JP6134562B2 - Resist composition and method for producing resist pattern - Google Patents
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Description
本発明は、レジスト組成物及び該レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法等に関する。 The present invention relates to a resist composition, a method for producing a resist pattern using the resist composition, and the like.
特許文献1には、式(u−A)で表される構造単位及び式(u−C)で表される構造単位からなる樹脂と、トリフェニルスルホニウムトリフレートからなる酸発生剤とからなるレジスト組成物が記載されている。
また、レジスト組成物から、フォトリソグラフィによりレジストパターンを形成する際、アルカリ現像液で現像するとポジ型レジストパターンが得られ、有機溶剤で現像するとネガ型レジストパターンが得られることが知られている(非特許文献1)。
Patent Document 1 discloses a resist comprising a resin composed of a structural unit represented by the formula (u-A) and a structural unit represented by the formula (u-C), and an acid generator composed of triphenylsulfonium triflate. A composition is described.
Further, it is known that when a resist pattern is formed from a resist composition by photolithography, a positive resist pattern is obtained when developed with an alkaline developer, and a negative resist pattern is obtained when developed with an organic solvent ( Non-patent document 1).
本願発明の目的は、優れたフォーカスマージン(DOF)であるレジストパターンを製造できるレジスト組成物を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a resist composition capable of producing a resist pattern having an excellent focus margin (DOF).
本発明は、以下の発明を含む。
[1]式(I)で表される構造単位及び酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂、並びに、式(II)で表される酸発生剤を含むレジスト組成物。
[式(I)中、
R1は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
A1は、単結合、*−A2−O−、*−A2−CO−O−、*−A2−CO−O−A3−CO−O−又は*−A2−O−CO−A3−O−を表す。
*は−O−との結合手を表す。
A2及びA3は、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。]
[式(II)中、
R3及びR4は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
X1は、2価の炭素数1〜17の飽和炭化水素基を表し、前記2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、前記2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
R5は、環状エーテル構造を含む基を表す。
Z1+は、有機カチオンを表す。]
[2]R5が、式(IIA)で表される基又は式(IIE)で表される基である[1]記載のレジスト組成物。
[式(IIA)及び式(IIE)中、
s1は、1〜4の整数を表す。t1は、0〜2の整数を表す。但し、s1+t1は、1〜4である。
s11は、1〜4の整数を表す。t11は、0〜2の整数を表す。
s12は、1〜4の整数を表す。t12は、0〜2の整数を表す。但し、s12+t12は、0〜4である。
R6は、炭素数1〜12の飽和炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表し、前記飽和炭化水素基及び前記芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜6のアルキル基又はニトロ基で置換されていてもよく、R6の2つが互いに結合して環を形成してもよく、前記飽和炭化水素基及び環に含まれる−CH2−は、−O−で置き換わっていてもよい。
u1は、0〜8の整数を表し、u1が2以上である場合、複数のR6は同一又は相異なる。
R7及びR8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、ハロゲン基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基、炭素数2〜7のアシル基、炭素数2〜7のアシルオキシ基又は炭素数2〜7のアシルアミノ基を表し、R7及びR8の2つが互いに結合して単結合又は環を形成してもよい。
u2及びu3は、それぞれ独立に、0〜16の整数を表し、u2が2以上である場合、複数のR7は同一又は相異なり、u3が2以上である場合、複数のR8は同一又は相異なる。
*はX1との結合手である。]
[3]さらに溶剤を含有する[1]又は[2]記載のレジスト組成物。
[4](1)上記[1]〜[3]のいずれか1つ記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程を含むレジストパターンの製造方法。
The present invention includes the following inventions.
[1] A resist composition comprising a resin comprising a structural unit represented by formula (I) and a structural unit having an acid labile group, and an acid generator represented by formula (II).
[In the formula (I),
R 1 represents a C 1-6 alkyl group, a hydrogen atom or a halogen atom which may have a halogen atom.
A 1 is a single bond, * —A 2 —O—, * —A 2 —CO—O—, * —A 2 —CO—O—A 3 —CO—O— or * —A 2 —O—CO. -A 3 represents a -O-.
* Represents a bond with -O-.
A 2 and A 3 each independently represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms. ]
[In the formula (II),
R 3 and R 4 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, a hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, and the divalent saturated —CH 2 — contained in the hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—.
