n-pentylene group, cyclopentylene group, hexylene group, cyclohexylene group, nonylene group, decylene group. Etc.

置換アルキレン基が有する置換基としては、ハロゲン原子、オキソ基(=O)、シアノ基、アルキル基、アルコキシアルキルオキシ基、アルコキシカルボニルアルキルオキシ基、−C(=O)−O−R”、−O−C(=O)−R”、−O−R”、アリール基等が挙げられる。R”、R”、R”はそれぞれ独立に、水素原子または炭化水素基である。
これらのうち、置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子、臭素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
Examples of the substituent that the substituted alkylene group has include a halogen atom, an oxo group (═O), a cyano group, an alkyl group, an alkoxyalkyloxy group, an alkoxycarbonylalkyloxy group, —C (═O) —O—R 7 ″, -O-C (= O) -R 8 ", -O-R 9", an aryl group .R 7 ", R 8", the R 9 "are each independently, a hydrogen atom or a hydrocarbon group is there.
Among these, examples of the halogen atom as a substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom, and a bromine atom, and a fluorine atom is preferable.

前記置換アルキレン基における置換基としてのアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれかであってもよい。その炭素数は1〜30が好ましい。
それらのうち、直鎖状のアルキル基は、炭素数が1〜20であることが好ましく、1〜15であることがより好ましく、1〜10が最も好ましい。具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、イソトリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、イソヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基等が挙げられる。
分岐鎖状のアルキル基は、炭素数が3〜20であることが好ましく、3〜15であることがより好ましく、3〜10が最も好ましい。具体的には、例えば、1−メチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−エチルブチル基、2−エチルブチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基などが挙げられる。
環状のアルキル基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。その炭素数は3〜30であることが好ましく、5〜30であることがより好ましく、5〜20がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜12が最も好ましい。具体的には、たとえば、モノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基;ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。より具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基;アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
環状のアルキル基としては、多環式が好ましく、ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましく、アダマンタンから1個以上の水素原子を除いた基が最も好ましい。
前記置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
The alkyl group as a substituent in the substituted alkylene group may be linear, branched or cyclic. The carbon number is preferably 1-30.
Among them, the linear alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, and most preferably 1 to 10 carbon atoms. Specifically, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, isotridecyl group, tetradecyl group Group, pentadecyl group, hexadecyl group, isohexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, heicosyl group, docosyl group and the like.
The branched alkyl group preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 15 carbon atoms, and most preferably 3 to 10 carbon atoms. Specifically, for example, 1-methylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-ethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, Examples include 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group and the like.
The cyclic alkyl group may be monocyclic or polycyclic. The number of carbon atoms is preferably 3 to 30, more preferably 5 to 30, further preferably 5 to 20, particularly preferably 6 to 15, and most preferably 6 to 12. Specifically, for example, a group in which one or more hydrogen atoms are removed from a monocycloalkane; a group in which one or more hydrogen atoms are removed from a polycycloalkane such as bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane, etc. Can be mentioned. More specifically, a group in which one or more hydrogen atoms have been removed from a monocycloalkane such as cyclopentane or cyclohexane; one or more polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, or tetracyclododecane. Examples include a group excluding a hydrogen atom.
The cyclic alkyl group is preferably a polycyclic group, preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from polycycloalkane, and most preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from adamantane.
The alkyl group as the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group.

前記置換アルキレン基における置換基としてのアルコキシアルキルオキシ基としては、たとえば、
一般式:−O−C(R47)(R48)−O−R49
[式中、R47、R48はそれぞれ独立して水素原子または直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基であり、R49はアルキル基である。]
で表される基が挙げられる。
47、R48において、アルキル基の炭素数は好ましくは1〜5であり、直鎖状、分岐鎖状のいずれでもよく、エチル基、メチル基が好ましく、メチル基が最も好ましい。
47、R48は、少なくとも一方が水素原子であることが好ましい。特に、一方が水素原子であり、他方が水素原子またはメチル基であることがより好ましい。
49のアルキル基としては、好ましくは炭素数が1〜15であり、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。
49における直鎖状または分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数が1〜5であることが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基などが挙げられる。
49における環状のアルキル基としては、炭素数4〜15であることが好ましく、炭素数4〜12であることがさらに好ましく、炭素数5〜10が最も好ましい。具体的には炭素数1〜5のアルキル基、フッ素原子またはフッ素化アルキル基で置換されていてもよいし、されていなくてもよいモノシクロアルカン、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。モノシクロアルカンとしては、シクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。ポリシクロアルカンとしては、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。中でもアダマンタンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましい。
Examples of the alkoxyalkyloxy group as a substituent in the substituted alkylene group include:
General formula: -O-C ( R47 ) ( R48 ) -O- R49
[Wherein, R 47 and R 48 each independently represent a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, and R 49 represents an alkyl group. ]
The group represented by these is mentioned.
In R 47 and R 48 , the alkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms, may be linear or branched, and is preferably an ethyl group or a methyl group, and most preferably a methyl group.
At least one of R 47 and R 48 is preferably a hydrogen atom. In particular, it is more preferable that one is a hydrogen atom and the other is a hydrogen atom or a methyl group.
The alkyl group for R 49 preferably has 1 to 15 carbon atoms and may be linear, branched or cyclic.
The linear or branched alkyl group for R 49 preferably has 1 to 5 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, and a tert-butyl group. Can be mentioned.
The cyclic alkyl group for R 49 preferably has 4 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms, and most preferably 5 to 10 carbon atoms. Specifically, monocycloalkane, bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane, etc., which may or may not be substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom or a fluorinated alkyl group, etc. And a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from the polycycloalkane. Examples of the monocycloalkane include cyclopentane and cyclohexane. Examples of the polycycloalkane include adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Among them, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from adamantane is preferable.

前記置換アルキレン基における置換基としてのアルコキシカルボニルアルキルオキシ基としては、たとえば、
一般式:−O−R50−C(=O)−O−R56
[式中、R50は直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基であり、R56は第3級アルキル基である。]
で表される基が挙げられる。
50における直鎖状、分岐鎖状のアルキレン基としては、炭素数が1〜5であることが好ましく、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、1,1−ジメチルエチレン基などが挙げられる。
56における第3級アルキル基としては、2−メチル−2−アダマンチル基、2−(2−プロピル)−2−アダマンチル基、2−エチル−2−アダマンチル基、1−メチル−1−シクロペンチル基、1−エチル−1−シクロペンチル基、1−メチル−1−シクロヘキシル基、1−エチル−1−シクロヘキシル基、1−(1−アダマンチル)−1−メチルエチル基、1−(1−アダマンチル)−1−メチルプロピル基、1−(1−アダマンチル)−1−メチルブチル基、1−(1−アダマンチル)−1−メチルペンチル基;1−(1−シクロペンチル)−1−メチルエチル基、1−(1−シクロペンチル)−1−メチルプロピル基、1−(1−シクロペンチル)−1−メチルブチル基、1−(1−シクロペンチル)−1−メチルペンチル基;1−(1−シクロヘキシル)−1−メチルエチル基、1−(1−シクロヘキシル)−1−メチルプロピル基、1−(1−シクロヘキシル)−1−メチルブチル基、1−(1−シクロヘキシル)−1−メチルペンチル基、tert−ブチル基、tert−ペンチル基、tert−ヘキシル基などが挙げられる。
Examples of the alkoxycarbonylalkyloxy group as a substituent in the substituted alkylene group include:
General formula: —O—R 50 —C (═O) —O—R 56
[Wherein, R 50 represents a linear or branched alkylene group, and R 56 represents a tertiary alkyl group. ]
The group represented by these is mentioned.
The linear or branched alkylene group for R 50 preferably has 1 to 5 carbon atoms, such as a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, or a 1,1-dimethylethylene group. Etc.
The tertiary alkyl group for R 56 includes a 2-methyl-2-adamantyl group, a 2- (2-propyl) -2-adamantyl group, a 2-ethyl-2-adamantyl group, and a 1-methyl-1-cyclopentyl group. 1-ethyl-1-cyclopentyl group, 1-methyl-1-cyclohexyl group, 1-ethyl-1-cyclohexyl group, 1- (1-adamantyl) -1-methylethyl group, 1- (1-adamantyl)- 1-methylpropyl group, 1- (1-adamantyl) -1-methylbutyl group, 1- (1-adamantyl) -1-methylpentyl group; 1- (1-cyclopentyl) -1-methylethyl group, 1- ( 1-cyclopentyl) -1-methylpropyl group, 1- (1-cyclopentyl) -1-methylbutyl group, 1- (1-cyclopentyl) -1-methylpentyl group; 1- (1-cyclohexyl) -1-methylethyl group, 1- (1-cyclohexyl) -1-methylpropyl group, 1- (1-cyclohexyl) -1-methylbutyl group, 1- (1-cyclohexyl) -1 -Methylpentyl group, tert-butyl group, tert-pentyl group, tert-hexyl group and the like can be mentioned.

さらに、前記一般式:−O−R50−C(=O)−O−R56におけるR56を、R56’で置き換えた基も挙げられる。R56’は、水素原子、アルキル基、フッ素化アルキル基、又はヘテロ原子を含んでいてもよい脂肪族環式基である。
56’におけるアルキル基は、前記R49のアルキル基と同様のものが挙げられる。
56’におけるフッ素化アルキル基は、前記R49のアルキル基中の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基が挙げられる。
56’における、ヘテロ原子を含んでいてもよい脂肪族環式基としては、ヘテロ原子を含まない脂肪族環式基、環構造中にヘテロ原子を含む脂肪族環式基、脂肪族環式基中の水素原子がヘテロ原子に置換されたもの等が挙げられる。
56’について、ヘテロ原子を含まない脂肪族環式基としては、モノシクロアルカン、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。モノシクロアルカンとしては、シクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。ポリシクロアルカンとしては、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。中でもアダマンタンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましい。
56’について、環構造中にヘテロ原子を含む脂肪族環式基として具体的には、後述する式(L1)〜(L5)、(S1)〜(S4)で表される基等が挙げられる。
56’について、脂肪族環式基中の水素原子がヘテロ原子に置換されたものとして具体的には、脂肪族環式基中の水素原子がオキソ基(=O)に置換されたもの等が挙げられる。
56’について、脂肪族環式基中の水素原子がヘテロ原子に置換されたものとして具体的には、脂肪族環式基中の水素原子がオキソ基(=O)に置換されたもの等が挙げられる。
Moreover, the general formula: the R 56 in the -O-R 50 -C (= O ) -O-R 56, also include groups replaced by R 56 '. R 56 ′ is a hydrogen atom, an alkyl group, a fluorinated alkyl group, or an aliphatic cyclic group that may contain a hetero atom.
Examples of the alkyl group for R 56 ′ include the same alkyl groups as those described above for R 49 .
Examples of the fluorinated alkyl group for R 56 ′ include groups in which some or all of the hydrogen atoms within the alkyl group for R 49 have been substituted with fluorine atoms.
Examples of the aliphatic cyclic group which may contain a hetero atom in R 56 ′ include an aliphatic cyclic group containing no hetero atom, an aliphatic cyclic group containing a hetero atom in the ring structure, and an aliphatic cyclic group. Examples include those in which a hydrogen atom in the group is substituted with a heteroatom.
Regarding R 56 ′, the aliphatic cyclic group containing no hetero atom includes a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane such as monocycloalkane, bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane, and the like. Can be mentioned. Examples of the monocycloalkane include cyclopentane and cyclohexane. Examples of the polycycloalkane include adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Among them, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from adamantane is preferable.
Regarding R 56 ′, specific examples of the aliphatic cyclic group containing a hetero atom in the ring structure include groups represented by formulas (L1) to (L5) and (S1) to (S4) described later. It is done.
As for R 56 ′, the hydrogen atom in the aliphatic cyclic group is specifically substituted with a hetero atom, specifically, the hydrogen atom in the aliphatic cyclic group is substituted with an oxo group (═O), etc. Is mentioned.
As for R 56 ′, the hydrogen atom in the aliphatic cyclic group is specifically substituted with a hetero atom, specifically, the hydrogen atom in the aliphatic cyclic group is substituted with an oxo group (═O), etc. Is mentioned.

−C(=O)−O−R”におけるR”は、水素原子または炭化水素基である。
”における炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。脂肪族炭化水素基は、飽和炭化水素基、脂肪族不飽和炭化水素基のいずれであってもよい。
R 7 ″ in —C (═O) —O—R 7 ″ represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group.
The hydrocarbon group for R 7 ″ may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group may be a saturated hydrocarbon group or an aliphatic unsaturated hydrocarbon group. Any of these may be used.

”における飽和炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、それらの組み合わせであってもよい。
直鎖状若しくは分岐鎖状の飽和炭化水素基の炭素数は1〜25が好ましく、1〜15がより好ましく、4〜10がさらに好ましい。
直鎖状の飽和炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などが挙げられる。
分岐鎖状の飽和炭化水素基としては、例えば、前記R56の説明で挙げた第3級アルキル基が挙げられる。また、第3級アルキル基以外の分岐鎖状の飽和炭化水素基として、例えば、1−メチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−エチルブチル基、2−エチルブチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基などが挙げられる。
前記直鎖状または分岐鎖状の飽和炭化水素基は、置換基を有していてもよい。該置換基としては、たとえばアルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、オキソ基(=O)、シアノ基、カルボキシ基等が挙げられる。
前記直鎖状または分岐鎖状の飽和炭化水素基の置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記直鎖状または分岐鎖状の飽和炭化水素基の置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
前記直鎖状または分岐鎖状の飽和炭化水素基の置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、前記直鎖状または分岐鎖状の飽和炭化水素基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
”における環状の飽和炭化水素基の炭素数は、3〜20が好ましい。環状の飽和炭化水素基は、多環式基、単環式基のいずれでもよく、例えば、モノシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基;ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカン等のポリシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基などが挙げられる。より具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等のポリシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基などが挙げられる。
該環状の飽和炭化水素基は、置換基を有していてもよい。たとえば当該環状のアルキル基が有する環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよく、当該環状のアルキル基が有する環に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。
前者の例としては、前記モノシクロアルカンまたはポリシクロアルカンの環を構成する炭素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子で置換された複素シクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が挙げられる。また、前記環の構造中にエステル結合(−C(=O)−O−)を有していてもよい。具体的には、γ−ブチロラクトンから水素原子1つを除いた基等のラクトン含有単環式基や、ラクトン環を有するビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンから水素原子一つを除いた基等のラクトン含有多環式基等が挙げられる。
後者の例における置換基としては、上述した直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が有してもよい置換基として挙げたものと同様のもの、炭素数1〜5のアルキル基等が挙げられる。
”における飽和炭化水素基は、直鎖状または分岐鎖状の飽和炭化水素基と、環状の飽和炭化水素基との組み合わせであってもよい。
直鎖状または分岐鎖状の飽和炭化水素基と環状の飽和炭化水素基との組合せとしては、直鎖状または分岐鎖状の飽和炭化水素基に置換基として環状の飽和炭化水素基が結合した基(例えば1−(1−アダマンチル)メチル基)、環状の飽和炭化水素基に置換基として直鎖状または分岐鎖状の飽和炭化水素基が結合した基等が挙げられる。
The saturated hydrocarbon group for R 7 ″ may be linear, branched or cyclic, or a combination thereof.
1-25 are preferable, as for carbon number of a linear or branched saturated hydrocarbon group, 1-15 are more preferable, and 4-10 are more preferable.
Examples of the linear saturated hydrocarbon group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, and a decyl group.
The branched saturated hydrocarbon radicals, for example, tertiary alkyl groups mentioned in the description of the R 56. Examples of branched saturated hydrocarbon groups other than tertiary alkyl groups include 1-methylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3 -Methylbutyl group, 1-ethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group and the like can be mentioned.
The linear or branched saturated hydrocarbon group may have a substituent. Examples of the substituent include an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, an oxo group (═O), a cyano group, and a carboxy group.
As the alkoxy group as a substituent of the linear or branched saturated hydrocarbon group, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, An n-butoxy group and a tert-butoxy group are preferable, and a methoxy group and an ethoxy group are most preferable.
Examples of the halogen atom as a substituent of the linear or branched saturated hydrocarbon group include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
As the halogenated alkyl group as a substituent of the linear or branched saturated hydrocarbon group, part or all of the hydrogen atoms of the linear or branched saturated hydrocarbon group are the halogen atoms. And a group substituted with.
The number of carbon atoms of the cyclic saturated hydrocarbon group in R 7 ″ is preferably 3 to 20. The cyclic saturated hydrocarbon group may be either a polycyclic group or a monocyclic group. A group in which one hydrogen atom is removed from a polycycloalkane such as bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane, etc. More specifically, cyclopentane, cyclohexane, Examples thereof include monocycloalkanes such as cycloheptane and cyclooctane, and groups obtained by removing one hydrogen atom from polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane.
The cyclic saturated hydrocarbon group may have a substituent. For example, part of the carbon atoms constituting the ring of the cyclic alkyl group may be substituted with a heteroatom, or the hydrogen atom bonded to the ring of the cyclic alkyl group may be substituted with a substituent. Good.
Examples of the former include one or more hydrogen atoms from a heterocycloalkane in which a part of the carbon atoms constituting the ring of the monocycloalkane or polycycloalkane is substituted with a heteroatom such as an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom. Examples include groups other than atoms. The ring structure may have an ester bond (—C (═O) —O—). Specifically, a lactone-containing monocyclic group such as a group obtained by removing one hydrogen atom from γ-butyrolactone, or a group obtained by removing one hydrogen atom from a bicycloalkane, tricycloalkane, or tetracycloalkane having a lactone ring. And other lactone-containing polycyclic groups.
Examples of the substituent in the latter example include the same as those described above as the substituent that the linear or branched alkyl group may have, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and the like. .
The saturated hydrocarbon group for R 7 ″ may be a combination of a linear or branched saturated hydrocarbon group and a cyclic saturated hydrocarbon group.
As a combination of a linear or branched saturated hydrocarbon group and a cyclic saturated hydrocarbon group, a cyclic saturated hydrocarbon group as a substituent is bonded to the linear or branched saturated hydrocarbon group. Examples include a group (for example, 1- (1-adamantyl) methyl group), a group in which a linear or branched saturated hydrocarbon group is bonded to a cyclic saturated hydrocarbon group as a substituent.

”における脂肪族不飽和炭化水素基は、直鎖状または分岐鎖状が好ましい。直鎖状の脂肪族不飽和炭化水素基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基(アリル基)、ブチニル基などが挙げられる。分岐鎖状の脂肪族不飽和炭化水素基としては、例えば、1−メチルプロペニル基、2−メチルプロペニル基などが挙げられる。これら直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族不飽和炭化水素基は置換基を有していてもよい。該置換基としては、前記直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が有していてもよい置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。 The aliphatic unsaturated hydrocarbon group for R 7 ″ is preferably linear or branched. Examples of the linear aliphatic unsaturated hydrocarbon group include a vinyl group, a propenyl group (allyl group), and butynyl. Examples of the branched aliphatic unsaturated hydrocarbon group include 1-methylpropenyl group, 2-methylpropenyl group, etc. These linear or branched aliphatic unsaturated groups. The saturated hydrocarbon group may have a substituent, and examples of the substituent are the same as those exemplified as the substituent which the linear or branched alkyl group may have. Can be mentioned.

”における芳香族炭化水素基は、芳香環を少なくとも1つ有する1価の炭化水素基であり、置換基を有していてもよい。
芳香環は、4n+2個のπ電子をもつ環状共役系であれば特に限定されず、単環式でも多環式でもよい。芳香環の炭素数は5〜30であることが好ましく、5〜20がより好ましく、6〜15がさらに好ましく、6〜12が特に好ましい。ただし、該炭素数には、置換基における炭素数を含まないものとする。芳香環として具体的には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環;前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環;等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。芳香族複素環として具体的には、ピリジン環、チオフェン環等が挙げられる。
芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環から水素原子を1つ除いた基(アリール基またはヘテロアリール基);前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環の水素原子の1つがアルキレン基で置換された基(たとえば、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基や、ヘテロアリールアルキル基);等が挙げられる。前記芳香族炭化水素環または芳香族複素環の水素原子を置換するアルキレン基の炭素数は、1〜4であることが好ましく、1〜2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
前記芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。置換基としてたとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、オキソ基(=O)等が挙げられる。
前記置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
前記置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、前記アルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
The aromatic hydrocarbon group for R 7 ″ is a monovalent hydrocarbon group having at least one aromatic ring and may have a substituent.
The aromatic ring is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugated system having 4n + 2 π electrons, and may be monocyclic or polycyclic. It is preferable that carbon number of an aromatic ring is 5-30, 5-20 are more preferable, 6-15 are more preferable, and 6-12 are especially preferable. However, the carbon number does not include the carbon number in the substituent. Specific examples of the aromatic ring include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, naphthalene, anthracene and phenanthrene; aromatic heterocycles in which a part of carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are substituted with heteroatoms; etc. Is mentioned. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Specific examples of the aromatic heterocycle include a pyridine ring and a thiophene ring.
Specifically, the aromatic hydrocarbon group is a group obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle (aryl group or heteroaryl group); the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle Groups in which one of the ring hydrogen atoms is substituted with an alkylene group (for example, arylalkyl such as benzyl, phenethyl, 1-naphthylmethyl, 2-naphthylmethyl, 1-naphthylethyl, 2-naphthylethyl, etc.) Group, heteroarylalkyl group); and the like. The number of carbon atoms of the alkylene group that replaces the hydrogen atom of the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2, and particularly preferably 1. .
The aromatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, and an oxo group (═O).
The alkyl group as the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group.
The alkoxy group as the substituent is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group or a tert-butoxy group. Most preferred is an ethoxy group.
Examples of the halogen atom as the substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Examples of the halogenated alkyl group as the substituent include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group have been substituted with the halogen atoms.