R 5 represents a group containing a cyclic ether structure.
Z1 + represents an organic cation. ]
[2] The resist composition according to [1], wherein R 5 is a group represented by the formula (IIA) or a group represented by the formula (IIE).
[In Formula (IIA) and Formula (IIE),
s1 represents an integer of 1 to 4. t1 represents the integer of 0-2. However, s1 + t1 is 1-4.
s11 represents an integer of 1 to 4. t11 represents an integer of 0 to 2.
s12 represents an integer of 1 to 4. t12 represents an integer of 0 to 2. However, s12 + t12 is 0-4.
R 6 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group has a carbon number 1 to 6 alkyl groups or nitro groups may be substituted, and two of R 6 may be bonded to each other to form a ring, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group and the ring is It may be replaced by -O-.
u1 represents an integer of 0 to 8, and when u1 is 2 or more, the plurality of R 6 are the same or different.
R 7 and R 8 are each independently a hydroxy group, a halogen group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or 2 to 7 carbon atoms. An acyl group having 2 to 7 carbon atoms or an acylamino group having 2 to 7 carbon atoms, and two of R 7 and R 8 may be bonded to each other to form a single bond or a ring.
u2 and u3 are independently an integer of 0 to 16, if u2 is 2 or more, plural R 7 may be the same or different, when u3 is 2 or more, plural R 8 are the same or Different.
* Represents a bond to X 1. ]
[3] The resist composition according to [1] or [2], further containing a solvent.
[4] (1) A step of applying the resist composition according to any one of [1] to [3] on a substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) A method for producing a resist pattern, comprising a step of heating the composition layer after exposure, and (5) a step of developing the composition layer after heating.
本発明のレジスト組成物によれば、優れたフォーカスマージンでレジストパターンを製造することができる。 According to the resist composition of the present invention, a resist pattern can be produced with an excellent focus margin.
本明細書において「(メタ)アクリル系モノマー」とは、「CH2=CH−CO−」又は「CH2=C(CH3)−CO−」の構造を有するモノマーの少なくとも1種を意味する。同様に「(メタ)アクリレート」及び「(メタ)アクリル酸」とは、それぞれ「アクリレート及びメタクリレートの少なくとも1種」及び「アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも1種」を意味する。 The term "(meth) acrylic monomer" as used herein means at least one monomer having a structure of "CH 2 = CH-CO-" or "CH 2 = C (CH 3) -CO- " . Similarly, “(meth) acrylate” and “(meth) acrylic acid” mean “at least one of acrylate and methacrylate” and “at least one of acrylic acid and methacrylic acid”, respectively.
〈レジスト組成物〉
本発明のレジスト組成物は、式(I)で表される構造単位及び酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂(以下「樹脂(A)」という場合がある)、並びに、式(II)で表される酸発生剤(以下「酸発生剤(II)」という場合がある)を含有する。
本発明のレジスト組成物は、さらに、溶剤(E)を含有していることが好ましい。
本発明のレジスト組成物は、さらに、塩基性化合物(C)を含有していることが好ましい。
<Resist composition>
The resist composition of the present invention comprises a resin comprising a structural unit represented by formula (I) and a structural unit having an acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “resin (A)”), and formula (II) (Hereinafter sometimes referred to as “acid generator (II)”).
The resist composition of the present invention preferably further contains a solvent (E).
The resist composition of the present invention preferably further contains a basic compound (C).
〈樹脂(A)〉
樹脂(A)は、式(I)で表される構造単位と酸不安定基を有する構造単位とを有し、さらに、酸不安定基を有さない構造単位を有していてもよい。
本明細書において、「酸不安定基」とは、脱離基を有し、酸との接触により脱離基が脱離して、親水性基(例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基)を形成する基を意味する。
<Resin (A)>
The resin (A) has a structural unit represented by the formula (I) and a structural unit having an acid labile group, and may further have a structural unit having no acid labile group.
In the present specification, the “acid labile group” is a group having a leaving group and forming a hydrophilic group (for example, a hydroxy group or a carboxy group) by leaving the leaving group by contact with an acid. Means.
〈式(I)で表される構造単位〉
樹脂(A)は、式(I)で表される構造単位(以下「構造単位(I)」という場合がある)を有する。
[式(I)中、
R1は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
A1は、単結合、*−A2−O−、*−A2−CO−O−、*−A2−CO−O−A3−CO−O−又は*−A2−O−CO−A3−O−を表す。
*は−O−との結合手を表す。
A2及びA3は、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。]
<Structural unit represented by formula (I)>
The resin (A) has a structural unit represented by the formula (I) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (I)”).
[In the formula (I),
R 1 represents a C 1-6 alkyl group, a hydrogen atom or a halogen atom which may have a halogen atom.
A 1 is a single bond, * —A 2 —O—, * —A 2 —CO—O—, * —A 2 —CO—O—A 3 —CO—O— or * —A 2 —O—CO. -A 3 represents a -O-.
* Represents a bond with -O-.
A 2 and A 3 each independently represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms. ]
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
R1のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基及びn−ヘキシル基などが挙げられ、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基であり、より好ましくはメチル基又はエチル基である。
R1のハロゲン原子を有するアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基、トリヨードメチル基などが挙げられる。
R1は、好ましくは、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であり、より好ましくは、水素原子、メチル基又はエチル基であり、さらに好ましくは、水素原子又はメチル基である。
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the alkyl group for R 1 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, and n-hexyl group. , Preferably it is a C1-C4 alkyl group, More preferably, it is a methyl group or an ethyl group.
Examples of the alkyl group having a halogen atom of R 1 include trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluorobutyl group, perfluorosec-butyl group, perfluorotert-butyl group, perfluoropentyl group, perfluoro group. A hexyl group, a trichloromethyl group, a tribromomethyl group, a triiodomethyl group, etc. are mentioned.
R 1 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, and still more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
A2及びA3のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基及びヘキサン−1,6−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基などが挙げられる。
A1は、好ましくは、単結合又は*−A2−CO−O−であり、より好ましくは、単結合、−CH2−CO−O−又は−C2H4−CO−O−である。
Examples of the alkanediyl group of A 2 and A 3 include a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,4-diyl group, and a pentane-1,5. -Diyl group and hexane-1,6-diyl group, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1, 4-diyl group, 2-methylbutane-1,4-diyl group, etc. are mentioned.
A 1 is preferably a single bond or * -A 2 —CO—O—, and more preferably a single bond, —CH 2 —CO—O— or —C 2 H 4 —CO—O—. .
構造単位(I)としては、例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the structural unit (I) include the following.
上記の構造単位において、R1に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位(I)の具体例として挙げることができる。 In the above structural unit, a structural unit in which a methyl group corresponding to R 1 is replaced by a hydrogen atom can also be given as a specific example of the structural unit (I).
構造単位(I)は、式(I’)で表される化合物(以下「化合物(I’)」という場合がある。)から導かれる。
[式(I’)中、R1及びA1は上記と同じ意味を表す。]
The structural unit (I) is derived from a compound represented by the formula (I ′) (hereinafter sometimes referred to as “compound (I ′)”).
[In formula (I ′), R 1 and A 1 represent the same meaning as described above. ]
A1が*−CH2−CO−O−(*は−CO−O−との結合手を表す。)である化合物(I’)[式(I’−1)で表される化合物]は、式(I’−1−a)で表される化合物と、式(I’−1−b)で表される化合物とを溶剤中で反応させることにより製造できる。反応に用いられる溶剤としては、塩化メチレン、テトラヒドロフラン、アセトニトリルなどが挙げられる。
[式中、R1は上記と同じ意味を表す。]
Compound (I ′) [compound represented by formula (I′-1)] in which A 1 is * —CH 2 —CO—O— (* represents a bond to —CO—O—) is The compound represented by the formula (I′-1-a) and the compound represented by the formula (I′-1-b) can be produced in a solvent. Examples of the solvent used for the reaction include methylene chloride, tetrahydrofuran, acetonitrile and the like.
[Wherein R 1 represents the same meaning as described above. ]
式(I’−1−a)で表される化合物は、式(I’−1−c)で表される化合物と、式(I’−1−d)で表される化合物とを、反応させることにより製造できる。
[式中、R1は上記と同じ意味を表す。]
この反応は、塩化メチレン、テトラヒドロフラン、アセトニトリルなどの溶媒の存在下で行うことが好ましい。また、この反応には、ジシクロヘキシルカルボジイミドなどの縮合剤を用いてもよい。
The compound represented by the formula (I′-1-a) is obtained by reacting the compound represented by the formula (I′-1-c) with the compound represented by the formula (I′-1-d). Can be manufactured.