”としては、上記のなかでも、リソグラフィー特性、レジストパターン形状が良好であることから、水素原子、飽和炭化水素基または脂肪族不飽和炭化水素基が好ましく、水素原子、炭素数1〜15の直鎖状若しくは分岐鎖状の飽和炭化水素基、または炭素数3〜20の環状の飽和炭化水素基がより好ましい。 Among the above, R 7 ″ is preferably a hydrogen atom, a saturated hydrocarbon group or an aliphatic unsaturated hydrocarbon group because of excellent lithography characteristics and resist pattern shape. Are more preferably a linear or branched saturated hydrocarbon group or a cyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms.

−O−C(=O)−R”におけるR”は、水素原子または炭化水素基である。
”としては、前記R”と同様のものが挙げられる。それらのなかでも、リソグラフィー特性、レジストパターン形状が良好であることから、水素原子、飽和炭化水素基または脂肪族不飽和炭化水素基が好ましく、水素原子、炭素数1〜15の直鎖状若しくは分岐鎖状の飽和炭化水素基、または炭素数3〜20の環状の飽和炭化水素基がより好ましい。
R 8 ″ in —O—C (═O) —R 8 ″ represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group.
As R 8 ″, the same as R 7 ″ can be mentioned. Among them, a hydrogen atom, a saturated hydrocarbon group or an aliphatic unsaturated hydrocarbon group is preferable because of excellent lithography characteristics and resist pattern shape, and a hydrogen atom, a linear or branched group having 1 to 15 carbon atoms. A chain-like saturated hydrocarbon group or a cyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms is more preferable.

−O−R”におけるR”は、水素原子または炭化水素基である。
”としては、前記R”と同様のものが挙げられる。それらのなかでも、リソグラフィー特性、レジストパターン形状が良好であることから、水素原子、飽和炭化水素基または脂肪族不飽和炭化水素基が好ましく、水素原子、炭素数1〜15の直鎖状若しくは分岐鎖状の飽和炭化水素基、または炭素数3〜20の環状の飽和炭化水素基がより好ましい。
前記置換基としての−O−R”としては、水酸基、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基であることが最も好ましい。
"R 9 in" -O-R 9 is hydrogen atom or a hydrocarbon group.
Examples of R 9 ″ include the same as R 7 ″. Among them, a hydrogen atom, a saturated hydrocarbon group or an aliphatic unsaturated hydrocarbon group is preferable because of excellent lithography characteristics and resist pattern shape, and a hydrogen atom, a linear or branched group having 1 to 15 carbon atoms. A chain-like saturated hydrocarbon group or a cyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms is more preferable.
As the substituent, —O—R 9 ″ is preferably a hydroxyl group or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and is a methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group, n-butoxy group, tert- Most preferred is a butoxy group.

前記置換アルキレン基における置換基としてのアリール基としては、安価に合成可能なことから、炭素数6〜10のアリール基が好ましい。具体的には、たとえばフェニル基、ナフチル基が挙げられる。
前記置換基としてのアリール基は置換基を有していてもよい。置換基としては、たとえば前記R”における芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
The aryl group as a substituent in the substituted alkylene group is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms because it can be synthesized at a low cost. Specific examples include a phenyl group and a naphthyl group.
The aryl group as the substituent may have a substituent. Examples of the substituent include the same substituents as those exemplified as the substituent which the aromatic hydrocarbon group for R 7 ″ may have.

式(a6c−1)中、Rにおける置換基を有していてもよいアリーレン基としては、炭素数6〜20の無置換のアリーレン基;該無置換のアリーレン基の水素原子の一部または全部が置換基で置換された置換アリーレン基等が挙げられる。
無置換のアリーレン基としては、安価に合成可能なことから、炭素数6〜10のアリーレン基が好ましい。具体的には、たとえばフェニレン基、ナフチレン基が挙げられる。
置換アリーレン基における置換基としては、前記置換アルキレン基における置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。具体的には、前記置換アルキレン基における置換基として挙げたもののうち、ハロゲン原子、オキソ基(=O)、シアノ基、アルキル基、アルコキシアルキルオキシ基、アルコキシカルボニルアルキルオキシ基、−C(=O)−O−R”、−O−C(=O)−R”、−O−R”(ただしR”、R”、R”がそれぞれ独立に、水素原子、飽和炭化水素基または脂肪族不飽和炭化水素基であるもの)等が挙げられる。
In the formula (a6c-1), as the arylene group which may have a substituent for R 3, an unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms; a part of hydrogen atoms of the unsubstituted arylene group or Examples thereof include a substituted arylene group which is entirely substituted with a substituent.
The unsubstituted arylene group is preferably an arylene group having 6 to 10 carbon atoms because it can be synthesized at a low cost. Specific examples include a phenylene group and a naphthylene group.
Examples of the substituent in the substituted arylene group include the same groups as those described above as the substituent in the substituted alkylene group. Specifically, among those listed as the substituent in the substituted alkylene group, a halogen atom, an oxo group (═O), a cyano group, an alkyl group, an alkoxyalkyloxy group, an alkoxycarbonylalkyloxy group, —C (═O ) —O—R 7 ″, —O—C (═O) —R 8 ″, —O—R 9 ″ (where R 7 ″, R 8 ″, R 9 ″ are independently hydrogen atom, saturated carbonization) A hydrogen group or an aliphatic unsaturated hydrocarbon group).

式(a6c−1)中、R、Rの有機基としては、特に限定されるものではないが、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基等が挙げられる。 In formula (a6c-1), the organic groups of R 4 and R 5 are not particularly limited, but may be an aryl group which may have a substituent, or an alkyl which may have a substituent. And an alkenyl group optionally having a substituent.

、Rにおける置換基を有していてもよいアリール基としては、炭素数6〜20の無置換のアリール基;該無置換のアリール基の水素原子の一部または全部が置換基で置換された置換アリール基等が挙げられる。
無置換のアリール基としては、安価に合成可能なことから、炭素数6〜10のアリール基が好ましい。具体的には、たとえばフェニル基、ナフチル基が挙げられる。
置換アリール基における置換基としては、前記置換アリーレン基が有していてもよい置換基として挙げた置換基と同様のものが挙げられる。
Examples of the aryl group which may have a substituent in R 4 and R 5 include an unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms; a part or all of the hydrogen atoms of the unsubstituted aryl group are substituent groups. Examples include substituted aryl groups.
The unsubstituted aryl group is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms because it can be synthesized at a low cost. Specific examples include a phenyl group and a naphthyl group.
Examples of the substituent in the substituted aryl group include the same substituents as the substituents that the substituted arylene group may have.

、Rにおけるアルキル基としては、たとえば、無置換のアルキル基、該無置換のアルキル基の水素原子の一部または全部が置換基で置換された置換アルキル基等が挙げられる。
無置換のアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。解像性に優れる点から、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、炭素数1〜5のアルキル基がより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。
置換アルキル基における置換基としては、Rにおける置換アルキレン基が有していてもよい置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
Examples of the alkyl group in R 4 and R 5 include an unsubstituted alkyl group, a substituted alkyl group in which part or all of the hydrogen atoms of the unsubstituted alkyl group are substituted with a substituent, and the like.
The unsubstituted alkyl group may be linear, branched or cyclic. From the point which is excellent in resolution, a C1-C10 alkyl group is preferable and a C1-C5 alkyl group is more preferable. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, an n-pentyl group, a cyclopentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a nonyl group, and a decyl group. .
Examples of the substituent in the substituted alkyl group include the same as those described as the substituent that the substituted alkylene group in R 3 may have.

、Rにおけるアルケニル基としては、たとえば、無置換のアルケニル基、該無置換のアルケニル基の水素原子の一部または全部が置換基で置換された置換アルケニル基等が挙げられる。
無置換のアルケニル基は、直鎖状または分岐鎖状が好ましく、炭素数は2〜10であることが好ましく、2〜5がより好ましく、2〜4がさらに好ましい。具体的には、ビニル基、プロペニル基(アリル基)、ブチニル基、1−メチルプロペニル基、2−メチルプロペニル基などが挙げられる。
置換アルケニル基における置換基としては、Rにおける置換アルキレン基が有していてもよい置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
Examples of the alkenyl group in R 4 and R 5 include an unsubstituted alkenyl group and a substituted alkenyl group in which part or all of the hydrogen atoms of the unsubstituted alkenyl group are substituted with a substituent.
The unsubstituted alkenyl group is preferably linear or branched, and preferably has 2 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 5, and still more preferably 2 to 4. Specific examples include a vinyl group, a propenyl group (allyl group), a butynyl group, a 1-methylpropenyl group, and a 2-methylpropenyl group.
Examples of the substituent in the substituted alkenyl group include the same groups as those described above as the substituent that the substituted alkylene group in R 3 may have.

式(a6c−1)中、RとRは相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成していてもよい。該環は、飽和であってもよく、不飽和であってもよい。また、該環は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。たとえば環を形成するR、Rのうちの一方または両方が環式基(環状のアルキル基またはアリール基)である場合、それらが結合すると、多環式の環(縮合環)が形成される。
形成される環としては、式中のイオウ原子をその環骨格に含む1つの環が、イオウ原子を含めて、3〜10員環であることが好ましく、5〜7員環であることが特に好ましい。
該環は、環骨格を構成する原子として、R及びRが結合した硫黄原子以外の他のヘテロ原子を有していてもよい。該ヘテロ原子としては、たとえば、硫黄原子、酸素原子、窒素原子等が挙げられる。
形成される環の具体例としては、たとえばチオフェン環、チアゾール環、ベンゾチオフェン環、チアントレン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、9H−チオキサンテン環、チオキサントン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、テトラヒドロチオフェニウム環、テトラヒドロチオピラニウム環等が挙げられる。
In formula (a6c-1), R 4 and R 5 may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula. The ring may be saturated or unsaturated. The ring may be monocyclic or polycyclic. For example, when one or both of R 4 and R 5 forming a ring is a cyclic group (cyclic alkyl group or aryl group), a polycyclic ring (fused ring) is formed by combining them. The
As the ring to be formed, one ring containing a sulfur atom in the ring skeleton in the formula is preferably a 3- to 10-membered ring, particularly a 5- to 7-membered ring, including the sulfur atom. preferable.
The ring may have a hetero atom other than the sulfur atom to which R 4 and R 5 are bonded as an atom constituting the ring skeleton. Examples of the hetero atom include a sulfur atom, an oxygen atom, and a nitrogen atom.
Specific examples of the ring formed include, for example, thiophene ring, thiazole ring, benzothiophene ring, thianthrene ring, benzothiophene ring, dibenzothiophene ring, 9H-thioxanthene ring, thioxanthone ring, thianthrene ring, phenoxathiin ring, tetrahydro A thiophenium ring, a tetrahydrothiopyranium ring, etc. are mentioned.

式(a6c−1)中、Vは対アニオンである。
の対アニオンとしては、特に限定されるものではなく、たとえばオニウム塩系酸発生剤のアニオン部として従来知られているものを適宜用いることができる。
としては、たとえば、一般式「R”SO (R”は、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、又はアルケニル基を表す。)」で表されるアニオンが挙げられる。
In formula (a6c-1), V represents a counter anion.
The counter anion of V is not particularly limited, and for example, those conventionally known as the anion part of the onium salt acid generator can be used as appropriate.
As V , for example, the general formula “R 4 ” SO 3 (R 4 ”represents a linear, branched or cyclic alkyl group, halogenated alkyl group, aryl which may have a substituent. An anion represented by a group or an alkenyl group.

前記一般式「R”SO 」において、R”は、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、又はアルケニル基を表す。 In the general formula “R 4 ″ SO 3 ”, R 4 ″ represents a linear, branched or cyclic alkyl group, halogenated alkyl group, aryl group, or alkenyl which may have a substituent. Represents a group.

前記R”としての直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基は、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。
前記R”としての環状のアルキル基は、炭素数4〜15であることが好ましく、炭素数4〜10であることがさらに好ましく、炭素数6〜10であることが最も好ましい。
”がアルキル基の場合の「R”SO 」としては、例えば、メタンスルホネート、n−プロパンスルホネート、n−ブタンスルホネート、n−オクタンスルホネート、1−アダマンタンスルホネート、2−ノルボルナンスルホネート、d−カンファー−10−スルホネート等のアルキルスルホネートが挙げられる。
The linear or branched alkyl group as R 4 ″ preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and 1 to 4 carbon atoms. Most preferred.
The cyclic alkyl group as R 4 ″ preferably has 4 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 10 carbon atoms, and most preferably 6 to 10 carbon atoms.
In the case where R 4 ″ is an alkyl group, examples of “R 4 ″ SO 3 ” include methane sulfonate, n-propane sulfonate, n-butane sulfonate, n-octane sulfonate, 1-adamantane sulfonate, 2-norbornane sulfonate, Examples thereof include alkyl sulfonates such as d-camphor-10-sulfonate.

前記R”としてのハロゲン化アルキル基は、アルキル基中の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換されたものであり、該アルキル基は、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、なかでも直鎖状または分岐鎖状のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、tert−ペンチル基、又はイソペンチル基であることがさらに好ましい。そして、水素原子が置換されるハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子、臭素原子等が挙げられる。ハロゲン化アルキル基において、アルキル基(ハロゲン化前のアルキル基)の水素原子の全個数の50〜100%がハロゲン原子で置換されていることが好ましく、水素原子の全てがハロゲン原子で置換されていることがより好ましい。
ここで、該ハロゲン化アルキル基としては、フッ素化アルキル基が好ましい。フッ素化アルキル基は、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。
また、該フッ素化アルキル基のフッ素化率は、好ましくは10〜100%、さらに好ましくは50〜100%であり、特に水素原子をすべてフッ素原子で置換したものが、酸の強度が強くなるため好ましい。
このような好ましいフッ素化アルキル基として、具体的には、トリフルオロメチル基、ヘプタフルオロ−n−プロピル基、ノナフルオロ−n−ブチル基が挙げられる。
The halogenated alkyl group as R 4 ″ is one in which part or all of the hydrogen atoms in the alkyl group are substituted with halogen atoms, and the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, Among them, a linear or branched alkyl group is more preferable, and it is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group, a tert-pentyl group, or an isopentyl group. More preferable examples of the halogen atom substituted with a hydrogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom, a bromine atom, etc. In a halogenated alkyl group, a hydrogen atom of an alkyl group (an alkyl group before halogenation) It is preferable that 50 to 100% of all the hydrogen atoms are substituted with halogen atoms, and all the hydrogen atoms are substituted with halogen atoms. It is more preferable to have.
Here, the halogenated alkyl group is preferably a fluorinated alkyl group. The fluorinated alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 4 carbon atoms.
Further, the fluorination rate of the fluorinated alkyl group is preferably 10 to 100%, more preferably 50 to 100%. Particularly, when all the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms, the strength of the acid is increased. preferable.
Specific examples of such a preferred fluorinated alkyl group include a trifluoromethyl group, a heptafluoro-n-propyl group, and a nonafluoro-n-butyl group.

前記R”としてのアリール基は、炭素数6〜20のアリール基であることが好ましい。
前記R”としてのアルケニル基は、炭素数2〜10のアルケニル基であることが好ましい。
The aryl group as R 4 ″ is preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
The alkenyl group as R 4 ″ is preferably an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms.

前記R”において、「置換基を有していてもよい」とは、前記直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、又はアルケニル基における水素原子の一部又は全部が置換基(水素原子以外の他の原子又は基)で置換されていてもよいことを意味する。
”における置換基の数は1つであってもよく、2つ以上であってもよい。
In the above R 4 ″, “optionally substituted” means one of hydrogen atoms in the linear, branched or cyclic alkyl group, halogenated alkyl group, aryl group, or alkenyl group. It means that part or all may be substituted with a substituent (an atom or group other than a hydrogen atom).
The number of substituents in R 4 ″ may be one or two or more.

前記置換基としては、たとえば、ハロゲン原子、ヘテロ原子、アルキル基、式:X−Q−[式中、Qは酸素原子を含む2価の連結基であり、Xは置換基を有していてもよい炭素数3〜30の炭化水素基である。]で表される基等が挙げられる。
前記ハロゲン原子、アルキル基としては、R”において、ハロゲン化アルキル基におけるハロゲン原子、アルキル基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
前記ヘテロ原子としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等が挙げられる。
Examples of the substituent include a halogen atom, a hetero atom, an alkyl group, and a formula: X 3 -Q -[where Q is a divalent linking group containing an oxygen atom, and X 3 represents a substituent. It is a C3-C30 hydrocarbon group which may have. ] Etc. which are represented by these.
Examples of the halogen atom and alkyl group include the same groups as those described as the halogen atom and alkyl group in the halogenated alkyl group in R 4 ″.
Examples of the hetero atom include an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom.

−Q−で表される基において、Qは酸素原子を含む2価の連結基である。
は、酸素原子以外の原子を含有してもよい。酸素原子以外の原子としては、たとえば炭素原子、水素原子、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
酸素原子を含む2価の連結基としては、たとえば、酸素原子(エーテル結合:−O−)、エステル結合(−C(=O)−O−)、アミド結合(−C(=O)−NH−)、カルボニル基(−C(=O)−)、カーボネート結合(−O−C(=O)−O−)等の非炭化水素系の酸素原子含有連結基;該非炭化水素系の酸素原子含有連結基とアルキレン基との組み合わせ等が挙げられる。当該組み合わせに、さらにスルホニル基(−SO−)が連結されていてもよい。
該組み合わせとしては、たとえば、−R91−O−、−R92−O−C(=O)−、−C(=O)−O−R93−O−C(=O)−、−SO−O−R94−O−C(=O)−、−R95−SO−O−R94−O−C(=O)−(式中、R91〜R95はそれぞれ独立にアルキレン基である。)等が挙げられる。
91〜R95におけるアルキレン基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、該アルキレン基の炭素数は、1〜12が好ましく、1〜5がより好ましく、1〜3が特に好ましい。
該アルキレン基として、具体的には、たとえばメチレン基[−CH−];−CH(CH)−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−C(CH)(CHCH)−、−C(CH)(CHCHCH)−、−C(CHCH−等のアルキルメチレン基;エチレン基[−CHCH−];−CH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−等のアルキルエチレン基;トリメチレン基(n−プロピレン基)[−CHCHCH−];−CH(CH)CHCH−、−CHCH(CH)CH−等のアルキルトリメチレン基;テトラメチレン基[−CHCHCHCH−];−CH(CH)CHCHCH−、−CHCH(CH)CHCH−等のアルキルテトラメチレン基;ペンタメチレン基[−CHCHCHCHCH−]等が挙げられる。
としては、エステル結合またはエーテル結合を含む2価の連結基が好ましく、なかでも、−R91−O−、−R92−O−C(=O)−または−C(=O)−O−R93−O−C(=O)−が好ましい。
X 3 -Q '- In the group represented by, Q' is a divalent linking group containing an oxygen atom.
Q may contain atoms other than oxygen atoms. Examples of atoms other than oxygen atoms include carbon atoms, hydrogen atoms, oxygen atoms, sulfur atoms, and nitrogen atoms.
Examples of the divalent linking group containing an oxygen atom include an oxygen atom (ether bond: —O—), an ester bond (—C (═O) —O—), and an amide bond (—C (═O) —NH. -), A carbonyl group (-C (= O)-), a non-hydrocarbon oxygen atom-containing linking group such as a carbonate bond (-O-C (= O) -O-); the non-hydrocarbon oxygen atom Examples include a combination of a containing linking group and an alkylene group. A sulfonyl group (—SO 2 —) may be further linked to the combination.
Examples of the combination include —R 91 —O—, —R 92 —O—C (═O) —, —C (═O) —O—R 93 —O—C (═O) —, —SO 2- O—R 94 —O—C (═O) —, —R 95 —SO 2 —O—R 94 —O—C (═O) — (wherein R 91 to R 95 are each independently alkylene. Group.) And the like.
The alkylene group for R 91 to R 95 is preferably a linear or branched alkylene group, and the alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 3 carbon atoms. preferable.
Specific examples of the alkylene group include a methylene group [—CH 2 —]; —CH (CH 3 ) —, —CH (CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 3 ) 2 —, —C ( CH 3) (CH 2 CH 3 ) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) -, - C (CH 2 CH 3) 2 - ; alkylethylene groups such as ethylene group [-CH 2 CH 2— ]; —CH (CH 3 ) CH 2 —, —CH (CH 3 ) CH (CH 3 ) —, —C (CH 3 ) 2 CH 2 —, —CH (CH 2 CH 3 ) CH 2 — and the like. Alkylethylene groups; trimethylene groups (n-propylene groups) [—CH 2 CH 2 CH 2 —]; alkyls such as —CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 — and —CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 — trimethylene; tetramethylene group [-CH 2 CH 2 C 2 CH 2 -]; - CH (CH 3) CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 CH 2 - alkyl tetramethylene group and the like; pentamethylene group [-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —] and the like.
Q is preferably a divalent linking group containing an ester bond or an ether bond, and among them, —R 91 —O—, —R 92 —O—C (═O) — or —C (═O) — O—R 93 —O—C (═O) — is preferred.

−Q−で表される基において、Xの炭化水素基は、芳香族炭化水素基であってもよく、脂肪族炭化水素基であってもよい。
芳香族炭化水素基は、芳香環を少なくとも1つ有する炭化水素基である。芳香環は、4n+2個のπ電子をもつ環状共役系であれば特に限定されず、単環式でも多環式でもよい。
該芳香族炭化水素基の炭素数は3〜30であることが好ましく、5〜30であることがより好ましく、5〜20がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜12が最も好ましい。ただし、該炭素数には、置換基における炭素数を含まないものとする。芳香族炭化水素基として、具体的には、フェニル基、ビフェニル(biphenyl)基、フルオレニル(fluorenyl)基、ナフチル基、アントリル(anthryl)基、フェナントリル基等の、芳香族炭化水素環から水素原子を1つ除いたアリール基、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基等が挙げられる。前記アリールアルキル基中のアルキル鎖の炭素数は、1〜4であることが好ましく、1〜2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
該芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。たとえば当該芳香族炭化水素基が有する芳香環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよく、当該芳香族炭化水素基が有する芳香環に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。
前者の例としては、前記アリール基の環を構成する炭素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子で置換されたヘテロアリール基、前記アリールアルキル基中の芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部が前記ヘテロ原子で置換されたヘテロアリールアルキル基等が挙げられる。
後者の例における芳香族炭化水素基の置換基としては、たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、酸素原子(=O)等が挙げられる。
前記芳香族炭化水素基の置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記芳香族炭化水素基の置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記芳香族炭化水素基の置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
前記芳香族炭化水素基の置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、前記アルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
X 3 -Q '- In the group represented by the formula, the hydrocarbon group for X 3 may be an aromatic hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group.
The aromatic hydrocarbon group is a hydrocarbon group having at least one aromatic ring. The aromatic ring is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugated system having 4n + 2 π electrons, and may be monocyclic or polycyclic.
The aromatic hydrocarbon group preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 30, more preferably 5 to 20, still more preferably 6 to 15, and most preferably 6 to 12. However, the carbon number does not include the carbon number in the substituent. Specific examples of the aromatic hydrocarbon group include a hydrogen atom from an aromatic hydrocarbon ring such as a phenyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, and a phenanthryl group. Aryl groups such as aryl group, benzyl group, phenethyl group, 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, 2-naphthylethyl group, etc., from which one is removed. The number of carbon atoms in the alkyl chain in the arylalkyl group is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2, and particularly preferably 1.
The aromatic hydrocarbon group may have a substituent. For example, a part of carbon atoms constituting the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a hetero atom, and the hydrogen atom bonded to the aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group is substituted with the substituent. May be.
Examples of the former include heteroaryl groups in which some of the carbon atoms constituting the ring of the aryl group are substituted with heteroatoms such as oxygen atoms, sulfur atoms, nitrogen atoms, and aromatic hydrocarbons in the arylalkyl groups. Examples include heteroarylalkyl groups in which some of the carbon atoms constituting the ring are substituted with the above heteroatoms.
Examples of the substituent of the aromatic hydrocarbon group in the latter example include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, and an oxygen atom (═O).
The alkyl group as a substituent of the aromatic hydrocarbon group is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group. preferable.
The alkoxy group as a substituent of the aromatic hydrocarbon group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and is a methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group, n-butoxy group, tert- A butoxy group is preferable, and a methoxy group and an ethoxy group are most preferable.
Examples of the halogen atom as a substituent for the aromatic hydrocarbon group include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Examples of the halogenated alkyl group as the substituent of the aromatic hydrocarbon group include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group have been substituted with the halogen atoms.

における脂肪族炭化水素基は、飽和脂肪族炭化水素基であってもよく、不飽和脂肪族炭化水素基であってもよい。また、脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。
において、脂肪族炭化水素基は、当該脂肪族炭化水素基を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子を含む置換基で置換されていてもよく、当該脂肪族炭化水素基を構成する水素原子の一部または全部がヘテロ原子を含む置換基で置換されていてもよい。
における「ヘテロ原子」としては、炭素原子および水素原子以外の原子であれば特に限定されず、たとえばハロゲン原子、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子、臭素原子等が挙げられる。
ヘテロ原子を含む置換基は、前記ヘテロ原子のみからなるものであってもよく、前記ヘテロ原子以外の基または原子を含む基であってもよい。
炭素原子の一部を置換する置換基として、具体的には、たとえば−O−、−C(=O)−O−、−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=O)−NH−、−NH−(Hがアルキル基、アシル基等の置換基で置換されていてもよい)、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−等が挙げられる。脂肪族炭化水素基が環状である場合、これらの置換基を環構造中に含んでいてもよい。
水素原子の一部または全部を置換する置換基として、具体的には、たとえばアルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、酸素原子(=O)、シアノ基等が挙げられる。
前記アルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
前記ハロゲン化アルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基等のアルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
The aliphatic hydrocarbon group for X 3 may be a saturated aliphatic hydrocarbon group or an unsaturated aliphatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group may be linear, branched or cyclic.
In X 3 , the aliphatic hydrocarbon group may be a group in which a part of carbon atoms constituting the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent containing a hetero atom, and hydrogen constituting the aliphatic hydrocarbon group A part or all of the atoms may be substituted with a substituent containing a hetero atom.
The “heteroatom” in X 3 is not particularly limited as long as it is an atom other than a carbon atom and a hydrogen atom, and examples thereof include a halogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom, and a bromine atom.
The substituent containing a hetero atom may be composed of only the hetero atom, or may be a group containing a group or atom other than the hetero atom.
Specific examples of the substituent for substituting a part of the carbon atom include —O—, —C (═O) —O—, —C (═O) —, —O—C (═O) —O. —, —C (═O) —NH—, —NH— (H may be substituted with a substituent such as an alkyl group, an acyl group, etc.), —S—, —S (═O) 2 —, — S (= O) 2 —O— and the like can be mentioned. When the aliphatic hydrocarbon group is cyclic, these substituents may be included in the ring structure.
Specific examples of the substituent for substituting part or all of the hydrogen atoms include an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, an oxygen atom (═O), and a cyano group.
The alkoxy group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, or a tert-butoxy group, and a methoxy group or an ethoxy group. Is most preferred.
As said halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc. are mentioned, A fluorine atom is preferable.
As the halogenated alkyl group, a part or all of hydrogen atoms of an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group, etc. And a group substituted with a halogen atom.

脂肪族炭化水素基としては、直鎖状もしくは分岐鎖状の飽和炭化水素基、直鎖状もしくは分岐鎖状の1価の不飽和炭化水素基、または環状の脂肪族炭化水素基(脂肪族環式基)が好ましい。
直鎖状の飽和炭化水素基(アルキル基)としては、炭素数が1〜20であることが好ましく、1〜15であることがより好ましく、1〜10が最も好ましい。具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、イソトリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、イソヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基等が挙げられる。
分岐鎖状の飽和炭化水素基(アルキル基)としては、炭素数が3〜20であることが好ましく、3〜15であることがより好ましく、3〜10が最も好ましい。具体的には、例えば、1−メチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−エチルブチル基、2−エチルブチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基などが挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched saturated hydrocarbon group, a linear or branched monovalent unsaturated hydrocarbon group, or a cyclic aliphatic hydrocarbon group (aliphatic ring). Formula group) is preferred.
The linear saturated hydrocarbon group (alkyl group) preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, and most preferably 1 to 10 carbon atoms. Specifically, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, isotridecyl group, tetradecyl group Group, pentadecyl group, hexadecyl group, isohexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, heicosyl group, docosyl group and the like.
The branched saturated hydrocarbon group (alkyl group) preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 15 carbon atoms, and most preferably 3 to 10 carbon atoms. Specifically, for example, 1-methylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-ethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, Examples include 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group and the like.

不飽和炭化水素基としては、炭素数が2〜10であることが好ましく、2〜5が好ましく、2〜4が好ましく、3が特に好ましい。直鎖状の1価の不飽和炭化水素基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基(アリル基)、ブチニル基などが挙げられる。分岐鎖状の1価の不飽和炭化水素基としては、例えば、1−メチルプロペニル基、2−メチルプロペニル基などが挙げられる。
不飽和炭化水素基としては、上記の中でも、特にプロペニル基が好ましい。
As an unsaturated hydrocarbon group, it is preferable that carbon number is 2-10, 2-5 are preferable, 2-4 are preferable, and 3 is especially preferable. Examples of the linear monovalent unsaturated hydrocarbon group include a vinyl group, a propenyl group (allyl group), and a butynyl group. Examples of the branched monovalent unsaturated hydrocarbon group include a 1-methylpropenyl group and a 2-methylpropenyl group.
Among the above, the unsaturated hydrocarbon group is particularly preferably a propenyl group.

脂肪族環式基としては、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。その炭素数は3〜30であることが好ましく、5〜30であることがより好ましく、5〜20がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜12が最も好ましい。
具体的には、たとえば、モノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基;ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。より具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基;アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
脂肪族環式基が、その環構造中にヘテロ原子を含む置換基を含まない場合は、脂肪族環式基としては、多環式基が好ましく、ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましく、アダマンタンから1個以上の水素原子を除いた基が最も好ましい。
脂肪族環式基が、その環構造中にヘテロ原子を含む置換基を含むものである場合、該ヘテロ原子を含む置換基としては、−O−、−C(=O)−O−、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−が好ましい。かかる脂肪族環式基の具体例としては、たとえば下記式(L1)〜(L6)、(S1)〜(S4)等が挙げられる。
The aliphatic cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group. The number of carbon atoms is preferably 3 to 30, more preferably 5 to 30, further preferably 5 to 20, particularly preferably 6 to 15, and most preferably 6 to 12.
Specifically, for example, a group in which one or more hydrogen atoms are removed from a monocycloalkane; a group in which one or more hydrogen atoms are removed from a polycycloalkane such as bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane, etc. Can be mentioned. More specifically, a group in which one or more hydrogen atoms have been removed from a monocycloalkane such as cyclopentane or cyclohexane; one or more polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, or tetracyclododecane. Examples include a group excluding a hydrogen atom.
When the aliphatic cyclic group does not contain a substituent containing a hetero atom in the ring structure, the aliphatic cyclic group is preferably a polycyclic group, and has one or more hydrogen atoms from the polycycloalkane. Excluded groups are preferred, and most preferred are groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from adamantane.
When the aliphatic cyclic group includes a substituent containing a hetero atom in the ring structure, examples of the substituent containing a hetero atom include —O—, —C (═O) —O—, —S—. , —S (═O) 2 — and —S (═O) 2 —O— are preferable. Specific examples of the aliphatic cyclic group include the following formulas (L1) to (L6), (S1) to (S4), and the like.

Figure 0006126807
[式中、Q”は炭素数1〜5のアルキレン基、−O−、−S−、−O−R94’−または−S−R95’−であり、R94’およびR95’はそれぞれ独立に炭素数1〜5のアルキレン基であり、mは0または1の整数である。]
Figure 0006126807
[Wherein Q ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, —O—, —S—, —O—R 94 ′ — or —S—R 95 ′ —, wherein R 94 ′ and R 95 ′ are Each independently represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and m is an integer of 0 or 1.]

式中、Q”、R94’およびR95’におけるアルキレン基としては、それぞれ、前記R91〜R95におけるアルキレン基と同様のものが挙げられる。
これらの脂肪族環式基は、その環構造を構成する炭素原子に結合した水素原子の一部が置換基で置換されていてもよい。該置換基としては、たとえばアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、酸素原子(=O)等が挙げられる。
前記アルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが特に好ましい。
前記アルコキシ基、ハロゲン原子はそれぞれ前記Xの脂肪族炭化水素基を構成する水素原子の一部または全部を置換する置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
In the formula, examples of the alkylene group for Q ″, R 94 ′ and R 95 ′ include the same alkylene groups as those described above for R 91 to R 95 .
In these aliphatic cyclic groups, a part of hydrogen atoms bonded to carbon atoms constituting the ring structure may be substituted with a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, and an oxygen atom (═O).
As said alkyl group, a C1-C5 alkyl group is preferable, and it is especially preferable that they are a methyl group, an ethyl group, a propyl group, n-butyl group, and a tert- butyl group.
Examples of the alkoxy group and the halogen atom are the same as those exemplified as the substituent for substituting part or all of the hydrogen atoms constituting the aliphatic hydrocarbon group for X 3 .

本発明において、Xは、置換基を有していてもよい環式基であることが好ましい。該環式基は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であってもよく、置換基を有していてもよい脂肪族環式基であってもよく、置換基を有していてもよい脂肪族環式基であることが好ましい。
前記芳香族炭化水素基としては、置換基を有していてもよいナフチル基、または置換基を有していてもよいフェニル基が好ましい。
置換基を有していてもよい脂肪族環式基としては、置換基を有していてもよい多環式の脂肪族環式基が好ましい。該多環式の脂肪族環式基としては、前記ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基、前記式(L2)〜(L6)、(S3)〜(S4)で表される基等が好ましい。
In the present invention, X 3 is preferably a cyclic group which may have a substituent. The cyclic group may be an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, an aliphatic cyclic group which may have a substituent, or a substituent. It is preferably an aliphatic cyclic group that may be used.
The aromatic hydrocarbon group is preferably a naphthyl group which may have a substituent or a phenyl group which may have a substituent.
As the aliphatic cyclic group which may have a substituent, a polycyclic aliphatic cyclic group which may have a substituent is preferable. The polycyclic aliphatic cyclic group is a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from the polycycloalkane, and is represented by the formulas (L2) to (L6) and (S3) to (S4). Groups and the like are preferred.

上記の中でも、前記R”としては、ハロゲン化アルキル基、または置換基としてX−Q−を有することが好ましい。
置換基としてX−Q−を有する場合、R”としては、X−Q−Y−[式中、QおよびXは前記と同じであり、Yは置換基を有していてもよい炭素数1〜4のアルキレン基または置換基を有していてもよい炭素数1〜4のフッ素化アルキレン基である。]で表される基が好ましい。
−Q−Y−で表される基において、Yのアルキレン基としては、前記Qで挙げたアルキレン基のうち炭素数1〜4のものと同様のものが挙げられる。
フッ素化アルキレン基としては、該アルキレン基の水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された基が挙げられる。
として、具体的には、−CF−、−CFCF−、−CFCFCF−、−CF(CF)CF−、−CF(CFCF)−、−C(CF−、−CFCFCFCF−、−CF(CF)CFCF−、−CFCF(CF)CF−、−CF(CF)CF(CF)−、−C(CFCF−、−CF(CFCF)CF−、−CF(CFCFCF)−、−C(CF)(CFCF)−;−CHF−、−CHCF−、−CHCHCF−、−CHCFCF−、−CH(CF)CH−、−CH(CFCF)−、−C(CH)(CF)−、−CHCHCHCF−、−CHCHCFCF−、−CH(CF)CHCH−、−CHCH(CF)CH−、−CH(CF)CH(CF)−、−C(CFCH−;−CH−、−CHCH−、−CHCHCH−、−CH(CH)CH−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−CHCHCHCH−、−CH(CH)CHCH−、−CHCH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−、−CH(CHCHCH)−、−C(CH)(CHCH)−等が挙げられる。
Among the above, the R 4 "is, X 3 -Q 'as a halogenated alkyl group or a substituted group, - it is preferable to have a.
'- if having, as the R 4 ", X 3 -Q' -Y 3 - X 3 -Q as a substituent in the Formula, Q 'and X 3 are as defined above, the Y 3 substituent A C1-C4 alkylene group which may have or a C1-C4 fluorinated alkylene group which may have a substituent.] Is preferable.
X 3 -Q '-Y 3 - In the group represented by the formula, the alkylene group of Y 3, wherein Q' include the same ones having 1 to 4 carbon atoms of the alkylene groups listed.
Examples of the fluorinated alkylene group include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkylene group have been substituted with fluorine atoms.
As Y 3, specifically, -CF 2 -, - CF 2 CF 2 -, - CF 2 CF 2 CF 2 -, - CF (CF 3) CF 2 -, - CF (CF 2 CF 3) -, -C (CF 3) 2 -, - CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 -, - CF (CF 3) CF 2 CF 2 -, - CF 2 CF (CF 3) CF 2 -, - CF (CF 3) CF (CF 3 ) —, —C (CF 3 ) 2 CF 2 —, —CF (CF 2 CF 3 ) CF 2 —, —CF (CF 2 CF 2 CF 3 ) —, —C (CF 3 ) (CF 2 CF 3) -; - CHF -, - CH 2 CF 2 -, - CH 2 CH 2 CF 2 -, - CH 2 CF 2 CF 2 -, - CH (CF 3) CH 2 -, - CH (CF 2 CF 3) -, - C ( CH 3) (CF 3) -, - CH 2 CH 2 CH 2 CF 2 -, - C H 2 CH 2 CF 2 CF 2 —, —CH (CF 3 ) CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CF 3 ) CH 2 —, —CH (CF 3 ) CH (CF 3 ) —, —C ( CF 3) 2 CH 2 -; - CH 2 -, - CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH (CH 3) CH 2 -, - CH (CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) 2 -, - CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH (CH 3) CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 -, - CH (CH 3) CH (CH 3) -, - C (CH 3) 2 CH 2 -, - CH (CH 2 CH 3) CH 2 -, - CH (CH 2 CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 3 ) — and the like.

としては、フッ素化アルキレン基が好ましく、特に、隣接する硫黄原子に結合する炭素原子がフッ素化されているフッ素化アルキレン基が好ましい。このようなフッ素化アルキレン基としては、−CF−、−CFCF−、−CFCFCF−、−CF(CF)CF−、−CFCFCFCF−、−CF(CF)CFCF−、−CFCF(CF)CF−、−CF(CF)CF(CF)−、−C(CFCF−、−CF(CFCF)CF−;−CHCF−、−CHCHCF−、−CHCFCF−;−CHCHCHCF−、−CHCHCFCF−、−CHCFCFCF−等を挙げることができる。
これらの中でも、−CF−、−CFCF−、−CFCFCF−、又はCHCFCF−が好ましく、−CF−、−CFCF−又は−CFCFCF−がより好ましく、−CF−が特に好ましい。
Y 3 is preferably a fluorinated alkylene group, and particularly preferably a fluorinated alkylene group in which the carbon atom bonded to the adjacent sulfur atom is fluorinated. Examples of such fluorinated alkylene group, -CF 2 -, - CF 2 CF 2 -, - CF 2 CF 2 CF 2 -, - CF (CF 3) CF 2 -, - CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 -, - CF (CF 3) CF 2 CF 2 -, - CF 2 CF (CF 3) CF 2 -, - CF (CF 3) CF (CF 3) -, - C (CF 3) 2 CF 2 -, -CF (CF 2 CF 3) CF 2 -; - CH 2 CF 2 -, - CH 2 CH 2 CF 2 -, - CH 2 CF 2 CF 2 -; - CH 2 CH 2 CH 2 CF 2 -, - CH 2 CH 2 CF 2 CF 2 —, —CH 2 CF 2 CF 2 CF 2 — and the like can be mentioned.
Of these, -CF 2 -, - CF 2 CF 2 -, - CF 2 CF 2 CF 2 -, or CH 2 CF 2 CF 2 - is preferable, -CF 2 -, - CF 2 CF 2 - or -CF 2 CF 2 CF 2 - is more preferable, -CF 2 - is particularly preferred.

前記アルキレン基またはフッ素化アルキレン基は、置換基を有していてもよい。アルキレン基またはフッ素化アルキレン基が「置換基を有する」とは、当該アルキレン基またはフッ素化アルキレン基における水素原子またはフッ素原子の一部または全部が、水素原子およびフッ素原子以外の原子または基で置換されていることを意味する。
アルキレン基またはフッ素化アルキレン基が有していてもよい置換基としては、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基等が挙げられる。
The alkylene group or fluorinated alkylene group may have a substituent. An alkylene group or a fluorinated alkylene group has a “substituent” means that part or all of the hydrogen atom or fluorine atom in the alkylene group or fluorinated alkylene group is substituted with an atom or group other than a hydrogen atom and a fluorine atom. Means that
Examples of the substituent that the alkylene group or fluorinated alkylene group may have include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and a hydroxyl group.

”がX−Q−Y−で表される基であるR”−SO の具体例としては、たとえば下記式(b1)〜(b9)のいずれかで表されるアニオンが挙げられる。 -SO 3 - "R 4 is a group represented by X 3 -Q '-Y 3" - R 4 As specific examples of, for example represented by any one of the following formulas (b1) ~ (b9) Anions.