[Wherein R 1 represents the same meaning as described above. ]
This reaction is preferably carried out in the presence of a solvent such as methylene chloride, tetrahydrofuran or acetonitrile. In this reaction, a condensing agent such as dicyclohexylcarbodiimide may be used.
式(I’−1−c)で表される化合物としては、以下の化合物などが挙げられる。式(I’−1−c)及び式(I’−1−d)で表される化合物は、市場から容易に入手できる。
式(I’−1−c)で表される化合物として、目的の化合物(I’)に対応したA1及びR1を有する化合物を用いれば、目的の化合物(I’)を得ることができる。
Examples of the compound represented by the formula (I′-1-c) include the following compounds. The compounds represented by formula (I′-1-c) and formula (I′-1-d) are easily available from the market.
If a compound having A 1 and R 1 corresponding to the target compound (I ′) is used as the compound represented by the formula (I′-1-c), the target compound (I ′) can be obtained. .
化合物(I’)としては、例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of compound (I ′) include the following.
上記の化合物において、R1に相当するメチル基が水素原子に置き換わった化合物も、化合物(I’)の具体例として挙げることができる。 In the above compounds, compounds in which the methyl group corresponding to R 1 is replaced with a hydrogen atom can also be mentioned as specific examples of the compound (I ′).
構造単位(I)の含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、好ましくは1〜80モル%であり、より好ましくは2〜75モル%であり、さらに好ましくは3〜70モル%であり、特に好ましくは5〜65モル%である。 The content of the structural unit (I) is preferably 1 to 80 mol%, more preferably 2 to 75 mol%, still more preferably 3 to 70 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). %, Particularly preferably 5 to 65 mol%.
〈酸不安定基を有する構造単位〉
酸不安定基を有する構造単位(以下「酸不安定構造単位」という場合がある)は、酸不安定基を有するモノマー(以下「酸不安定モノマー(a1)」という場合がある)から導かれる。
酸不安定基としては、例えば、式(1)で表される基、式(2)で表される基などが挙げられる。
<Structural unit having acid labile group>
A structural unit having an acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid labile structural unit”) is derived from a monomer having an acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid labile monomer (a1)”). .
Examples of the acid labile group include a group represented by the formula (1) and a group represented by the formula (2).
[式(1)中、Ra1、Ra2及びRa3は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表すか、Ra1及びRa2は互いに結合して炭素数2〜20の2価の炭化水素基を形成する。*は結合手を表す。]
[式(2)中、Ra1'及びRa2'は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、Ra3'は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、Ra2'及びRa3'は互いに結合して炭素数2〜20の2価の炭化水素基を形成し、該炭化水素基及び該2価の炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−又は−S−で置き換わってもよい。]
[In the formula (1), R a1 , R a2 and R a3 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or a group obtained by combining these. R a1 and R a2 are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms. * Represents a bond. ]
[In Formula (2), R a1 ′ and R a2 ′ each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R a3 ′ represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R a2 ′ and R a3 ′ are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group and the divalent hydrocarbon group. May be replaced by -O- or -S-. ]
Ra1、Ra2及びRa3で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。
Ra1、Ra2及びRa3で表される脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、下記の基(*は結合手を表す。)等が挙げられる。Ra1、Ra2及びRa3で表される脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜16である。
アルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基等が挙げられる。
Examples of the alkyl group represented by R a1 , R a2 and R a3 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group.
The alicyclic hydrocarbon group represented by R a1 , R a2 and R a3 may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and the following groups (* represents a bond). The alicyclic hydrocarbon group represented by R a1 , R a2 and R a3 preferably has 3 to 16 carbon atoms.
Examples of the group combining an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group include a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, and a methylnorbornyl group.
Ra1及びRa2が互いに結合して2価の炭化水素基を形成する場合の−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)としては、例えば、下記の基が挙げられる。2価の炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜12である。各式中、Ra3は上記と同じ意味であり、*は−O−との結合手を表す。
Examples of —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) in the case where R a1 and R a2 are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group include the following groups. The divalent hydrocarbon group preferably has 3 to 12 carbon atoms. In each formula, R a3 has the same meaning as described above, and * represents a bond to —O—.
式(1)で表される基としては、例えば、1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1、Ra2及びRa3がアルキル基である基、好ましくはtert−ブトキシカルボニル基)、2−アルキルアダマンタン−2−イルオキシカルボニル基(式(1)中、Ra1、Ra2及び炭素原子がアダマンチル基を形成し、Ra3がアルキル基である基)及び1−(アダマンタン−1−イル)−1−アルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2がアルキル基であり、Ra3がアダマンチル基である基)などが挙げられる。 Examples of the group represented by the formula (1) include a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 , R a2 and R a3 are alkyl groups, preferably tert-butoxycarbonyl). Group), 2-alkyladamantan-2-yloxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 , R a2 and a carbon atom form an adamantyl group, and R a3 is an alkyl group) and 1- (adamantane) -1-yl) -1-alkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups, and R a3 is an adamantyl group).
Ra1'、Ra2'及びRa3'で表される炭化水素基としては、例えば、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等及びこれらを組み合わせた基が挙げられる。
アルキル基及び脂環式炭化水素基は、上記と同様のものが挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
Ra2'及びRa3'が互いに結合して形成する2価の炭化水素基としては、例えば、Ra1'〜Ra3'の炭化水素基から水素原子を1個取り去った基が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group represented by R a1 ′ , R a2 ′, and R a3 ′ include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a group obtained by combining these.
Examples of the alkyl group and alicyclic hydrocarbon group are the same as those described above.
Aromatic hydrocarbon groups include phenyl, naphthyl, anthryl, p-methylphenyl, p-tert-butylphenyl, p-adamantylphenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, biphenyl Groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups, aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.
Examples of the divalent hydrocarbon group formed by combining R a2 ′ and R a3 ′ include groups in which one hydrogen atom has been removed from the hydrocarbon groups of R a1 ′ to R a3 ′ .
式(2)においては、Ra1'及びRa2'のうち、少なくとも1つは水素原子であることが好ましい。
式(2)で表される基の具体例としては、例えば、以下の基が挙げられる。*は結合手を表す。
In Formula (2), it is preferable that at least one of R a1 ′ and R a2 ′ is a hydrogen atom.
Specific examples of the group represented by the formula (2) include the following groups. * Represents a bond.
酸不安定モノマー(a1)は、好ましくは、酸不安定基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマー、より好ましくは酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーである。 The acid labile monomer (a1) is preferably a monomer having an acid labile group and an ethylenically unsaturated bond, more preferably a (meth) acrylic monomer having an acid labile group.
酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーのうち、好ましくは、炭素数5〜20の脂環式炭化水素基を有するものが挙げられる。脂環式炭化水素基のような嵩高い構造を有する酸不安定モノマー(a1)に由来する構造単位を有する樹脂(A)をレジスト組成物に使用すれば、レジストパターンの解像度を向上させることができる。 Among the (meth) acrylic monomers having an acid labile group, those having an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms are preferable. If the resin composition (A) having a structural unit derived from an acid labile monomer (a1) having a bulky structure such as an alicyclic hydrocarbon group is used in the resist composition, the resolution of the resist pattern can be improved. it can.
式(1)で表される基を有する(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造単位として、好ましくは式(a1−1)で表される構造単位又は式(a1−2)で表される構造単位が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。本明細書では、式(a1−1)で表される構造単位及び式(a1−2)で表される構造単位を、それぞれ構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)と、構造単位(a1−1)を誘導するモノマー及び構造単位(a1−2)を誘導するモノマーを、それぞれモノマー(a1−1)及びモノマー(a1−2)という場合がある。 As a structural unit derived from a (meth) acrylic monomer having a group represented by formula (1), preferably a structural unit represented by formula (a1-1) or a structure represented by formula (a1-2) Units are listed. These may be used alone or in combination of two or more. In this specification, the structural unit represented by the formula (a1-1) and the structural unit represented by the formula (a1-2) are represented by the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2), respectively. The monomer that derives the structural unit (a1-1) and the monomer that derives the structural unit (a1-2) may be referred to as a monomer (a1-1) and a monomer (a1-2), respectively.