Figure 0006126807
Figure 0006126807

Figure 0006126807
[式中、q1〜q2はそれぞれ独立に1〜5の整数であり、q3は1〜12の整数であり、t3は1〜3の整数であり、r1〜r2はそれぞれ独立に0〜3の整数であり、gは1〜20の整数であり、Rは置換基であり、n1〜n6はそれぞれ独立に0または1であり、v0〜v6はそれぞれ独立に0〜3の整数であり、w1〜w6はそれぞれ独立に0〜3の整数であり、Q”は前記と同じである。]
Figure 0006126807
[Wherein, q1 to q2 are each independently an integer of 1 to 5, q3 is an integer of 1 to 12, t3 is an integer of 1 to 3, and r1 to r2 are each independently 0 to 3] G is an integer of 1 to 20, R 7 is a substituent, n1 to n6 are each independently 0 or 1, v0 to v6 are each independently an integer of 0 to 3, w1 to w6 are each independently an integer of 0 to 3, and Q ″ is the same as above.]

の置換基としては、前記Xの説明で、脂肪族環式基の環構造を構成する炭素原子に結合した水素原子の一部を置換してもよい置換基として挙げたものや、芳香族炭化水素基が有する芳香環に結合した水素原子を置換してもよい置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
に付された符号(r1〜r2、w1〜w6)が2以上の整数である場合、当該化合物中の複数のRはそれぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
Examples of the substituent for R 7 include those listed as the substituents that may substitute part of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms constituting the ring structure of the aliphatic cyclic group in the description of X 3 above, The thing similar to what was mentioned as a substituent which may substitute the hydrogen atom couple | bonded with the aromatic ring which an aromatic hydrocarbon group has is mentioned.
Code (r1 and r2, W1 to W6) attached to R 7 when is an integer of 2 or more, a plurality of the R 7 groups may be the same, respectively, may be different.

また、式(a6c−1)中のVとしては、たとえば下記一般式(b−3)で表されるアニオン、下記一般式(b−4)で表されるアニオンも挙げられる。 Also, V in the formula (a6c-1) - as, for example anion represented by the following general formula (b-3), the anion may be mentioned which are represented by the following general formula (b-4).

Figure 0006126807
[式中、X”は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数2〜6のアルキレン基を表し;Y”、Z”は、それぞれ独立に、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜10のアルキル基を表す。]
Figure 0006126807
[Wherein X ″ represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom; Y ″ and Z ″ each independently represent at least one hydrogen atom as a fluorine atom; Represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and substituted with

式(b−3)において、X”は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基であり、該アルキレン基の炭素数は、好ましくは2〜6であり、より好ましくは炭素数3〜5、最も好ましくは炭素数3である。
式(b−4)において、Y”、Z”は、それぞれ独立に、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基であり、該アルキル基の炭素数は、好ましくは1〜10であり、より好ましくは炭素数1〜7、最も好ましくは炭素数1〜3である。
X”のアルキレン基の炭素数又はY”、Z”のアルキル基の炭素数は、上記炭素数の範囲内において、レジスト溶媒への溶解性も良好である等の理由により、小さいほど好ましい。
また、X”のアルキレン基又はY”、Z”のアルキル基において、フッ素原子で置換されている水素原子の数が多いほど、酸の強度が強くなり、また200nm以下の高エネルギー光や電子線に対する透明性が向上するので好ましい。
該アルキレン基又はアルキル基のフッ素化率は、好ましくは70〜100%、さらに好ましくは90〜100%であり、最も好ましくは、全ての水素原子がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキレン基又はパーフルオロアルキル基である。
In the formula (b-3), X ″ is a linear or branched alkylene group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and the alkylene group preferably has 2 to 6 carbon atoms. More preferably 3 to 5 carbon atoms, most preferably 3 carbon atoms.
In formula (b-4), Y ″ and Z ″ each independently represent a linear or branched alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and the carbon number of the alkyl group Is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 7 carbon atoms, and most preferably 1 to 3 carbon atoms.
The number of carbon atoms of the X ″ alkylene group or the number of carbon atoms of the Y ″ and Z ″ alkyl groups is preferably as small as possible because the solubility in a resist solvent is good within the above-mentioned range of carbon numbers.
In addition, in the alkylene group of X ″ or the alkyl group of Y ″ and Z ″, the strength of the acid increases as the number of hydrogen atoms substituted with fluorine atoms increases, and high-energy light or electron beam of 200 nm or less This is preferable because the transparency to the surface is improved.
The fluorination rate of the alkylene group or alkyl group is preferably 70 to 100%, more preferably 90 to 100%, and most preferably a perfluoroalkylene group or a perfluoroalkylene group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms. A fluoroalkyl group;

式(a6c−1)におけるVとしては、一般式「R”SO 」で表されるアニオン(特に、R”がX−Q−Y−で表される基である上記式(b1)〜(b9)で表されるアニオン)が好ましい。 V in the formula (a6c-1) - as represented by the general formula "R 4" SO 3 - "represented by anions (especially in, R 4" is X 3 -Q '-Y 3 - is a group represented by The anions represented by the above formulas (b1) to (b9) are preferred.

以下に、式(a6c−1)で表される基の具体例を示す。式中、Vは前記同様である。 Specific examples of the group represented by formula (a6c-1) are shown below. In the formula, V is the same as described above.

Figure 0006126807
Figure 0006126807

式(a6c−1)で表される基を有するモノマーとしては、エチレン性二重結合を有する化合物であることが好ましい。エチレン性二重結合を有する場合、重合反応において該エチレン性二重結合が開裂して単結合となることにより、高分子化合物を形成することができる。
エチレン性二重結合を有する化合物としては、たとえば、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸またはそのエステル、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリルアミドまたはその誘導体、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいビニル芳香族化合物、シクロオレフィンまたはその誘導体、ビニルスルホン酸エステル等が挙げられる。これらの中でも、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸またはそのエステル、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリルアミドまたはその誘導体、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいビニル芳香族化合物が好ましい。
The monomer having a group represented by the formula (a6c-1) is preferably a compound having an ethylenic double bond. When it has an ethylenic double bond, the polymer compound can be formed by cleaving the ethylenic double bond into a single bond in the polymerization reaction.
Examples of the compound having an ethylenic double bond include acrylic acid or an ester thereof in which a hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom may be substituted with a substituent, and a hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom. Acrylamide or a derivative thereof optionally substituted with a substituent, a vinyl aromatic compound in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent, a cycloolefin or a derivative thereof, a vinyl sulfonate, etc. Is mentioned. Among these, a hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom may be substituted with an acrylic acid or an ester thereof, and a hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom may be substituted with a substituent. Acrylamide or a derivative thereof, and a vinyl aromatic compound in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent are preferable.

{式(a6a−1)で表される基を有するモノマー}
前記式(a6a−1)中、Qは単結合又は2価の連結基であって、前記式(a6c−1)中のQと同様である。
{Monomer having a group represented by the formula (a6a-1)}
In Formula (a6a-1), Q 2 is a single bond or a divalent linking group, and is the same as Q 1 in Formula (a6c-1).

式(a6a−1)中、Aはアニオンを含む有機基である。
としては、露光により発生して酸アニオンとなる部位を含むものであれば特に限定されるものではないが、スルホン酸アニオン、カルボアニオン、カルボン酸アニオン、イミドアニオン、スルホニルメチドアニオンを発生しうる基が好ましい。
なかでも、Aとしては、下記式(I−21)〜(I−24)で表される基が好ましい。
In formula (a6a-1), A represents an organic group containing an anion.
A is not particularly limited as long as it includes a site which is generated by exposure and becomes an acid anion, but generates a sulfonate anion, a carbanion, a carboxylate anion, an imide anion, and a sulfonylmethide anion. Preferred groups are preferred.
Especially, as A < - >, group represented by the following formula (I-21)-(I-24) is preferable.

Figure 0006126807
[Z、Zはそれぞれ独立に単結合、−C(=O)−又は−SO−であり;Z、Z及びZはそれぞれ独立に−C(=O)−又は−SO−である。R61、R62及びR63はそれぞれ独立にフッ素原子を有していてもよい炭化水素基である。R64は炭化水素基である。]
Figure 0006126807
[Z 3 and Z 5 are each independently a single bond, —C (═O) — or —SO 2 —; Z 4 , Z 6 and Z 7 are each independently —C (═O) — or —SO 2. 2- . R 61 , R 62 and R 63 are each independently a hydrocarbon group which may have a fluorine atom. R 64 is a hydrocarbon group. ]

式(I−22)中、R61は、フッ素原子を有していてもよい炭化水素基である。R61における炭化水素基としては、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、1価の脂環式炭化水素基、アリール基、アラルキル基などが挙げられる。
61における直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基は、炭素数1〜8であるものが好ましく、炭素数1〜6であるものがより好ましく、炭素数1〜4であるものがさらに好ましく、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基等が好ましいものとして挙げられる。
61における1価の脂環式炭化水素基は、炭素数3〜20であるものが好ましく、炭素数3〜12であるものがより好ましく、多環式でもよく、単環式でもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては炭素数3〜6のものが好ましく、具体的にはシクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては炭素数7〜12のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
61におけるアリール基は、炭素数6〜18であるものが好ましく、炭素数6〜10であるものがより好ましく、具体的にはフェニル基が特に好ましい。
61におけるアラルキル基は、炭素数1〜8のアルキレン基と上記「R61におけるアリール基」とが結合したものが好ましい例として挙げられる。炭素数1〜6のアルキレン基と上記「R61におけるアリール基」とが結合したアラルキル基がより好ましく、炭素数1〜4のアルキレン基と上記「R61におけるアリール基」とが結合したアラルキル基が特に好ましい。
61における炭化水素基は、当該炭化水素基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されていることが好ましく、当該炭化水素基の水素原子の30〜100%がフッ素原子で置換されていることがより好ましい。なかでも、上述したアルキル基の水素原子の全部がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキル基であることが特に好ましい。
In formula (I-22), R 61 represents a hydrocarbon group which may have a fluorine atom. Examples of the hydrocarbon group for R 61 include a linear or branched alkyl group, a monovalent alicyclic hydrocarbon group, an aryl group, and an aralkyl group.
The linear or branched alkyl group for R 61 preferably has 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 4 carbon atoms, It may be linear or branched. Specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, an octyl group and the like are preferable.
The monovalent alicyclic hydrocarbon group in R 61 is preferably those having 3 to 20 carbon atoms, more preferably those having 3 to 12 carbon atoms, and may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon group, a group in which one or more hydrogen atoms have been removed from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples include cyclobutane, cyclopentane, and cyclohexane. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane, and the polycycloalkane is preferably one having 7 to 12 carbon atoms. Adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.
The aryl group in R 61 is preferably those having 6 to 18 carbon atoms, more preferably those having 6 to 10 carbon atoms, and particularly preferably a phenyl group.
Aralkyl group in R 61 include those in which the "aryl group for R 61" alkylene group and the above C1-8 bonded are preferred examples. More preferred is an aralkyl group in which an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms and the above “aryl group in R 61 ” are bonded, and an aralkyl group in which an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms and the above “aryl group in R 61 ” are bonded. Is particularly preferred.
In the hydrocarbon group for R 61 , part or all of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group are preferably substituted with fluorine atoms, and 30 to 100% of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group are substituted with fluorine atoms. More preferably. Especially, it is especially preferable that it is the perfluoroalkyl group by which all the hydrogen atoms of the alkyl group mentioned above were substituted by the fluorine atom.

式(I−23)中、R62及びR63は、それぞれ独立に、フッ素原子を有していてもよい炭化水素基であり、前記R61におけるフッ素原子を有していてもよい炭化水素基と同様のものが挙げられる。
式(I−24)中、R64は炭化水素基であって、R61の説明中で挙げた直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、1価の脂環式炭化水素基、アリール基、アラルキル基などが好ましい。
In formula (I-23), R 62 and R 63 are each independently a hydrocarbon group optionally having a fluorine atom, and the hydrocarbon group optionally having a fluorine atom in R 61 The same thing is mentioned.
In the formula (I-24), R 64 is a hydrocarbon group, and is a linear or branched alkyl group, monovalent alicyclic hydrocarbon group, aryl group, and the like mentioned in the description of R 61 . Aralkyl groups and the like are preferable.

式(a6a−1)中、Mm+は有機カチオンであり、mは1〜3の整数である。
m+の有機カチオンとしては特に限定されず、例えば、従来、レジスト組成物のクエンチャーに用いられる光分解性塩基や、レジスト組成物のオニウム系酸発生剤等のカチオン部として知られている有機カチオンを用いることができる。このような有機カチオンとしては、例えば、下記一般式(c−1)や(c−2)で表されるカチオンを好適に用いることができる。
In formula (a6a-1), M m + is an organic cation, and m is an integer of 1 to 3.
The organic cation of M m + is not particularly limited. For example, conventionally known organic cations such as a photodegradable base used for a quencher of a resist composition and an onium acid generator of a resist composition are known. Cations can be used. As such an organic cation, for example, a cation represented by the following general formula (c-1) or (c-2) can be preferably used.

Figure 0006126807
[式中、R”〜R”,R”〜R”は、それぞれ独立に、アリール基、アルキル基またはアルケニル基を表し;式(c−1)におけるR”〜R”のうち、いずれか2つが相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。]
Figure 0006126807
[Wherein, R 1 ″ to R 3 ″ and R 5 ″ to R 6 ″ each independently represents an aryl group, an alkyl group, or an alkenyl group; R 1 ″ to R 3 ″ in formula (c-1); Any two of them may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula. ]

前記式(c−1)中、R”〜R”のアリール基、アルキル基、アルケニル基は、上記R〜Rで挙げた置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基と同様である。
式(c−1)において、R”〜R”がそれぞれ独立に置換基を有していてもよいアリール基、アルキル基またはアルケニル基である場合の好適なものとして具体的には、下記式(ca−1−1)〜(ca−1−45)で表されるカチオンが挙げられる。
In the formula (c-1), the aryl group, alkyl group, and alkenyl group of R 1 ″ to R 3 ″ may have the substituents mentioned in R 4 to R 5 above. It is the same as the alkyl group which may have alkenyl and the alkenyl group which may have a substituent.
In Formula (c-1), as R 1 ″ to R 3 ″ each independently an aryl group, an alkyl group or an alkenyl group which may have a substituent, specific examples include Examples include cations represented by formulas (ca-1-1) to (ca-1-45).

Figure 0006126807
Figure 0006126807

Figure 0006126807
[式中、g1、g2、g3は繰返し数を示し、g1は1〜5の整数であり、g2は0〜20の整数であり、g3は0〜20の整数である。]
Figure 0006126807
[Wherein, g1, g2, and g3 represent the number of repetitions, g1 is an integer of 1 to 5, g2 is an integer of 0 to 20, and g3 is an integer of 0 to 20. ]

式(c−1)におけるR”〜R”のうち、いずれか2つが相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。この場合、該環は、飽和であってもよく、不飽和であってもよい。また、該環は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。たとえばR”〜R”のうち、環を形成する2つのいずれか一方または両方が環式基(環状のアルキル基またはアリール基)である場合、それらが結合すると、多環式の環(縮合環)が形成される。
形成される環としては、式中のイオウ原子をその環骨格に含む1つの環が、イオウ原子を含めて、3〜10員環であることが好ましく、5〜7員環であることが特に好ましい。
該環は、環骨格を構成する原子として、R”〜R”が結合した硫黄原子以外の他のヘテロ原子を有していてもよい。該ヘテロ原子としては、たとえば、硫黄原子、酸素原子、窒素原子等が挙げられる。
形成される環の具体例としては、たとえばチオフェン環、チアゾール環、ベンゾチオフェン環、チアントレン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、9H−チオキサンテン環、チオキサントン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、テトラヒドロチオフェニウム環、テトラヒドロチオピラニウム環等が挙げられる。
式(c−1)において、R”〜R”のうちのいずれか2つが相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成している場合の好ましい具体例として、たとえば、下記式(ca−12)〜(ca−15)で表されるカチオン部が挙げられる。
Any two of R 1 ″ to R 3 ″ in formula (c-1) may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula. In this case, the ring may be saturated or unsaturated. The ring may be monocyclic or polycyclic. For example, when any one or both of R 1 ″ to R 3 ″ form a ring is a cyclic group (a cyclic alkyl group or an aryl group), when they are bonded, a polycyclic ring ( Fused ring) is formed.
As the ring to be formed, one ring containing a sulfur atom in the ring skeleton in the formula is preferably a 3- to 10-membered ring, particularly a 5- to 7-membered ring, including the sulfur atom. preferable.
The ring may have a hetero atom other than the sulfur atom to which R 1 ″ to R 3 ″ are bonded as an atom constituting the ring skeleton. Examples of the hetero atom include a sulfur atom, an oxygen atom, and a nitrogen atom.
Specific examples of the ring formed include, for example, thiophene ring, thiazole ring, benzothiophene ring, thianthrene ring, benzothiophene ring, dibenzothiophene ring, 9H-thioxanthene ring, thioxanthone ring, thianthrene ring, phenoxathiin ring, tetrahydro A thiophenium ring, a tetrahydrothiopyranium ring, etc. are mentioned.
In Formula (c-1), as a preferable specific example when any two of R 1 ″ to R 3 ″ are bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula, for example, the following formula Examples thereof include cation moieties represented by (ca-12) to (ca-15).

Figure 0006126807
[式中、Qは単結合、メチレン基、硫黄原子、酸素原子、窒素原子、カルボニル基、−SO−、−SO−、−SO−、−COO−、−CONH−または−N(R)−(該Rは炭素数1〜5のアルキル基である。)であり;R81〜R86はそれぞれ独立してアルキル基、アセチル基、アルコキシ基、カルボキシ基、水酸基またはヒドロキシアルキル基であり;n〜nはそれぞれ独立して0〜3の整数であり、nは0〜2の整数である。]
Figure 0006126807
[Wherein Q 4 represents a single bond, a methylene group, a sulfur atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, a carbonyl group, —SO—, —SO 2 —, —SO 3 —, —COO—, —CONH— or —N ( R N ) — (wherein R N is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms); R 81 to R 86 are each independently an alkyl group, acetyl group, alkoxy group, carboxy group, hydroxyl group or hydroxyalkyl. N 1 to n 5 are each independently an integer of 0 to 3, and n 6 is an integer of 0 to 2. ]

Figure 0006126807
[式中、uは1〜3の整数であり、Rは、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基またはアルキル基であり、R10は、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基、アルキル基、アルコキシ基または水酸基であり、R’は置換基を有していてもよいアルキレン基である。]
Figure 0006126807
[Wherein, u is an integer of 1 to 3, R 9 is a phenyl group, a naphthyl group or an alkyl group which may have a substituent, and R 10 may have a substituent. A good phenyl group, naphthyl group, alkyl group, alkoxy group or hydroxyl group, and R 4 ′ is an alkylene group which may have a substituent. ]

式(ca−12)〜(ca−13)中、R81〜R86におけるアルキル基は、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、なかでも直鎖または分岐鎖状のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、又はtert−ブチル基であることが特に好ましい。
アルコキシ基は、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、なかでも直鎖状または分岐鎖状のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基が特に好ましい。
ヒドロキシアルキル基は、上記アルキル基中の一個又は複数個の水素原子がヒドロキシ基に置換した基が好ましく、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基等が挙げられる。
81〜R86に付された符号n〜nが2以上の整数である場合、複数のR81〜R86はそれぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
は、好ましくは0〜2であり、より好ましくは0又は1であり、さらに好ましくは0である。
およびnは、好ましくはそれぞれ独立して0又は1であり、より好ましくは0である。
は、好ましくは0〜2であり、より好ましくは0又は1である。
は、好ましくは0又は1であり、より好ましくは0である。
は、好ましくは0又は1であり、より好ましくは1である。
前記式(ca−12)又は(ca−13)で表されるカチオンの好適なものとしては、たとえば以下に示すもの等が挙げられる。
In formulas (ca-12) to (ca-13), the alkyl group represented by R 81 to R 86 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably a linear or branched alkyl group, A methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group is particularly preferable.
The alkoxy group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkoxy group, and particularly preferably a methoxy group or an ethoxy group.
The hydroxyalkyl group is preferably a group in which one or more hydrogen atoms in the alkyl group are substituted with a hydroxy group, and examples thereof include a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group, and a hydroxypropyl group.
When the symbols n 1 to n 6 attached to R 81 to R 86 are integers of 2 or more, the plurality of R 81 to R 86 may be the same or different.
n 1 is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1, and still more preferably 0.
n 2 and n 3 are preferably each independently 0 or 1, more preferably 0.
n 4 is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1.
n 5 is preferably 0 or 1, more preferably 0.
n 6 is preferably 0 or 1, more preferably 1.
Preferable examples of the cation represented by the formula (ca-12) or (ca-13) include those shown below.