[式(a1−1)及び式(a1−2)中、
La1及びLa2は、それぞれ独立に、−O−又は*−O−(CH2)k1−CO−O−を表し、k1は1〜7の整数を表し、*は−CO−との結合手を表す。
Ra4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ra6及びRa7は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表す。
m1は0〜14の整数を表す。
n1は0〜10の整数を表す。
n1’は0〜3の整数を表す。]
[In Formula (a1-1) and Formula (a1-2),
L a1 and L a2 each independently represent —O— or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—, k1 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bond to —CO—. Represents a hand.
R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 and R a7 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or a group obtained by combining these.
m1 represents the integer of 0-14.
n1 represents an integer of 0 to 10.
n1 ′ represents an integer of 0 to 3. ]
La1及びLa2は、好ましくは、−O−又は*−O−(CH2)k1−CO−O−であり、より好ましくは−O−である。k1は、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1である。
Ra4及びRa5は、好ましくはメチル基である。
Ra6及びRa7のアルキル基、脂環式炭化水素基及びこれらを組み合わせた基としては、式(1)のRa1、Ra2及びRa3で表される基と同様の基が挙げられる。
Ra6及びRa7のアルキル基は、好ましくは炭素数6以下である。
Ra6及びRa7の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数8以下、より好ましくは6以下である。
m1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n1’は好ましくは0又は1である。
L a1 and L a2 are preferably —O— or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—, more preferably —O—. k1 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably 1.
R a4 and R a5 are preferably methyl groups.
Examples of the alkyl group of R a6 and R a7 , the alicyclic hydrocarbon group, and the group obtained by combining these include the same groups as those represented by R a1 , R a2, and R a3 in formula (1).
The alkyl group for R a6 and R a7 preferably has 6 or less carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group of R a6 and R a7 preferably has 8 or less carbon atoms, more preferably 6 or less.
m1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 ′ is preferably 0 or 1.
モノマー(a1−1)としては、特開2010−204646号公報に記載されたモノマーが挙げられる。中でも、式(a1−1−1)〜式(a1−1−8)のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式(a1−1−1)〜式(a1−1−4)のいずれかで表されるモノマーがより好ましい。
As a monomer (a1-1), the monomer described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-204646 is mentioned. Among these, a monomer represented by any one of formula (a1-1-1) to formula (a1-1-8) is preferable, and any one of formula (a1-1-1) to formula (a1-1-4) is preferable. The monomer represented by is more preferable.
モノマー(a1−2)としては、例えば、1−エチルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−エチルシクロヘキサン−1−イル(メタ)アクリレート、1−エチルシクロヘプタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−メチルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−イソプロピルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート等が挙げられる。式(a1−2−1)〜式(a1−2−12)で表されるモノマーが好ましく、式(a1−2−3)〜式(a1−2−4)又は式(a1−2−9)〜式(a1−2−10)で表されるモノマーがより好ましく、式(a1−2−3)又は式(a1−2−9)で表されるモノマーがさらに好ましい。
Examples of the monomer (a1-2) include 1-ethylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate, 1-ethylcyclohexane-1-yl (meth) acrylate, and 1-ethylcycloheptan-1-yl (meth). Examples include acrylate, 1-methylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate, and 1-isopropylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate. Monomers represented by the formula (a1-2-1) to the formula (a1-2-12) are preferred, and the formula (a1-2-3) to the formula (a1-2-4) or the formula (a1-2-9) The monomer represented by formula (a1-2-10) is more preferable, and the monomer represented by formula (a1-2-3) or formula (a1-2-9) is more preferable.
樹脂(A)が式(a1−1)で表される構造単位及び/又は式(a1−2)で表される構造単位を含む場合、これらの合計含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常10〜95モル%であり、好ましくは15〜90モル%であり、より好ましくは20〜85モル%である。 When the resin (A) includes a structural unit represented by the formula (a1-1) and / or a structural unit represented by the formula (a1-2), the total content thereof is the total structure of the resin (A). It is 10-95 mol% normally with respect to a unit, Preferably it is 15-90 mol%, More preferably, it is 20-85 mol%.
酸不安定モノマー(a1)としては、例えば、酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーである式(a1−5)で表されるモノマー(以下「モノマー(a1−5)」という場合がある)を用いてもよい。
式(a1−5)中、
R31は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
Za1は、単結合又は*−[CH2]k4−CO−La34−基を表す。ここで、k4は1〜4の整数を表す。*は、La31との結合手を表す。
La31、La32、La33及びLa34は、それぞれ独立に、−O−又は−S−を表す。
s1は、1〜3の整数を表す。
s1’は、0〜3の整数を表す。
Examples of the acid labile monomer (a1) include a monomer represented by the formula (a1-5) which is a (meth) acrylic monomer having an acid labile group (hereinafter referred to as “monomer (a1-5)”). May be used).