Figure 0006126807
Figure 0006126807

式(ca−14)〜(ca−15)中、uは1〜3の整数であり、1または2が最も好ましい。
は、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基またはアルキル基である。
におけるフェニル基またはナフチル基が有していてもよい置換基としては、前記Rにおける置換アリーレン基の置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
における置換基を有していてもよいアルキル基としては、前記R〜Rにおける置換基を有していてもよいアルキル基と同様のものが挙げられる。
10は、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基、アルキル基、アルコキシ基または水酸基である。
10におけるフェニル基またはナフチル基が有していてもよい置換基としては、Rにおけるフェニル基またはナフチル基が有していてもよい置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
10における置換基を有していてもよいアルキル基、アルコキシ基におけるアルキル基としてはそれぞれ、前記R”〜R”におけるにおけるアルキル基と同様のものが挙げられる。
’におけるアルキレン基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましい。該アルキレン基の炭素数は、1〜12が好ましく、1〜5がより好ましく、1〜3がさらに好ましく、1または2が特に好ましい。
’におけるアルキレン基が有していてもよい置換基としては、前記Rにおける置換アリーレン基の置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
前記式(ca−14)または(ca−15)で表されるカチオンの好適なものとしては、たとえば以下に示すもの等が挙げられる。
In formulas (ca-14) to (ca-15), u is an integer of 1 to 3, and 1 or 2 is most preferable.
R 9 is a phenyl group, a naphthyl group or an alkyl group which may have a substituent.
Examples of the substituent that the phenyl group or naphthyl group in R 9 may have include the same groups as those described above as the substituent for the substituted arylene group in R 3 .
Examples of the alkyl group that may have a substituent in R 9 include the same alkyl groups that may have a substituent in R 4 to R 5 .
R 10 is an optionally substituted phenyl group, naphthyl group, alkyl group, alkoxy group or hydroxyl group.
Examples of the substituent that the phenyl group or naphthyl group in R 10 may have include the same groups as those described as the substituent that the phenyl group or naphthyl group in R 9 may have.
Examples of the alkyl group which may have a substituent in R 10 and the alkyl group in the alkoxy group include the same alkyl groups as in R 1 ″ to R 3 ″.
The alkylene group for R 4 ′ is preferably a linear or branched alkylene group. 1-12 are preferable, as for carbon number of this alkylene group, 1-5 are more preferable, 1-3 are more preferable, and 1 or 2 is especially preferable.
Examples of the substituent that the alkylene group for R 4 ′ may have include the same groups as those described above for the substituent for the substituted arylene group for R 3 .
Preferable examples of the cation represented by the formula (ca-14) or (ca-15) include those shown below.

Figure 0006126807
Figure 0006126807

式(ca−14−1)中、Rは置換基である。該置換基としては、上記Rのフェニル基またはナフチル基が有していてもよい置換基として挙げた置換基と同様のものが挙げられる。 In formula (ca-14-1), R d is a substituent. Examples of the substituent include the same substituents as those described above as the substituent which the phenyl group or naphthyl group of R 9 may have.

式(c−2)中のR”〜R”における置換基を有していてもよいアリール基、アルキル基またはアルケニル基としては、R”〜R”における置換基を有していてもよいアリール基、アルキル基またはアルケニル基と同様のものが挙げられる。
式(c−2)中の好ましい具体例としては、ジフェニルヨードニウム、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム、等が挙げられる。
The aryl group, alkyl group or alkenyl group that may have a substituent in R 5 ″ to R 6 ″ in formula (c-2) has a substituent in R 1 ″ to R 3 ″. Examples of the aryl group, alkyl group or alkenyl group which may be used are the same.
Preferred specific examples in the formula (c-2) include diphenyliodonium, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium, and the like.

式(a6a−1)で表される基を有するモノマーとしては、エチレン性二重結合を有する化合物であることが好ましい。エチレン性二重結合を有する化合物としては前記同様であって、「式(a6c−1)で表される基、及びエチレン性二重結合を有するモノマー」として挙げたモノマーにおいて、式(a6c−1)で表される基が式(a6a−1)で表される基に置換されたモノマーが挙げられる。
なかでも、(α置換)アクリル酸のカルボキシ基末端の水素原子が、前記式(a6a−1)で表される基で置換されたモノマーが特に好ましい。以下に、具体例を示す。以下の各式中、Rαは水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であり、Mm+は前記と同様である。
The monomer having a group represented by the formula (a6a-1) is preferably a compound having an ethylenic double bond. Examples of the compound having an ethylenic double bond are the same as those described above, and in the monomers listed as "the group represented by the formula (a6c-1) and the monomer having an ethylenic double bond", the compound represented by the formula (a6c-1 ) Is a monomer substituted with a group represented by the formula (a6a-1).
Especially, the monomer by which the hydrogen atom of the carboxy group terminal of (alpha substituted) acrylic acid was substituted by the group represented by the said Formula (a6a-1) is especially preferable. A specific example is shown below. In the following formulas, R α is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, and M m + is the same as described above.

Figure 0006126807
Figure 0006126807

Figure 0006126807
Figure 0006126807

Figure 0006126807
Figure 0006126807

Figure 0006126807
Figure 0006126807

Figure 0006126807
Figure 0006126807

(A1)成分は、各構成単位を誘導するモノマーを、例えばアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、アゾビスイソ酪酸ジメチルのようなラジカル重合開始剤を用いた公知のラジカル重合等により重合させることによって得ることができる。
また、(A1)成分には、上記重合の際に、たとえばHS−CH−CH−CH−C(CF−OHのような連鎖移動剤を併用して用いることにより、末端に−C(CF−OH基を導入してもよい。このように、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基が導入された共重合体は、現像欠陥の低減やLER(ラインエッジラフネス:ライン側壁の不均一な凹凸)の低減に有効である。
The component (A1) is obtained by polymerizing a monomer for deriving each structural unit by known radical polymerization using a radical polymerization initiator such as azobisisobutyronitrile (AIBN) or dimethyl azobisisobutyrate. be able to.
Further, for the component (A1), in the polymerization, a chain transfer agent such as HS—CH 2 —CH 2 —CH 2 —C (CF 3 ) 2 —OH is used in combination, so that the terminal A —C (CF 3 ) 2 —OH group may be introduced into the. As described above, a copolymer introduced with a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of the alkyl group is substituted with a fluorine atom reduces development defects and LER (line edge roughness: uneven unevenness of line side walls). It is effective in reducing

(A1)成分の質量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は、特に限定されるものではなく、1000〜50000が好ましく、1500〜30000がより好ましく、2500〜20000が最も好ましい。この範囲の上限値以下であると、レジストとして用いるのに充分なレジスト溶剤への溶解性があり、この範囲の下限値以上であると、耐ドライエッチング性やレジストパターン断面形状が良好である。
また、(A1)成分の分散度(Mw/Mn)は、特に限定されるものではなく、1.0〜5.0が好ましく、1.0〜3.0がより好ましく、1.2〜2.5が最も好ましい。
なお、Mnは数平均分子量を示す。
The mass average molecular weight (Mw) of the component (A1) (polystyrene conversion standard by gel permeation chromatography) is not particularly limited, preferably 1000 to 50000, more preferably 1500 to 30000, most preferably 2500 to 20000. preferable. If it is below the upper limit of this range, it has sufficient solubility in a resist solvent to be used as a resist, and if it is above the lower limit of this range, dry etching resistance and resist pattern cross-sectional shape are good.
Further, the dispersity (Mw / Mn) of the component (A1) is not particularly limited, and is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 3.0, and 1.2 to 2 .5 is most preferred.
In addition, Mn shows a number average molecular weight.

(A)成分において、(A1)成分としては、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(A)成分中の(A1)成分の割合は、(A)成分の総質量に対し、25質量%以上が好ましく、50質量%がより好ましく、75質量%がさらに好ましく、100質量%であってもよい。該割合が25質量%以上であると、リソグラフィー特性等の効果が向上する。
In the component (A), as the component (A1), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The proportion of the component (A1) in the component (A) is preferably 25% by mass or more, more preferably 50% by mass, further preferably 75% by mass, and 100% by mass with respect to the total mass of the component (A). May be. When the ratio is 25% by mass or more, effects such as lithography characteristics are improved.

[(A2)成分]
前記レジスト組成物は、(A)成分として、前記(A1)成分に該当しない、酸の作用により極性が増大する基材成分(以下、(A2)成分という。)を含有してもよい。
(A2)成分としては、特に限定されず、化学増幅型レジスト組成物用の基材成分として従来から知られている多数のもの(たとえばArFエキシマレーザー用、KrFエキシマレーザー用(好ましくはArFエキシマレーザー用)等のベース樹脂)から任意に選択して用いればよい。たとえばArFエキシマレーザー用のベース樹脂としては、前記構成単位(a1)を必須の構成単位として有し、任意に前記構成単位(a2)〜(a4)をさらに有する樹脂が挙げられる。
(A2)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[(A2) component]
The resist composition may contain, as the component (A), a base material component (hereinafter referred to as the component (A2)) that does not correspond to the component (A1) and whose polarity is increased by the action of an acid.
The component (A2) is not particularly limited, and is conventionally known as a substrate component for a chemically amplified resist composition (for example, for ArF excimer laser, for KrF excimer laser (preferably ArF excimer laser). Base resin) and the like may be arbitrarily selected and used. For example, the base resin for ArF excimer laser includes a resin having the structural unit (a1) as an essential structural unit and optionally further including the structural units (a2) to (a4).
(A2) A component may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

<任意成分>
[酸発生剤成分;(B)成分]
本発明のパターン形成方法に用いるアルカリ現像ポジ型レジスト組成物は、上記(A)成分又は(A’)成分に加えて、さらに、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)を含有していてもよい。
この(B)成分としては、特に限定されず、これまで化学増幅型レジスト用の酸発生剤として提案されているものを使用する事ができる。
このような酸発生剤としては、これまで、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤、ビスアルキルまたはビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類などのジアゾメタン系酸発生剤、ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤など多種のものが知られている。
<Optional component>
[Acid generator component; (B) component]
The alkali development positive resist composition used in the pattern forming method of the present invention further contains an acid generator component (B) that generates an acid upon exposure, in addition to the component (A) or the component (A ′). It may be.
The component (B) is not particularly limited, and those that have been proposed as acid generators for chemically amplified resists can be used.
Examples of such acid generators include onium salt acid generators such as iodonium salts and sulfonium salts, oxime sulfonate acid generators, bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes, poly (bissulfonyl) diazomethanes, and the like. There are various known diazomethane acid generators, nitrobenzyl sulfonate acid generators, imino sulfonate acid generators, disulfone acid generators, and the like.

オニウム塩系酸発生剤としては、例えば下記一般式(b−1)又は(b−2)で表される化合物を用いることができる。   As the onium salt acid generator, for example, a compound represented by the following general formula (b-1) or (b-2) can be used.

Figure 0006126807
[式中、R”〜R”,R”〜R”はそれぞれ独立に置換基を有していてもよいアリール基、アルキル基又はアルケニル基を表す。式(b−1)におけるR”〜R”のうち、いずれか二つが相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。Zは対アニオンを表す。]
Figure 0006126807
[Wherein, R 1 ″ to R 3 ″ and R 5 ″ to R 6 ″ each independently represents an aryl group, an alkyl group or an alkenyl group which may have a substituent. Any two of R 1 ″ to R 3 ″ in formula (b-1) may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula. Z represents a counter anion. ]

式(b−1)中、R”〜R”は、上記一般式(c−1)におけるR”〜R”と同じである。なかでも、リソグラフィー特性とレジストパターン形状がより向上することから、R”〜R”のうち、少なくとも1つはアリール基であることが好ましく、R”〜R”のうち、2つ以上がアリール基であることがより好ましく、R”〜R”のすべてがアリール基であることが特に好ましい。
式(b−2)中、R”〜R”は、上記一般式(c−2)におけるR”〜R”と同じである。なかでも、リソグラフィー特性とレジストパターン形状がより向上することから、R”〜R”のうち、少なくとも1つはアリール基であることが好ましく、R”〜R”のいずれもアリール基であることがより好ましい。
Wherein (b-1), R 1 "~R 3" is the same as R 1 "~R 3" in the general formula (c-1). Among them, since the further improved lithography properties and resist pattern shape, of R 1 "to R 3", it is preferable that at least one is an aryl group, among the R 1 "~R 3", 2 one The above is more preferably an aryl group, and it is particularly preferable that all of R 1 ″ to R 3 ″ are aryl groups.
In formula (b-2), R 5 ″ to R 6 ″ are the same as R 5 ″ to R 6 ″ in general formula (c-2). Among them, since the lithography properties and resist pattern shape is further improved, among R 5 "~R 6", it is preferable that at least one is an aryl group, any aryl group R 5 "~R 6" It is more preferable that

前記式(b−1)〜(b−2)中、Zは、前記式(a6c−1)中のVと同じである。 In the formulas (b-1) to (b-2), Z is the same as V in the formula (a6c-1).

式(b−1)、(b−2)で表されるオニウム塩系酸発生剤の具体例としては、ジフェニルヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネートまたはノナフルオロブタンスルホネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネートまたはノナフルオロブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、トリ(4−メチルフェニル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジメチル(4−ヒドロキシナフチル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、モノフェニルジメチルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;ジフェニルモノメチルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、(4−メチルフェニル)ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、(4−メトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、トリ(4−tert−ブチル)フェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジフェニル(1−(4−メトキシ)ナフチル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジ(1−ナフチル)フェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−フェニルテトラヒドロチオフェニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(4−メチルフェニル)テトラヒドロチオフェニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロ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のトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(4−メトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(4−エトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロ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のトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−フェニルテトラヒドロチオピラニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオピラニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロ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)テトラヒドロチオピラニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(4−メチルフェニル)テトラヒドロチオピラニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート等が挙げられる。
また、これらのオニウム塩のアニオン部を、前記式(b1)〜(b9)のいずれかで表されるアニオンや、前記式(b−3)又は(b−4)で表されるアニオンに置き換えたオニウム塩系酸発生剤も用いることができる。この場合、カチオン部は前記式(b−1)又は(b−2)におけるカチオン部と同様のものが挙げられる。
Specific examples of the onium salt acid generators represented by formulas (b-1) and (b-2) include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate or nonafluorobutanesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium. Trifluoromethane sulfonate or nonafluorobutane sulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethane sulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, tri (4-methylphenyl) sulfonium trifluoromethane sulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its Nonafluorobutanesulfonate, dimethyl (4-hydroxynaphthyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptaful Lopropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, trifluoromethanesulfonate of monophenyldimethylsulfonium, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate; trifluoromethanesulfonate of diphenylmonomethylsulfonium, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate (4-methylphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, (4-methoxyphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate , Trifluoromethanesulfonate of tri (4-tert-butyl) phenylsulfonium, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, trifluoromethanesulfonate of diphenyl (1- (4-methoxy) naphthyl) sulfonium, its heptafluoropropane Sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, di (1-naphthyl) phenyl sulphonium trifluoromethane sulphonate, its heptafluoropropane sulphonate or its nonafluorobutane sulphonate; 1-phenyltetrahydrothiophenium trifluoromethane sulphonate, its heptafluoropropane sulphonate Or nonafluorobutanesulfonate thereof; 1- (4-methylphenyl) ) Tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate; 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate 1- (4-methoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate; 1- (4-ethoxynaphthalene-1- Yl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropanesulfonate or its nonaflu 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate; 1-phenyltetrahydrothiopyranium trifluoromethanesulfonate , Its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate; 1- (4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiopyranium trifluoromethane sulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate; 1- (3,5-dimethyl -4-Hydroxyphenyl) tetrahydrothiopyranium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropanes Honeto or nonafluorobutanesulfonate; 1- (4-methylphenyl) trifluoromethanesulfonate tetrahydrothiophenium Pila chloride, heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, and the like.
Moreover, the anion part of these onium salts is replaced with the anion represented by any one of the formulas (b1) to (b9) or the anion represented by the formula (b-3) or (b-4). An onium salt-based acid generator can also be used. In this case, the cation part is the same as the cation part in the formula (b-1) or (b-2).

また、オニウム塩系酸発生剤として、上記式(ca−12)〜(ca−15)で表されるカチオンをカチオン部に有するスルホニウム塩を用いることもできる。   Moreover, as an onium salt-based acid generator, a sulfonium salt having a cation represented by the above formulas (ca-12) to (ca-15) in the cation portion can also be used.

オキシムスルホネート系酸発生剤としては、特開平9−208554号公報(段落[0012]〜[0014]の[化18]〜[化19])に開示されているオキシムスルホネート系酸発生剤、国際公開第04/074242号パンフレット(65〜86頁目のExample1〜40)に開示されているオキシムスルホネート系酸発生剤を好適に用いることができる。
ジアゾメタン系酸発生剤としては、特開平11−035551号公報、特開平11−035552号公報、特開平11−035573号公報に開示されているジアゾメタン系酸発生剤を好適に用いることができる。
また、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類としては、例えば、特開平11−322707号公報に開示されている、1,3−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)プロパン、1,4−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ブタン、1,6−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ヘキサン、1,10−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)デカン、1,2−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)エタン、1,3−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)プロパン、1,6−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ヘキサン、1,10−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)デカンなどを挙げることができる。
As the oxime sulfonate acid generator, an oxime sulfonate acid generator disclosed in JP-A-9-208554 (paragraphs [0012] to [0014], [Chem. 18] to [Chem. 19]), International Publication An oxime sulfonate-based acid generator disclosed in the pamphlet of No. 04/074242 (Examples 1 to 40 on pages 65 to 86) can be preferably used.
As the diazomethane acid generator, diazomethane acid generators disclosed in JP-A-11-035551, JP-A-11-035552, and JP-A-11-035573 can be suitably used.
Examples of poly (bissulfonyl) diazomethanes include 1,3-bis (phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl) propane and 1,4-bis (phenylsulfonyldiazo) disclosed in JP-A-11-322707. Methylsulfonyl) butane, 1,6-bis (phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl) hexane, 1,10-bis (phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl) decane, 1,2-bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) ethane, 1,3 -Bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) propane, 1,6-bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) hexane, 1,10-bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) decane, etc. Door can be.

(B)成分は、上述した酸発生剤を1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明のパターン形成方法における(B)成分の含有量は、(A)成分又は(A’)成分100質量部に対して0.5〜60質量部が好ましく、1〜50質量部がより好ましく、1〜40質量部がさらに好ましい。(B)成分の含有量を上記範囲とすることで、ガイドパターンの形成が充分に行われる。また、レジスト組成物の各成分を有機溶剤に溶解した際、均一な溶液が得られ、保存安定性が良好となるため好ましい。
As the component (B), one type of acid generator described above may be used alone, or two or more types may be used in combination.
0.5-60 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (A) component or (A ') component, and, as for content of (B) component in the pattern formation method of this invention, 1-50 mass parts is more preferable. 1 to 40 parts by mass is more preferable. (B) By making content of a component into the said range, formation of a guide pattern is fully performed. Moreover, when each component of a resist composition is melt | dissolved in the organic solvent, since a uniform solution is obtained and storage stability becomes favorable, it is preferable.

<塩基性化合物成分;(D)成分>
(D)成分は塩基性化合物成分であって、酸拡散制御剤、すなわち露光により前記(B)成分等から発生する酸をトラップするクエンチャーとして作用するものである。なお、本発明において「塩基性化合物」とは、(B)成分に対して相対的に塩基性となる化合物をいう。本発明における(D)成分は、フッ素原子を有する塩基性化合物成分(D1)(以下、「(D1)成分」という。)を含有する。
<Basic compound component; (D) component>
The component (D) is a basic compound component, and acts as an acid diffusion control agent, that is, a quencher that traps acid generated from the component (B) by exposure. In the present invention, the “basic compound” refers to a compound that is relatively basic with respect to the component (B). (D) component in this invention contains the basic compound component (D1) (henceforth "(D1) component") which has a fluorine atom.

[(D1)成分]
本発明における(D1)成分としては、(B)成分に対して相対的に塩基性となるものであれば特に限定されるものではないが、カチオン部とアニオン部とからなる化合物を含むことが好ましく、光反応型クエンチャーを含むことがより好ましく、下記一般式(d1)で表される化合物(d1)(以下(d1)成分という。)、下記一般式(d2)で表される化合物(d2)(以下(d2)成分という。)、及び下記一般式(d3)で表される化合物(d3)(以下(d3)成分という。)からなる群から選ばれる1種以上の化合物を含むことがさらに好ましい。「光反応型クエンチャー」は、露光部においてはクエンチャーとしては作用せず、未露光部においてクエンチャーとして作用するものである。
[(D1) component]
The component (D1) in the present invention is not particularly limited as long as it is relatively basic with respect to the component (B), but includes a compound composed of a cation part and an anion part. Preferably, it contains a photoreactive quencher, more preferably a compound (d1) represented by the following general formula (d1) (hereinafter referred to as component (d1)), a compound represented by the following general formula (d2) ( d2) containing at least one compound selected from the group consisting of (hereinafter referred to as component (d2)) and compound (d3) represented by the following general formula (d3) (hereinafter referred to as component (d3)). Is more preferable. The “photoreactive quencher” does not act as a quencher in the exposed part, but acts as a quencher in the unexposed part.

Figure 0006126807
[式中、Rd〜Rdは置換基を有していてもよい炭化水素基である。ただし、式(d2)において、S原子に隣接する炭素原子にはフッ素原子は結合していないものとする。
Ydはアルキレン基又はアリーレン基であり、Mm+はそれぞれ独立にm価の有機カチオンである。]
Figure 0006126807
Wherein, Rd 1 ~Rd 4 is a hydrocarbon group which may have a substituent. However, in the formula (d2), it is assumed that no fluorine atom is bonded to the carbon atom adjacent to the S atom.
Yd 5 is an alkylene group or an arylene group, and M m + is each independently an m-valent organic cation. ]

[(d1)成分]
・アニオン部
式(d1)中、Rdは置換基を有していてもよい炭化水素基である。
Rdの置換基を有していてもよい炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であっても芳香族炭化水素基であってもよく、(B)成分中のXの脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基と同様のものが挙げられる。
なかでもRdの置換基を有していてもよい炭化水素基としては、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい脂肪族環式基であることが好ましく、置換基を有していてもよいフェニル基やナフチル基;アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等のポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基であることがより好ましい。
[(D1) component]
In the anion partial formula (d1), Rd 1 is a hydrocarbon group that may have a substituent.
The hydrocarbon group which may have a substituent of Rd 1 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, and the aliphatic hydrocarbon of X 3 in the component (B) Group and the same aromatic hydrocarbon group.
Among them, the hydrocarbon group which may have a substituent of Rd 1 is an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, or an aliphatic cyclic group which may have a substituent. A phenyl group or naphthyl group which may have a substituent; one or more hydrogen atoms are removed from a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane or tetracyclododecane. More preferably, it is a group.

また、Rdの置換基を有していてもよい炭化水素基としては、直鎖状、分岐鎖状、あるいは脂環式アルキル基、又は、フッ素化アルキル基であることも好ましい。
Rdの直鎖状、分岐鎖状あるいは脂環式アルキル基の炭素数は、1〜10であることが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の直鎖状のアルキル基、1−メチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−エチルブチル基、2−エチルブチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基等の分岐鎖状のアルキル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等の脂環式アルキル基が挙げられる。
Further, the hydrocarbon group which may have a substituent of Rd 1 is preferably a linear, branched, or alicyclic alkyl group, or a fluorinated alkyl group.
The linear, branched or alicyclic alkyl group of Rd 1 preferably has 1 to 10 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, Linear alkyl group such as hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, 1-methylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group A branched alkyl group such as 3-methylbutyl group, 1-ethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group, norbornyl group And alicyclic alkyl groups such as an adamantyl group.

Rdのフッ素化アルキル基は、鎖状であっても環状であってもよいが、直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましい。
フッ素化アルキル基の炭素数は、1〜11が好ましく、1〜8がより好ましく、1〜4がさらに好ましい。具体的には例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の直鎖状のアルキル基を構成する一部又は全部の水素原子がフッ素原子により置換された基や、1−メチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基等の分岐鎖状のアルキル基を構成する一部又は全部の水素原子がフッ素原子により置換された基が挙げられる。
また、Rdのフッ素化アルキル基は、フッ素原子以外の原子を含有してもよい。フッ素原子以外の原子としては、たとえば酸素原子、炭素原子、水素原子、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
なかでも、Rdのフッ素化アルキル基としては、直鎖状のアルキル基を構成する一部又は全部の水素原子がフッ素原子により置換された基であることが好ましく、直鎖状のアルキル基を構成する水素原子の全てがフッ素原子で置換された基(パーフルオロアルキル基)であることが好ましい。
The fluorinated alkyl group for Rd 1 may be linear or cyclic, but is preferably linear or branched.
1-11 are preferable, as for carbon number of a fluorinated alkyl group, 1-8 are more preferable, and 1-4 are more preferable. Specifically, for example, a part or all of a linear alkyl group such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, etc. Or a branched chain such as a 1-methylethyl group, a 1-methylpropyl group, a 2-methylpropyl group, a 1-methylbutyl group, a 2-methylbutyl group, or a 3-methylbutyl group. And a group in which some or all of the hydrogen atoms constituting the alkyl group are substituted with fluorine atoms.
The fluorinated alkyl group for Rd 1 may contain an atom other than a fluorine atom. Examples of atoms other than fluorine atoms include oxygen atoms, carbon atoms, hydrogen atoms, oxygen atoms, sulfur atoms, and nitrogen atoms.
Among them, the fluorinated alkyl group for Rd 1 is preferably a group in which some or all of the hydrogen atoms constituting the linear alkyl group are substituted with fluorine atoms. It is preferable that all the hydrogen atoms which comprise are the group (perfluoroalkyl group) substituted by the fluorine atom.

以下に(d1)成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。   Preferred specific examples of the anion moiety of the component (d1) are shown below.

Figure 0006126807
Figure 0006126807

・カチオン部
式(d1)中、Mm+は、有機カチオンである。
m+の有機カチオンとしては特に限定されるものではないが、例えば、前記式(c−1)及び(c−2)で表されるカチオン部が挙げられる。
(d1)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
-Cation part In Formula (d1), Mm + is an organic cation.
Although it does not specifically limit as an organic cation of Mm + , For example, the cation part represented by the said Formula (c-1) and (c-2) is mentioned.
As the component (d1), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

[(d2)成分]
・アニオン部
式(d2)中、Rdは置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素基である。
Rdの置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であっても芳香族炭化水素基であってもよく、(B)成分中のXの脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基と同様のものが挙げられる。
なかでもRdの置換基を有していてもよい炭化水素基としては、置換基を有していてもよい脂肪族環式基であることが好ましく、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン、カンファー等から1個以上の水素原子を除いた基(置換基を有していてもよい)であることがより好ましい。
Rdの炭化水素基は置換基を有していてもよく、置換基としては、(B)成分中のXと同様のものが挙げられる。ただし、Rdにおいて、SO におけるS原子に隣接する炭素は、フッ素置換されていないものとする。SO とフッ素原子とが隣接しないことにより、当該(d2)成分のアニオンが適度な弱酸アニオンとなり、(D)成分のクエンチング能が向上する。
以下に(d2)成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。
[(D2) component]
Anion formula (d2), Rd 2 is a hydrocarbon group of 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
The hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent of Rd 2 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, and X in the component (B) And the same as the aliphatic hydrocarbon group and aromatic hydrocarbon group.
Among them, the hydrocarbon group which may have a substituent of Rd 2 is preferably an aliphatic cyclic group which may have a substituent, such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, It is more preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from tetracyclododecane, camphor or the like (which may have a substituent).
The hydrocarbon group for Rd 2 may have a substituent, and examples of the substituent include the same as X 3 in the component (B). However, in Rd 2 , the carbon adjacent to the S atom in SO 3 is not fluorine-substituted. Since SO 3 and a fluorine atom are not adjacent to each other, the anion of the component (d2) becomes an appropriate weak acid anion, and the quenching ability of the component (D) is improved.
Preferred specific examples of the anion moiety of the component (d2) are shown below.

Figure 0006126807
Figure 0006126807

・カチオン部
式(d2)中、Mm+は、前記式(d1)中のMm+と同様である。
(d2)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
· Cation In formula (d2), M m + is the same as M m + in the formula (d1) in.
As the component (d2), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

[(d3)成分]
・アニオン部
式(d3)中、Rdは有機基である。
Rdの有機基は特に限定されるものではないが、アルキル基、アルコキシ基、−O−C(=O)−C(RC2)=CH(RC2は水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である)、または−O−C(=O)−RC3(RC3は炭化水素基である)である。
Rdのアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。Rdのアルキル基の水素原子の一部が水酸基、シアノ基等で置換されていてもよい。
Rdのアルコキシ基は、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜5のアルコキシ基として具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が挙げられる。なかでも、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
[(D3) component]
Anion formula (d3), Rd 4 is an organic group.
The organic group of Rd 4 is not particularly limited, but an alkyl group, an alkoxy group, —O—C (═O) —C (R C2 ) ═CH 2 (R C2 is a hydrogen atom, and has 1 to 5 carbon atoms. Or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), or —O—C (═O) —R C3 (R C3 is a hydrocarbon group).
The alkyl group of Rd 4 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group. Tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like. A part of the hydrogen atoms of the alkyl group of Rd 4 may be substituted with a hydroxyl group, a cyano group, or the like.
The alkoxy group of Rd 4 is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. Specific examples of the alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group, n- Examples include butoxy group and tert-butoxy group. Of these, a methoxy group and an ethoxy group are most preferable.

Rdが−O−C(=O)−C(RC2)=CHである場合、RC2は水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。
C2における炭素数1〜5のアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。
C2におけるハロゲン化アルキル基は、前記炭素数1〜5のアルキル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基である。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
C2としては、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基又は炭素数1〜3のフッ素化アルキル基が好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子又はメチル基が最も好ましい。
When Rd 4 is —O—C (═O) —C (R C2 ) ═CH 2 , R C2 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. is there.
The alkyl group having 1 to 5 carbon atoms in R C2 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, n -Butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like can be mentioned.
The halogenated alkyl group in R C2 is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are substituted with a halogen atom. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.
R C2 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorinated alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and is most preferably a hydrogen atom or a methyl group from the viewpoint of industrial availability.

Rdが−O−C(=O)−RC3である場合、RC3は炭化水素基である。
C3の炭化水素基は、芳香族炭化水素基であっても、脂肪族炭化水素基であってもよい。RC3の炭化水素基として具体的には、(B)成分中のXの炭化水素基と同様のものが挙げられる。
なかでも、RC3の炭化水素基としては、シクロペンタン、シクロヘキサン、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等のシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた脂環式基、又は、フェニル基、ナフチル基等の芳香族基が好ましい。RC3が脂環式基である場合、レジスト組成物が有機溶剤に良好に溶解することによりリソグラフィー特性が良好となる。また、RC3が芳香族基である場合、EUV等を露光光源とするリソグラフィーにおいて、該レジスト組成物が光吸収効率に優れ、感度やリソグラフィー特性が良好となる。
When Rd 4 is —O—C (═O) —R C3 , R C3 is a hydrocarbon group.
The hydrocarbon group for R C3 may be an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group. Specific examples of the hydrocarbon group for R C3 include the same hydrocarbon groups as those for X in the component (B).
Among them, as the hydrocarbon group for R C3 , an alicyclic group in which one or more hydrogen atoms are removed from a cycloalkane such as cyclopentane, cyclohexane, adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, or the like, or Aromatic groups such as phenyl group and naphthyl group are preferred. When R C3 is an alicyclic group, the resist composition is well dissolved in an organic solvent, whereby the lithography properties are improved. Further, when R C3 is an aromatic group, in lithography using EUV or the like as an exposure light source, the resist composition is excellent in light absorption efficiency, and sensitivity and lithography characteristics are good.

なかでも、Rdとしては、−O−C(=O)−C(RC2’)=CH(RC2’は水素原子又はメチル基である。)、又は、−O−C(=O)−RC3’(RC3’は脂肪族環式基である。)であることが好ましい。 Among them, as Rd 4 , —O—C (═O) —C (R C2 ′) ═CH 2 (R C2 ′ is a hydrogen atom or a methyl group), or —O—C (═O ) -R C3 ′ (R C3 ′ is an aliphatic cyclic group).

式(d3)中、Ydは直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキレン基又はアリーレン基である。
Ydの直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキレン基又はアリーレン基としては、上記式(a6c−1)中のQの2価の連結基のうち、「直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基」、「環状の脂肪族炭化水素基」、「芳香族炭化水素基」と同様のものが挙げられる。
なかでも、Ydとしては、アルキレン基であることが好ましく、直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基であることがより好ましく、メチレン基又はエチレン基であることがさらに好ましい。
In formula (d3), Yd 1 represents a linear, branched or cyclic alkylene group or an arylene group.
Yd 1 linear, the branched or cyclic alkylene group or arylene group, among the divalent linking group for Q 1 in the formula (a6c-1), "linear or branched Examples thereof include the same as “aliphatic hydrocarbon group”, “cyclic aliphatic hydrocarbon group”, and “aromatic hydrocarbon group”.
Among these, Yd 1 is preferably an alkylene group, more preferably a linear or branched alkylene group, and even more preferably a methylene group or an ethylene group.

式(d3)中、Rdはフッ素原子を含む炭化水素基である。
Rdのフッ素原子を含む炭化水素基は、フッ素化アルキル基であることが好ましく、Rdのフッ素化アルキル基と同様のものがより好ましい。
以下に(d3)成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。
In the formula (d3), Rd 3 is a hydrocarbon group containing a fluorine atom.
The hydrocarbon group containing a fluorine atom of Rd 3 is preferably a fluorinated alkyl group, and more preferably the same as the fluorinated alkyl group of Rd 1 .
Preferred specific examples of the anion moiety of the component (d3) are shown below.

Figure 0006126807
Figure 0006126807

Figure 0006126807
Figure 0006126807

・カチオン部
式(d3)中、Mm+は、前記式(d1)中のMm+と同様である。
(d3)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
· Cation In formula (d3), M m + is the same as M m + in the formula (d1) in.
As the component (d3), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

(D1)成分は、上記(d1)〜(d3)成分のいずれか1種のみを含有していてもよく、2種以上を組み合わせて含有していてもよい。
(d1)〜(d3)成分の合計の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.5〜10.0質量部であることが好ましく、0.5〜8.0質量部であることがより好ましく、1.0〜8.0質量部であることがさらに好ましい。上記範囲の下限値以上であると、特に良好なリソグラフィー特性及びレジストパターン形状が得られる。前記範囲の上限値以下であると、感度を良好に維持でき、スループットにも優れる。
The component (D1) may contain only one of the above components (d1) to (d3), or may contain two or more in combination.
The total content of the components (d1) to (d3) is preferably 0.5 to 10.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A), and 0.5 to 8.0 parts by mass. It is more preferable that it is 1.0 to 8.0 parts by mass. When it is at least the lower limit of the above range, particularly good lithography properties and resist pattern shape can be obtained. When the amount is not more than the upper limit of the above range, the sensitivity can be maintained satisfactorily and the throughput is excellent.

((D1)成分の製造方法)
本発明における(d1)成分、(d2)成分の製造方法は特に限定されるものではなく、公知の方法により製造することができる。
また、(d3)成分の製造方法は特に限定されるものではないが、例えば、前記式(d3)中のRdが、Ydと結合する末端に酸素原子を有する基である場合、下記一般式(i−1)で表される化合物(i−1)と、下記一般式(i−2)で表される化合物(i−2)とを反応させることにより、下記一般式(i−3)で表される化合物(i−3)を得、化合物(i−3)と、所望のカチオンMを有するZ(i−4)とを反応させることにより、一般式(d3)で表される化合物(d3)が製造される。
(Production method of component (D1))
The production method of the component (d1) and the component (d2) in the present invention is not particularly limited and can be produced by a known method.
Further, the production method of the component (d3) is not particularly limited. For example, when Rd 4 in the formula (d3) is a group having an oxygen atom at the terminal bonded to Yd 1 , the following general formula By reacting the compound (i-1) represented by the formula (i-1) with the compound (i-2) represented by the following general formula (i-2), the following general formula (i-3) The compound (i-3) represented by the formula (d3) is reacted with the compound (i-3) and Z M + (i-4) having the desired cation M +. The compound (d3) represented by these is manufactured.

Figure 0006126807
[式中、R、Y、Rf、Mは、それぞれ、前記一般式(d3)中のRd、Yd、Rd、Mm+と同じである(m=1)。R2aはRから末端の酸素原子を除いた基であり、Zは対アニオンである。]
Figure 0006126807
[Wherein, R 2 , Y 3 , Rf, and M + are the same as Rd 4 , Yd 1 , Rd 3 , and M m + in the general formula (d3), respectively (m = 1). R 2a is a group obtained by removing a terminal oxygen atom from R 2 , and Z is a counter anion. ]

まず、化合物(i−1)と化合物(i−2)とを反応させ、化合物(i−3)を得る。
これらの式中、Rは前記同様であり、R2aは前記Rから末端の酸素原子を除いた基である。式(i−2)中、Y、Rfは前記同様である。
化合物(i−1)、化合物(i−2)としては、それぞれ、市販のものを用いてもよく、合成してもよい。
化合物(i−1)と化合物(i−2)とを反応させ、化合物(i−3)を得る方法としては、特に限定されないが、たとえば、適当な酸触媒の存在下で、化合物(i−2)と化合物(i−1)とを有機溶媒中で反応させた後に、反応混合物を洗浄、回収することにより、実施できる。
First, compound (i-1) and compound (i-2) are reacted to obtain compound (i-3).
In these formulas, R 2 is the same as described above, and R 2a is a group obtained by removing a terminal oxygen atom from R 2 . In formula (i-2), Y 3 and Rf are the same as described above.
As compound (i-1) and compound (i-2), commercially available compounds may be used or synthesized.
The method for obtaining compound (i-3) by reacting compound (i-1) with compound (i-2) is not particularly limited. For example, compound (i- After reacting 2) and compound (i-1) in an organic solvent, the reaction mixture can be washed and recovered.

上記反応における酸触媒は、特に限定されるものではなく、例えばトルエンスルホン酸等が挙げられ、その使用量は化合物(i−2)1モルに対して0.05〜5モル程度が好ましい。
上記反応における有機溶媒としては、原料である化合物(i−1)及び化合物(i−2)を溶解できるものであればよく、具体的には、トルエン等が挙げられ、その使用量は、化合物(i−1)に対して、0.5〜100質量部であることが好ましく、0.5〜20質量部であることがより好ましい。溶媒は、1種を単独で用いても良く、2種以上を併用してもよい。
上記反応における化合物(i−2)の使用量は、通常、化合物(i−1)1モルに対して0.5〜5モル程度が好ましく、0.8〜4モル程度がより好ましい。
The acid catalyst in the said reaction is not specifically limited, For example, toluenesulfonic acid etc. are mentioned, The usage-amount is about 0.05-5 mol with respect to 1 mol of compounds (i-2).
The organic solvent in the above reaction may be any material that can dissolve the compound (i-1) and the compound (i-2) as raw materials, and specifically includes toluene and the like. It is preferable that it is 0.5-100 mass parts with respect to (i-1), and it is more preferable that it is 0.5-20 mass parts. A solvent may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
The amount of compound (i-2) used in the above reaction is usually preferably about 0.5 to 5 mol, more preferably about 0.8 to 4 mol, per 1 mol of compound (i-1).

上記反応における反応時間は、化合物(i−1)と化合物(i−2)との反応性や、反応温度等によっても異なるが、通常、1〜80時間が好ましく、3〜60時間がより好ましい。
上記反応における反応温度は、20℃〜200℃が好ましく、20℃〜150℃程度がより好ましい。
The reaction time in the above reaction varies depending on the reactivity between the compound (i-1) and the compound (i-2), the reaction temperature, etc., but is usually preferably 1 to 80 hours, more preferably 3 to 60 hours. .
The reaction temperature in the above reaction is preferably 20 ° C to 200 ° C, more preferably about 20 ° C to 150 ° C.

次いで、得られた化合物(i−3)と、化合物(i−4)とを反応させ、化合物(d1−3)を得る。
式(i−4)中、Mは前記同様であり、Zは対アニオンである。
化合物(i−3)と化合物(i−4)とを反応させ、化合物(d1−3)を得る方法としては、特に限定されないが、たとえば、適当なアルカリ金属水酸化物の存在下で、化合物(i−3)を適当な有機溶媒及び水に溶解し、化合物(i−4)を添加して攪拌により反応させることにより実施できる。
Next, the obtained compound (i-3) and the compound (i-4) are reacted to obtain the compound (d1-3).
In formula (i-4), M + is the same as described above, and Z is a counter anion.
The method of reacting compound (i-3) and compound (i-4) to obtain compound (d1-3) is not particularly limited. For example, the compound is obtained in the presence of a suitable alkali metal hydroxide. It can be carried out by dissolving (i-3) in a suitable organic solvent and water, adding compound (i-4) and reacting with stirring.

上記反応におけるアルカリ金属水酸化物は、特に限定されるものではなく、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられ、その使用量は化合物(i−3)1モルに対して0.3〜3モル程度が好ましい。
上記反応における有機溶媒としては、ジクロロメタン、クロロホルム、酢酸エチル等の溶媒が挙げられ、その使用量は、化合物(i−3)に対して、0.5〜100質量部であることが好ましく、0.5〜20質量部であることがより好ましい。溶媒は、1種を単独で用いても良く、2種以上を併用してもよい。
上記反応における化合物(i−4)の使用量は、通常、化合物(i−3)1モルに対して0.5〜5モル程度が好ましく、0.8〜4モル程度がより好ましい。
The alkali metal hydroxide in the above reaction is not particularly limited, and examples thereof include sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like. About 3 mol is preferable.
Examples of the organic solvent in the above reaction include solvents such as dichloromethane, chloroform, and ethyl acetate, and the amount used is preferably 0.5 to 100 parts by mass with respect to compound (i-3). More preferably, it is 5-20 mass parts. A solvent may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
The amount of compound (i-4) used in the above reaction is usually preferably about 0.5 to 5 mol, more preferably about 0.8 to 4 mol, relative to 1 mol of compound (i-3).

上記反応における反応時間は、化合物(i−3)と化合物(i−4)との反応性や、反応温度等によっても異なるが、通常、1〜80時間が好ましく、3〜60時間がより好ましい。
上記反応における反応温度は、20℃〜200℃が好ましく、20℃〜150℃程度がより好ましい。
反応終了後、反応液中の化合物(d3)を単離、精製してもよい。単離、精製には、従来公知の方法が利用でき、たとえば濃縮、溶媒抽出、蒸留、結晶化、再結晶、クロマトグラフィー等をいずれか単独で、またはこれらの2種以上を組み合わせて用いることができる。
The reaction time in the above reaction varies depending on the reactivity between the compound (i-3) and the compound (i-4), the reaction temperature, etc., but is usually preferably 1 to 80 hours, more preferably 3 to 60 hours. .
The reaction temperature in the above reaction is preferably 20 ° C to 200 ° C, more preferably about 20 ° C to 150 ° C.
After completion of the reaction, the compound (d3) in the reaction solution may be isolated and purified. For isolation and purification, conventionally known methods can be used. For example, concentration, solvent extraction, distillation, crystallization, recrystallization, chromatography, etc. can be used alone or in combination of two or more thereof. it can.

上記のようにして得られる化合物(d3)の構造は、H−核磁気共鳴(NMR)スペクトル法、13C−NMRスペクトル法、19F−NMRスペクトル法、赤外線吸収(IR)スペクトル法、質量分析(MS)法、元素分析法、X線結晶回折法等の一般的な有機分析法により確認できる。 The structure of the compound (d3) obtained as described above has the following structure: 1 H-nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum method, 13 C-NMR spectrum method, 19 F-NMR spectrum method, infrared absorption (IR) spectrum method, mass It can be confirmed by a general organic analysis method such as analysis (MS) method, elemental analysis method or X-ray crystal diffraction method.

(D1)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.5〜10.0質量部であることが好ましく、0.5〜8.0質量部であることがより好ましく、1.0〜8.0質量部であることがさらに好ましい。上記範囲の下限値以上であると、特に良好なリソグラフィー特性及びレジストパターン形状が得られる。前記範囲の上限値以下であると、感度を良好に維持でき、スループットにも優れる。   The content of the component (D1) is preferably 0.5 to 10.0 parts by mass and more preferably 0.5 to 8.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). 1.0 to 8.0 parts by mass is even more preferable. When it is at least the lower limit of the above range, particularly good lithography properties and resist pattern shape can be obtained. When the amount is not more than the upper limit of the above range, the sensitivity can be maintained satisfactorily and the throughput is excellent.

[(D2)成分]
(D)成分は、上記(D1)成分に該当しない他の塩基性化合物成分(以下、(D2)成分という。)を含有していてもよい。
(D2)成分としては、(B)成分に対して相対的に塩基性となる化合物であって酸拡散制御剤として作用するものであり、且つ(D1)成分に該当しないものであれば特に限定されず、公知のものから任意に用いればよい。なかでも、脂肪族アミン、特に第2級脂肪族アミンや第3級脂肪族アミンが好ましい。
脂肪族アミンとは、1つ以上の脂肪族基を有するアミンであり、該脂肪族基は炭素数が1〜12であることが好ましい。
脂肪族アミンとしては、アンモニアNHの水素原子の少なくとも1つを、炭素数12以下のアルキル基またはヒドロキシアルキル基で置換したアミン(アルキルアミンまたはアルキルアルコールアミン)又は環式アミンが挙げられる。
アルキルアミンおよびアルキルアルコールアミンの具体例としては、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン等のモノアルキルアミン;ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジアルキルアミン;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシルアミン、トリ−n−ドデシルアミン等のトリアルキルアミン;ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジ−n−オクタノールアミン、トリ−n−オクタノールアミン等のアルキルアルコールアミンが挙げられる。これらの中でも、炭素数5〜10のトリアルキルアミンがさらに好ましく、トリ−n−ペンチルアミン又はトリ−n−オクチルアミンが特に好ましい。
[(D2) component]
(D) component may contain the other basic compound component (henceforth (D2) component) which does not correspond to the said (D1) component.
The component (D2) is particularly limited as long as it is a compound that is relatively basic with respect to the component (B), acts as an acid diffusion controller, and does not fall under the component (D1). It may be used arbitrarily from known ones. Of these, aliphatic amines, particularly secondary aliphatic amines and tertiary aliphatic amines are preferred.
An aliphatic amine is an amine having one or more aliphatic groups, and the aliphatic groups preferably have 1 to 12 carbon atoms.
Examples of the aliphatic amine include an amine (alkyl amine or alkyl alcohol amine) or a cyclic amine in which at least one hydrogen atom of ammonia NH 3 is substituted with an alkyl group or hydroxyalkyl group having 12 or less carbon atoms.
Specific examples of alkylamines and alkyl alcohol amines include monoalkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine; diethylamine, di-n-propylamine, di- -Dialkylamines such as n-heptylamine, di-n-octylamine, dicyclohexylamine; trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine , Trialkylamines such as tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine, tri-n-dodecylamine; diethanolamine, triethanolamine, diisopropanolamine, Li isopropanolamine, di -n- octanol amines, alkyl alcohol amines tri -n- octanol amine. Among these, a trialkylamine having 5 to 10 carbon atoms is more preferable, and tri-n-pentylamine or tri-n-octylamine is particularly preferable.

環式アミンとしては、たとえば、ヘテロ原子として窒素原子を含む複素環化合物が挙げられる。該複素環化合物としては、単環式のもの(脂肪族単環式アミン)であっても多環式のもの(脂肪族多環式アミン)であってもよい。
脂肪族単環式アミンとして、具体的には、ピペリジン、ピペラジン等が挙げられる。
脂肪族多環式アミンとしては、炭素数が6〜10のものが好ましく、具体的には、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、ヘキサメチレンテトラミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等が挙げられる。
Examples of the cyclic amine include heterocyclic compounds containing a nitrogen atom as a hetero atom. The heterocyclic compound may be monocyclic (aliphatic monocyclic amine) or polycyclic (aliphatic polycyclic amine).
Specific examples of the aliphatic monocyclic amine include piperidine and piperazine.
As the aliphatic polycyclic amine, those having 6 to 10 carbon atoms are preferable. Specifically, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5. 4.0] -7-undecene, hexamethylenetetramine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, and the like.

その他の脂肪族アミンとしては、トリス(2−メトキシメトキシエチル)アミン、トリス{2−(2−メトキシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(2−メトキシエトキシメトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−メトキシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−エトキシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−エトキシプロポキシ)エチル}アミン、トリス[2−{2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ}エチル]アミン、トリエタノールアミントリアセテート等が挙げられ、トリエタノールアミントリアセテートが好ましい。   Other aliphatic amines include tris (2-methoxymethoxyethyl) amine, tris {2- (2-methoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (2-methoxyethoxymethoxy) ethyl} amine, tris {2 -(1-methoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (1-ethoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (1-ethoxypropoxy) ethyl} amine, tris [2- {2- (2-hydroxy Ethoxy) ethoxy} ethyl] amine, triethanolamine triacetate and the like, and triethanolamine triacetate is preferable.

また、(D2)成分としては、芳香族アミンを用いてもよい。
芳香族アミンとしては、アニリン、ピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、ピロール、インドール、ピラゾール、イミダゾールまたはこれらの誘導体、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、トリベンジルアミン、2,6−ジイソプロピルアニリン、N−tert−ブトキシカルボニルピロリジン等が挙げられる。
As the component (D2), an aromatic amine may be used.
Aromatic amines include aniline, pyridine, 4-dimethylaminopyridine, pyrrole, indole, pyrazole, imidazole or derivatives thereof, diphenylamine, triphenylamine, tribenzylamine, 2,6-diisopropylaniline, N-tert-butoxy. And carbonylpyrrolidine.

(D2)成分は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(D2)成分は、(A)成分100質量部に対して、通常0.01〜5.0質量部の範囲で用いられる。上記範囲とすることにより、レジストパターン形状、引き置き経時安定性等が向上する。
(D2) A component may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.
(D2) A component is normally used in 0.01-5.0 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component. By setting the content in the above range, the resist pattern shape, the stability over time, and the like are improved.

(D)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明のパターン形成方法に用いるアルカリ現像ポジ型レジスト組成物が(D)成分を含有する場合、(D)成分は、(A)成分100質量部に対して、0.1〜15質量部であることが好ましく、0.3〜12質量部であることがより好ましく、0.5〜12質量部であることがさらに好ましい。上記範囲の下限値以上であると、レジスト組成物とした際、ラフネス等のリソグラフィー特性がより向上する。また、より良好なレジストパターン形状が得られる。前記範囲の上限値以下であると、感度を良好に維持でき、スループットにも優れる。
(D) A component may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
When the alkali development positive resist composition used in the pattern forming method of the present invention contains the component (D), the component (D) is 0.1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). It is preferable that it is 0.3 to 12 parts by mass, and more preferably 0.5 to 12 parts by mass. When it is at least the lower limit of the above range, lithography properties such as roughness are further improved when a resist composition is used. Further, a better resist pattern shape can be obtained. When the amount is not more than the upper limit of the above range, the sensitivity can be maintained satisfactorily and the throughput is excellent.

<任意成分>
[(E)成分]
本発明のパターン形成方法に用いるアルカリ現像ポジ型レジスト組成物には、感度劣化の防止や、レジストパターン形状、引き置き経時安定性等の向上の目的で、任意の成分として、有機カルボン酸、ならびにリンのオキソ酸およびその誘導体からなる群から選択される少なくとも1種の化合物(E)(以下、(E)成分という。)を含有させることができる。
有機カルボン酸としては、例えば、酢酸、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸などが好適である。
リンのオキソ酸としては、リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸等が挙げられ、これらの中でも特にホスホン酸が好ましい。
リンのオキソ酸の誘導体としては、たとえば、上記オキソ酸の水素原子を炭化水素基で置換したエステル等が挙げられ、前記炭化水素基としては、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜15のアリール基等が挙げられる。
リン酸の誘導体としては、リン酸ジ−n−ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステル等のリン酸エステルなどが挙げられる。
ホスホン酸の誘導体としては、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸−ジ−n−ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステル等のホスホン酸エステルなどが挙げられる。
ホスフィン酸の誘導体としては、ホスフィン酸エステルやフェニルホスフィン酸などが挙げられる。
(E)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(E)成分は、(A)成分100質量部に対して、通常、0.01〜5.0質量部の範囲で用いられる。
<Optional component>
[(E) component]
The alkali development positive resist composition used in the pattern forming method of the present invention includes an organic carboxylic acid as an optional component for the purpose of preventing sensitivity deterioration and improving the resist pattern shape, stability with time, and the like. At least one compound (E) selected from the group consisting of phosphorus oxoacids and derivatives thereof (hereinafter referred to as component (E)) can be contained.
As the organic carboxylic acid, for example, acetic acid, malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, salicylic acid and the like are suitable.
Examples of phosphorus oxo acids include phosphoric acid, phosphonic acid, and phosphinic acid. Among these, phosphonic acid is particularly preferable.
Examples of the oxo acid derivative of phosphorus include esters in which the hydrogen atom of the oxo acid is substituted with a hydrocarbon group, and the hydrocarbon group includes an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and 6 to 6 carbon atoms. 15 aryl groups and the like.
Examples of phosphoric acid derivatives include phosphoric acid esters such as di-n-butyl phosphate and diphenyl phosphate.
Examples of phosphonic acid derivatives include phosphonic acid esters such as phosphonic acid dimethyl ester, phosphonic acid-di-n-butyl ester, phenylphosphonic acid, phosphonic acid diphenyl ester, and phosphonic acid dibenzyl ester.
Examples of phosphinic acid derivatives include phosphinic acid esters and phenylphosphinic acid.
(E) A component may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
(E) A component is normally used in 0.01-5.0 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component.

[(S)成分]
本発明のパターン形成方法に用いるレジスト組成物は、材料を有機溶剤(以下、(S)成分ということがある)に溶解させて製造することができる。
(S)成分としては、使用する各成分を溶解し、均一な溶液とすることができるものであればよく、従来、化学増幅型レジストの溶剤として公知のものの中から任意のものを1種または2種以上適宜選択して用いることができる。
たとえば、γ−ブチロラクトン等のラクトン類;アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノン、メチル−n−ペンチルケトン、メチルイソペンチルケトン、2−ヘプタノンなどのケトン類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールなどの多価アルコール類;エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、またはジプロピレングリコールモノアセテート等のエステル結合を有する化合物、前記多価アルコール類または前記エステル結合を有する化合物のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノアルキルエーテルまたはモノフェニルエーテル等のエーテル結合を有する化合物等の多価アルコール類の誘導体[これらの中では、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)が好ましい];ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルなどのエステル類;アニソール、エチルベンジルエーテル、クレジルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、ペンチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、トルエン、キシレン、シメン、メシチレン等の芳香族系有機溶剤、ジメチルスルホキシド(DMSO)などを挙げることができる。
これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、2種以上の混合溶剤として用いてもよい。
なかでも、PGMEA、PGME、γ−ブチロラクトン、ELが好ましい。
また、PGMEAと極性溶剤とを混合した混合溶媒も好ましい。その配合比(質量比)は、PGMEAと極性溶剤との相溶性等を考慮して適宜決定すればよいが、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2の範囲内とすることが好ましい。
より具体的には、極性溶剤としてEL又はシクロヘキサノンを配合する場合は、PGMEA:EL又はシクロヘキサノンの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2である。また、極性溶剤としてPGMEを配合する場合は、PGMEA:PGMEの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2、さらに好ましくは3:7〜7:3である。
また、(S)成分として、その他には、PGMEA及びELの中から選ばれる少なくとも1種とγ−ブチロラクトンとの混合溶剤も好ましい。この場合、混合割合としては、前者と後者の質量比が好ましくは70:30〜95:5とされる。
(S)成分の使用量は特に限定されず、基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜厚に応じて適宜設定される。一般的にはレジスト組成物の固形分濃度が1〜20質量%、好ましくは2〜15質量%の範囲内となるように用いられる。
[(S) component]
The resist composition used in the pattern forming method of the present invention can be produced by dissolving the material in an organic solvent (hereinafter sometimes referred to as (S) component).
As the component (S), any component can be used as long as it can dissolve each component to be used to form a uniform solution. Conventionally, any one of known solvents for chemically amplified resists can be used. Two or more types can be appropriately selected and used.
For example, lactones such as γ-butyrolactone; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone (MEK), cyclohexanone, methyl-n-pentyl ketone, methyl isopentyl ketone, 2-heptanone; ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol Polyhydric alcohols such as: ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate, dipropylene glycol monoacetate, etc., compounds having an ester bond, monohydric ethers of the polyhydric alcohols or compounds having an ester bond , Monoalkyl ethers such as monoethyl ether, monopropyl ether, monobutyl ether or monophenyl ether Derivatives of polyhydric alcohols such as compounds having an ether bond [in these, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and propylene glycol monomethyl ether (PGME) are preferred]; cyclic ethers such as dioxane, and lactic acid Esters such as methyl, ethyl lactate (EL), methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate; anisole, ethyl benzyl ether, cresyl methyl ether, Diphenyl ether, dibenzyl ether, phenetol, butyl phenyl ether, ethylbenzene, diethylbenzene, pentylbenzene, isopropylbenzene, toluene, xylene, cymene, mesitylene, etc. An aromatic organic solvent, dimethyl sulfoxide (DMSO), etc. can be mentioned.
These organic solvents may be used independently and may be used as 2 or more types of mixed solvents.
Of these, PGMEA, PGME, γ-butyrolactone, and EL are preferable.
Moreover, the mixed solvent which mixed PGMEA and the polar solvent is also preferable. The blending ratio (mass ratio) may be appropriately determined in consideration of the compatibility between PGMEA and the polar solvent, preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2. It is preferable to be within the range.
More specifically, when EL or cyclohexanone is blended as the polar solvent, the mass ratio of PGMEA: EL or cyclohexanone is preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2. . Moreover, when mix | blending PGME as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA: PGME becomes like this. Preferably it is 1: 9-9: 1, More preferably, it is 2: 8-8: 2, More preferably, it is 3: 7-7: 3.
In addition, as the component (S), a mixed solvent of at least one selected from PGMEA and EL and γ-butyrolactone is also preferable. In this case, the mixing ratio of the former and the latter is preferably 70:30 to 95: 5.
(S) The usage-amount of a component is not specifically limited, It is a density | concentration which can be apply | coated to a board | substrate etc., and is suitably set according to a coating film thickness. Generally, it is used so that the solid content concentration of the resist composition is in the range of 1 to 20% by mass, preferably 2 to 15% by mass.

《溶剤現像プロセスに好適なレジスト組成物》
本発明のパターン形成方法において、ガイドパターンを形成するためのレジスト組成物として、公知のネガ型レジスト組成物が適用可能である。以下に、好適なネガ型レジスト組成物を例示する。
<< Resist composition suitable for solvent development process >>
In the pattern forming method of the present invention, a known negative resist composition can be applied as a resist composition for forming a guide pattern. Below, a suitable negative resist composition is illustrated.

前記ネガ型レジストは、酸の作用により極性が増大し、有機溶剤を含有する現像液に対する溶解性が減少する基材成分、及び露光により酸を発生する酸発生剤成分を含有することが好ましい。かかるネガ型現像用レジスト組成物においては、放射線が照射(露光)されると、酸発生剤成分から酸が発生し、該酸の作用により基材成分の有機溶剤に対する溶解性が減少する。そのため、ガイドパターンの形成において、当該レジスト組成物を用いて得られるレジスト膜に対して選択的露光を行うと、当該レジスト膜における露光部の、前記有機溶剤を含有する有機系現像液に対する溶解性が減少する一方で、未露光部の該有機系現像液に対する溶解性は変化しないため、該有機系現像液を用いたネガ型現像を行うことにより未露光部が除去されてガイドパターンが形成される。   The negative resist preferably contains a base material component whose polarity is increased by the action of an acid and whose solubility in a developer containing an organic solvent is reduced, and an acid generator component that generates an acid upon exposure. In such a negative developing resist composition, when irradiated (exposed) with radiation, an acid is generated from the acid generator component, and the solubility of the base component in an organic solvent is reduced by the action of the acid. Therefore, in the formation of the guide pattern, when the resist film obtained using the resist composition is selectively exposed, the solubility of the exposed part of the resist film in the organic developer containing the organic solvent is determined. However, since the solubility of the unexposed area in the organic developer does not change, negative development using the organic developer removes the unexposed area and forms a guide pattern. The

本発明のパターン形成方法において用いる溶剤現像ネガ型レジスト組成物は、酸の作用により有機溶剤に対する溶解性が減少する基材成分(以下、(A)成分という。)、及び露光により酸を発生する酸発生剤成分(以下、(B)成分という。)を含有することが好ましい。   The solvent-developed negative resist composition used in the pattern forming method of the present invention generates a base component (hereinafter referred to as component (A)) whose solubility in an organic solvent is reduced by the action of an acid and an acid upon exposure. It is preferable to contain an acid generator component (hereinafter referred to as component (B)).

前記ネガ型レジスト組成物における(A)成分としては、前述したアルカリ現像ポジ型レジスト組成物の(A)成分と同様のものが適用できる。ただし、溶剤現像ネガ型レジストにおいては、(A)成分が3〜7員環のエーテル含有環式基を有しないことが好ましい。(A)成分が3〜7員環のエーテル含有環式基を有しないことにより、レジストパターンに耐熱性を付与させるための加熱処理が不要となり、相分離工程における相分離を低温の熱処理で行うことができる。
ここで、「エーテル含有環式基」とは、環状の炭化水素の炭素が酸素で置換された構造(環状エーテル)を含有する環式基を意味する。
As the component (A) in the negative resist composition, those similar to the component (A) of the alkali development positive resist composition described above can be applied. However, in the solvent development negative resist, it is preferable that the component (A) does not have a 3 to 7-membered ether-containing cyclic group. Since the component (A) does not have a 3- to 7-membered ether-containing cyclic group, heat treatment for imparting heat resistance to the resist pattern becomes unnecessary, and phase separation in the phase separation step is performed by low-temperature heat treatment. be able to.
Here, the “ether-containing cyclic group” means a cyclic group containing a structure (cyclic ether) in which carbon of a cyclic hydrocarbon is substituted with oxygen.

前記ネガ型レジスト組成物における(B)成分としては、前述したアルカリ現像ポジ型レジスト組成物の(B)成分と同様のものが適用できる。
前記ネガ型レジスト組成物は、各成分を有機溶剤に溶解させて製造することができる。該有機溶剤としては、前述したアルカリ現像ポジ型レジスト組成物の(S)成分と同様のものが適用できる。
また、前記ネガ型レジスト組成物は、任意成分として、前述したアルカリ現像ポジ型レジスト組成物の(D)成分または(E)成分を含有してもよい。
As the component (B) in the negative resist composition, the same component as the component (B) in the alkali development positive resist composition described above can be applied.
The negative resist composition can be produced by dissolving each component in an organic solvent. As the organic solvent, those similar to the component (S) of the alkali development positive resist composition described above can be applied.
Further, the negative resist composition may contain the component (D) or the component (E) of the alkali development positive resist composition described above as an optional component.

また、本発明のパターン形成方法において用いる溶剤現像ネガ型レジスト組成物は、露光により酸を発生し、且つ酸の作用により有機溶剤に対する溶解性が減少する基材成分(前述した(A’)成分)を含有していてもよい。前記基材成分(A’)は、露光により酸を発生する構成単位(前述した(a6)成分)を有する樹脂成分(前述した(A1’)成分)を含有することが好ましい。
さらに、本発明のパターン形成方法で用いる溶剤現像ネガ型レジスト組成物は、前記(A’)成分と、前記(B)成分とを含有していてもよい。
また、前記溶剤現像ネガ型レジスト組成物は、前記(A)成分と前記(A’)成分の両方を含有するレジスト組成物であってもよい。具体的には、構成単位(a1)及び構成単位(a6)の両方を含有するレジスト組成物、又は構成単位(a1)及び(a6)並びに構成単位(a2)、(a3)、(a4)、(a5)及び(B)成分から選ばれる何れか1以上を含有するレジスト組成物が例示できる。
In addition, the solvent-developed negative resist composition used in the pattern forming method of the present invention is a base material component (the above-mentioned (A ′) component) that generates an acid upon exposure and has reduced solubility in an organic solvent by the action of the acid. ) May be contained. The substrate component (A ′) preferably contains a resin component (component (A1 ′) described above) having a structural unit (component (a6) described above) that generates an acid upon exposure.
Furthermore, the solvent development negative resist composition used in the pattern forming method of the present invention may contain the component (A ′) and the component (B).
The solvent-developed negative resist composition may be a resist composition containing both the component (A) and the component (A ′). Specifically, a resist composition containing both the structural unit (a1) and the structural unit (a6), or the structural units (a1) and (a6) and the structural units (a2), (a3), (a4), Examples thereof include resist compositions containing any one or more selected from the components (a5) and (B).

本発明のブロックコポリマー含有組成物を用いたパターン形成方法において、ガイドパターンを構成するアルカリ現像ポジ型レジスト組成物は、前述の一般式(a1−1)で表される構成単位、該構成単位のうち単環式の保護基を有する構成単位、構成単位(a5)及びアダマンタン系などの多環式の保護基を有する構成単位のうち、何れか1以上の構成単位、好ましくは2以上の構成単位をモノマーとして含有するポリマーを含むことが好ましい。これらの構成単位を有するガイドパターンの凹部の側面の水接触角を、該凹部の底面を構成していてもよい公知の反射防止膜の水接触角よりも容易に大きくすることができる。   In the pattern forming method using the block copolymer-containing composition of the present invention, the alkali development positive resist composition constituting the guide pattern is composed of the structural unit represented by the general formula (a1-1), Of these, any one or more structural units, preferably two or more structural units among the structural units having a monocyclic protecting group, the structural unit (a5), and the structural units having a polycyclic protecting group such as an adamantane group. It is preferable to include a polymer containing as a monomer. The water contact angle of the side surface of the concave portion of the guide pattern having these structural units can be easily made larger than the water contact angle of a known antireflection film that may constitute the bottom surface of the concave portion.

本発明のブロックコポリマー含有組成物を用いたパターン形成方法において、ガイドパターンを構成する溶剤現像ネガ型レジスト組成物は、前述の一般式(a1−1)で表される構成単位、該構成単位のうち単環式の保護基を有する構成単位、及びアダマンタン系などの多環式の保護基を有する構成単位のうち、何れか1以上の構成単位をモノマーとして含有するポリマーを含むことが好ましい。これらの構成単位を有するガイドパターンの凹部の側面の水接触角を、該凹部の底面を構成していてもよい公知の反射防止膜の水接触角よりも容易に大きくすることができる。   In the pattern formation method using the block copolymer-containing composition of the present invention, the solvent-developed negative resist composition constituting the guide pattern is a structural unit represented by the general formula (a1-1), Among these, it is preferable to include a polymer containing any one or more constituent units as monomers among constituent units having a monocyclic protecting group and constituent units having a polycyclic protecting group such as an adamantane group. The water contact angle of the side surface of the concave portion of the guide pattern having these structural units can be easily made larger than the water contact angle of a known antireflection film that may constitute the bottom surface of the concave portion.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited thereto.

<調製例1>
ガイドパターンを形成するためのレジスト組成物を調製した。
[溶剤現像ネガ型レジスト組成物]
下記式(a)−1で表されるポリマー(Mw:7100、分散度(Poly dispersity index:PDI):1.65)を100質量部、下記式(b)−1で表される光酸発生剤(和光純薬社製)を10質量部、トリ−n−ペンチルアミンを1.0質量部、サリチル酸を1.5質量部、及びPGMEAを2500質量部の割合で混合し、溶解してレジスト組成物溶液を調製した。各構成単位の割合(モル%)は、l:m:n=40:40:20である。
<Preparation Example 1>
A resist composition for forming a guide pattern was prepared.
[Solvent development negative resist composition]
100 parts by mass of a polymer represented by the following formula (a) -1 (Mw: 7100, polydispersity index: PDI: 1.65), photoacid generation represented by the following formula (b) -1 10 parts by weight of an agent (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 1.0 part by weight of tri-n-pentylamine, 1.5 parts by weight of salicylic acid, and 2500 parts by weight of PGMEA are dissolved and dissolved. A composition solution was prepared. The ratio (mol%) of each structural unit is l: m: n = 40: 40: 20.

Figure 0006126807
Figure 0006126807

<調製例2>
[アルカリ現像ポジ型レジスト組成物]
下記式(a)−2で表されるポリマー(Mw:6900、分散度(Poly dispersity index:PDI):1.61)を100質量部、前記式(b)−1で表される光酸発生剤(和光純薬社製)を10質量部、トリ−n−ペンチルアミンを1.0質量部、サリチル酸を1.5質量部、及びPGMEAを2500質量部の割合で混合し、溶解してレジスト組成物溶液を調製した。各構成単位の割合(モル%)は、l:m:n:o:p=35:24:16:13:12である。
<Preparation Example 2>
[Alkali development positive resist composition]
100 parts by mass of a polymer represented by the following formula (a) -2 (Mw: 6900, polydispersity index: PDI): 1.61), photoacid generation represented by the formula (b) -1 10 parts by weight of an agent (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 1.0 part by weight of tri-n-pentylamine, 1.5 parts by weight of salicylic acid, and 2500 parts by weight of PGMEA are dissolved and dissolved. A composition solution was prepared. The ratio (mol%) of each structural unit is l: m: n: o: p = 35: 24: 16: 13: 12.

Figure 0006126807
Figure 0006126807

<調製例3>
[アルカリ現像ポジ型レジスト組成物]
下記式(a)−3で表されるポリマー(Mw:7200、分散度(Poly dispersity index:PDI):1.71)を100質量部、前記式(b)−1で表される光酸発生剤(和光純薬社製)を10質量部、トリ−n−ペンチルアミンを1.0質量部、サリチル酸を1.5質量部、及びPGMEAを2500質量部の割合で混合し、溶解してレジスト組成物溶液を調製した。各構成単位の割合(モル%)は、l:m:n=40:40:20である。
<Preparation Example 3>
[Alkali development positive resist composition]
100 parts by mass of a polymer represented by the following formula (a) -3 (Mw: 7200, polydispersity index (PDI): 1.71), photoacid generation represented by the formula (b) -1 10 parts by weight of an agent (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 1.0 part by weight of tri-n-pentylamine, 1.5 parts by weight of salicylic acid, and 2500 parts by weight of PGMEA are dissolved and dissolved. A composition solution was prepared. The ratio (mol%) of each structural unit is l: m: n = 40: 40: 20.

Figure 0006126807
Figure 0006126807

<実施例1>
まず、有機系反射防止膜組成物「ARC−29A」(商品名、ブリュワーサイエンス社製)を、スピンナーを用いて8インチシリコンウェーハ上に塗布し、ホットプレート上で205℃、60秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚89nmの有機系反射防止膜を形成した。
つぎに、有機系反射防止膜上に、調製例1により調製されたレジスト組成物を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で、105℃、60秒間の条件でプレベーク(PAB)処理を行い、乾燥することにより、膜厚100nmのレジスト膜を形成した。
<Example 1>
First, an organic antireflection film composition “ARC-29A” (trade name, manufactured by Brewer Science Co., Ltd.) was applied on an 8-inch silicon wafer using a spinner, and baked on a hot plate at 205 ° C. for 60 seconds. By drying, an organic antireflection film having a film thickness of 89 nm was formed.
Next, the resist composition prepared in Preparation Example 1 is applied onto an organic antireflection film using a spinner, and prebaked (PAB) is performed on a hot plate at 105 ° C. for 60 seconds. Then, a resist film having a film thickness of 100 nm was formed by drying.

次いで、前記レジスト膜に対して、ArF露光装置S308B(ニコン社製;NA(開口数)=0.92、Crosspole(0.62〜0.77) with POLANO)、Dose=85.6mJにより、ArFエキシマレーザー(193nm)を、マスクパターンを介して選択的に照射した。そして、95℃、60秒間の条件で露光後加熱(PEB)処理を行い、さらに酢酸ブチルで16秒間の条件で現像し、振り切り乾燥を行った。続いて、100℃で1分間、その後150℃で1分間の条件でポストベーク処理を行った。その結果、直径90nmの円形状のホールパターン(ガイドホール)が、155nmピッチで形成された支持体を得た。   Next, ArF exposure apparatus S308B (manufactured by Nikon Corporation; NA (numerical aperture) = 0.92, Crosssole (0.62 to 0.77) with POLANO), Dose = 85.6 mJ is applied to the resist film. Excimer laser (193 nm) was selectively irradiated through the mask pattern. Then, post-exposure heating (PEB) treatment was performed at 95 ° C. for 60 seconds, followed by development with butyl acetate for 16 seconds, followed by shake-off drying. Subsequently, a post-bake treatment was performed at 100 ° C. for 1 minute and then at 150 ° C. for 1 minute. As a result, a support in which circular hole patterns (guide holes) having a diameter of 90 nm were formed at a pitch of 155 nm was obtained.

つぎに、表1に示す各成分を混合して溶解したブロックコポリマー含有組成物を、前記支持体上に、前記ホールパターンの底面からの厚みが17.5nmとなるようにスピンコート(回転数:1500rpm、60秒間)し、110℃、60秒間の条件でプレベーク(PAB)処理を行い、PS−PMMAブロックコポリマーを含む層を形成させた。その後、当該基板を、窒素気流下、150℃で60秒間の加熱処理を行い、相分離構造を形成させた。
その後、TCA−3822(商品名、東京応化工業社製)を用いて、該基板に対して酸素プラズマ処理(200sccm、40Pa、200W、40℃、20秒間)を施し、PMMAからなる相を選択的に除去した。
Next, a block copolymer-containing composition obtained by mixing and dissolving the components shown in Table 1 is spin-coated on the support so that the thickness from the bottom surface of the hole pattern is 17.5 nm (number of rotations: (1500 rpm, 60 seconds), and a pre-baking (PAB) treatment was performed at 110 ° C. for 60 seconds to form a layer containing the PS-PMMA block copolymer. Then, the said board | substrate was heat-processed for 60 second at 150 degreeC under nitrogen stream, and the phase-separation structure was formed.
Thereafter, using TCA-3822 (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.), the substrate was subjected to oxygen plasma treatment (200 sccm, 40 Pa, 200 W, 40 ° C., 20 seconds) to selectively select a phase composed of PMMA. Removed.

Figure 0006126807
Figure 0006126807

表1中、(Ap)〜(C”)成分はそれぞれ以下の化合物である。また、表中の[ ]内の数値は配合量(質量部)である。
(Ap)−1:PS−PMMAブロックコポリマー1(PSのMw(質量平均分子量):60000、PMMAのMw:27000、PS/PMMA=70/30、PDI:1.02)
(B”)−1:フェニルジグリコール
(C”)−1:エチルシクロヘキサン/酢酸ブチル=50/50
In Table 1, the components (Ap) to (C ″) are the following compounds, respectively, and the numerical values in [] in the table are blending amounts (parts by mass).
(Ap) -1: PS-PMMA block copolymer 1 (PS Mw (mass average molecular weight): 60000, PMMA Mw: 27000, PS / PMMA = 70/30, PDI: 1.02)
(B ″)-1: phenyldiglycol (C ″)-1: ethylcyclohexane / butyl acetate = 50/50

得られた基板の表面を、走査型電子顕微鏡SU8000(日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて観察した。
相分離により、元々形成されていたガイドホール1個あたり1個の縮小された円形ホールが形成されたものを○、相分離により、元々形成されていたガイドホール1個あたり2個以上のホールが形成された又は相分離によりホールが形成されなかったものを×として評価を行った。結果を表1に併記する。
また、ホールパターンを構成する複数のガイドホールのうち、良好な円形ホール(○)が形成されたガイドホールの割合をホール開口率として求めた。その結果を表1に併記する。
The surface of the obtained substrate was observed using a scanning electron microscope SU8000 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation).
A circle with one reduced circular hole formed per guide hole that was originally formed by phase separation, and two or more holes per guide hole that were originally formed by phase separation. The evaluation was performed with x being formed or having no holes formed by phase separation. The results are also shown in Table 1.
Moreover, the ratio of the guide hole in which the favorable circular hole ((circle)) was formed among several guide holes which comprise a hole pattern was calculated | required as a hole opening rate. The results are also shown in Table 1.

<実施例2>
調製例1のレジスト組成物に代えて、調製例2のレジスト組成物を用いて、実施例1と同様に支持体を作成した。その結果、膜厚100nmのレジスト膜を形成した。
<Example 2>
A support was prepared in the same manner as in Example 1 using the resist composition of Preparation Example 2 instead of the resist composition of Preparation Example 1. As a result, a resist film having a thickness of 100 nm was formed.

次いで、前記レジスト膜に対して、ArF露光装置S308B(ニコン社製;NA(開口数)=0.92、Crosspole(0.62〜0.77) with POLANO)、Dose=85.6mJにより、ArFエキシマレーザー(193nm)を、マスクパターンを介して選択的に照射した。そして、95℃、60秒間の条件で露光後加熱(PEB)処理を行い、さらにNMD−3(東京応化)で16秒間の条件で現像し、振り切り乾燥を行った。続いて、100℃で1分間、その後150℃で1分間の条件でポストベーク処理を行った。その結果、直径90nmの円形状のホールパターン(ガイドホール)が、155nmピッチで形成された支持体を得た。
つぎに、得られた支持体上のガイドパターンで構成された凹部内に、実施例1と同様の方法でブロックコポリマーを含む層を形成し、さらに実施例1と同様の方法でPMMAからなる相を選択的に除去した。
得られた基板の表面を実施例1と同様に評価した。その結果を表1に示す。
Next, ArF exposure apparatus S308B (manufactured by Nikon Corporation; NA (numerical aperture) = 0.92, Crosssole (0.62 to 0.77) with POLANO), Dose = 85.6 mJ is applied to the resist film. Excimer laser (193 nm) was selectively irradiated through the mask pattern. Then, post-exposure heating (PEB) treatment was performed at 95 ° C. for 60 seconds, and further development was performed with NMD-3 (Tokyo Ohka) for 16 seconds, followed by shake-off drying. Subsequently, a post-bake treatment was performed at 100 ° C. for 1 minute and then at 150 ° C. for 1 minute. As a result, a support in which circular hole patterns (guide holes) having a diameter of 90 nm were formed at a pitch of 155 nm was obtained.
Next, a layer containing a block copolymer is formed in the concave portion constituted by the guide pattern on the obtained support by the same method as in Example 1, and further, the phase comprising PMMA by the same method as in Example 1. Was selectively removed.
The surface of the obtained substrate was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

<比較例1>
調製例3のレジスト組成物を用いて、115℃で60秒間のPAB処理、Dose 35.6mJの露光、115℃で60秒間のPEB処理の条件に変更した以外は、実施例2と同じ条件で、ホールパターンの形成を試みた。表1に示すように、良好なホールを形成することができなかった。
<Comparative Example 1>
The same conditions as in Example 2 were used except that the resist composition of Preparation Example 3 was changed to conditions of PAB treatment at 115 ° C. for 60 seconds, exposure of Dose 35.6 mJ, and PEB treatment at 115 ° C. for 60 seconds. An attempt was made to form a hole pattern. As shown in Table 1, good holes could not be formed.

<水接触角の測定>
各レジスト組成物からなるガイドパターンの凹部の側面の水接触角(θ)及び底面の水接触角(θ)は、次のように測定した。
θは、前述したように、当該側面と同じ状態のレジスト膜を別途作製して、このレジスト膜の水接触角をθ/2法で測定した値を用いた。
θは、前記シリコンウエハー表面に形成した反射防止膜の表面の水接触角を測定することにより求めた。この水接触角の測定は、JIS R 325(1999)に基づいて、Dropmaster700(協和界面科学株式会社製)によって、超純水2.0μlを滴下後200ms経過時に測定し、5点測定平均により水接触角を求めた。この際、ソフトウェア:KYOWA interFAce Measurement and Analysis System FAMASを用いた。
求めた各水接触角の値を表1に併記する。
<Measurement of water contact angle>
The water contact angle (θ A ) on the side surface of the recess of the guide pattern made of each resist composition and the water contact angle (θ B ) on the bottom surface were measured as follows.
theta A, as described above, the resist film in the same state as the side surface produced separately, using a value obtained by measuring the water contact angle of the resist film with theta / 2 method.
θ B was determined by measuring the water contact angle of the surface of the antireflection film formed on the surface of the silicon wafer. This water contact angle is measured according to JIS R 325 (1999) using Dropmaster 700 (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) and measuring 2.0 μl of ultrapure water after 200 ms has elapsed after dropping, and using a 5-point measurement average The contact angle was determined. At this time, software: KYOWA interFAce Measurement and Analysis System FAMAS was used.
Table 1 shows the water contact angle values obtained.

上記の結果、ガイドパターンの凹部を構成する側面と底面の水接触角の差(θ−θ)の絶対値が5度以上である、実施例1〜2では、150℃、60秒間という比較的低温の加熱処理によって、ブロックコポリマーを含む層を充分に相分離させることが可能であったため、ガイドホールの形状を反映した1個の最終目的のパターンを形成することができた。一方、前記絶対値が5度未満である比較例1では、ブロックコポリマーを含む層の相分離が不充分であり、最終目的のパターンが得られなかった。 As a result, the absolute value of the difference (θ A −θ B ) in water contact angle between the side surface and the bottom surface constituting the concave portion of the guide pattern is 5 degrees or more. Since the layer containing the block copolymer could be sufficiently phase-separated by heat treatment at a relatively low temperature, one final target pattern reflecting the shape of the guide hole could be formed. On the other hand, in Comparative Example 1 where the absolute value was less than 5 degrees, the phase separation of the layer containing the block copolymer was insufficient, and the final target pattern could not be obtained.

11…基板、12…反射防止膜、14…レジストパターン、13…ブロックコポリマーを含む層、13a…Pブロックからなる相、13b…Pブロックからなる相 11 ... substrate, 12 ... antireflection film 14 ... resist pattern, a layer containing 13 ... block copolymer, a phase consisting of 13a ... P B block, phase consisting 13b ... P A block

Claims (2)

露光により酸を発生し、且つ酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位(a1)を有するレジスト組成物によって形成されたガイドパターンを表面に有し、前記ガイドパターンの凹部の底面に中性化膜を有しない支持体に対して、
前記ガイドパターンの凹部の底面を被覆するように、複数種類のブロックが結合したブロックコポリマー及び有機溶剤を含む組成物を用いて、ブロックコポリマーを含む層を形成するブロックコポリマー層形成工程と、
前記ブロックコポリマー層形成工程後、前記ブロックコポリマーを含む層を相分離させる相分離工程と、
前記相分離工程後、前記ブロックコポリマーを含む層のうち、前記ブロックコポリマーを構成する複数種類のブロックのうちの少なくとも一種類のブロックからなる相を選択的に除去する工程と、を有し、
前記ガイドパターンの凹部を構成する底面と側面の、水接触角の差の絶対値が5度以上であり、
前記ブロックコポリマー及び前記有機溶剤を含む前記組成物が、さらに、20℃における蒸気圧が0.05hPa以下であり、且つ凝固点が25℃以下である化合物を含有することを特徴とするパターン形成方法。
It has a guide pattern formed on the surface by a resist composition having a structural unit (a1) containing an acid-decomposable group that generates an acid upon exposure and increases in polarity by the action of the acid, For a support that does not have a neutralization film on the bottom,
A block copolymer layer forming step of forming a block copolymer-containing layer using a composition comprising a block copolymer in which a plurality of types of blocks are bonded and an organic solvent so as to cover the bottom surface of the concave portion of the guide pattern;
After the block copolymer layer forming step, a phase separation step for phase separation of the layer containing the block copolymer;
After the phase separation step, a step of selectively removing a phase composed of at least one block of a plurality of types of blocks constituting the block copolymer from the layer containing the block copolymer,
The guide pattern of the bottom and side surfaces constituting the concave portion of the state, and are the absolute value of 5 degrees or more of the difference between the water contact angle,
Said composition comprising the block copolymer and the organic solvent, further, the vapor pressure at 20 ° C. is not more than 0.05HPa, a pattern forming method and the freezing point is characterized that you containing compound is 25 ° C. or less .
前記相分離工程において、前記ブロックコポリマー層を100〜180℃で10〜600秒間の加熱処理を行うことにより相分離させる請求項1に記載のパターン形成方法。   The pattern formation method according to claim 1, wherein in the phase separation step, the block copolymer layer is phase-separated by performing a heat treatment at 100 to 180 ° C. for 10 to 600 seconds.
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