In formula (a1-5),
R 31 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
Z a1 represents a single bond or a * — [CH 2 ] k4 —CO—L a34 — group. Here, k4 represents an integer of 1 to 4. * Represents a bond with L a31 .
L a31 , L a32 , L a33 and L a34 each independently represent —O— or —S—.
s1 represents an integer of 1 to 3.
s1 ′ represents an integer of 0 to 3.
式(a1−5)においては、R31は、水素原子、メチル基及びトリフルオロメチル基が好ましい。
La31は、酸素原子が好ましい。
La32及びLa33は、一方が酸素原子、他方が硫黄原子が好ましい。
s1は、1が好ましい。
s1’は、0〜2の整数が好ましい。
Za1は、単結合又は*−CH2−CO−O−が好ましい。
In formula (a1-5), R 31 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.
L a31 is preferably an oxygen atom.
One of L a32 and L a33 is preferably an oxygen atom and the other is a sulfur atom.
s1 is preferably 1.
s1 ′ is preferably an integer of 0 to 2.
Z a1 is preferably a single bond or * —CH 2 —CO—O—.
モノマー(a1−5)としては、以下のモノマーが挙げられる。 Examples of the monomer (a1-5) include the following monomers.
樹脂(A)が、モノマー(a1−5)に由来する構造単位を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、1〜50モル%が好ましく、3〜45モル%がより好ましく、5〜40モル%がさらに好ましい。 When the resin (A) has a structural unit derived from the monomer (a1-5), the content is preferably from 1 to 50 mol%, preferably from 3 to 45 mol, based on all structural units of the resin (A). % Is more preferable, and 5 to 40 mol% is more preferable.
〈酸不安定基を有さない構造単位〉
酸不安定基を有さない構造単位(以下「酸安定構造単位」という場合がある)は、酸不安定基を有さないモノマー(以下「酸安定モノマー」という場合がある)から導かれる。
酸安定モノマーとしては、好ましくは、ヒドロキシ基又はラクトン環を有するモノマーが挙げられる。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー又はラクトン環を含有する酸安定モノマーに由来する構造単位を有する樹脂を使用すれば、レジストパターンの解像度及び基板との密着性を向上させることができる。
<Structural unit without acid labile group>
The structural unit having no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid stable structural unit”) is derived from a monomer having no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer”).
As an acid stable monomer, Preferably, the monomer which has a hydroxyl group or a lactone ring is mentioned. If a resin having a structural unit derived from an acid-stable monomer having a hydroxy group or an acid-stable monomer containing a lactone ring is used, the resolution of the resist pattern and the adhesion to the substrate can be improved.
〈ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー〉
レジスト組成物をKrFエキシマレーザ露光(248nm)、電子線又はEUV(超紫外光)などの高エネルギー線露光に用いる場合、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(以下「酸安定モノマー(a2)」という場合がある)として、好ましくは、フェノール性ヒドロキシ基を有する酸安定モノマーを使用する。
レジスト組成物をArFエキシマレーザ露光(193nm)などに用いる場合は、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)として、好ましくは、式(a2−1)で表されるヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーを使用する。
酸安定モノマー(a2)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<Acid-stable monomer having a hydroxy group>
When the resist composition is used for high energy beam exposure such as KrF excimer laser exposure (248 nm), electron beam or EUV (extreme ultraviolet light), it is referred to as an acid stable monomer having a hydroxy group (hereinafter referred to as “acid stable monomer (a2)”) Preferably, an acid stable monomer having a phenolic hydroxy group is used.
When the resist composition is used for ArF excimer laser exposure (193 nm) or the like, the acid stable monomer (a2) having a hydroxy group is preferably an acid stable monomer having a hydroxyadamantyl group represented by the formula (a2-1) Is used.
An acid stable monomer (a2) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーとして、式(a2−1)で表される酸安定モノマーが挙げられる。
式(a2−1)中、
La3は、−O−又は*−O−(CH2)k2−CO−O−を表し、
k2は1〜7の整数を表す。*は−CO−との結合手を表す。
Ra14は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra15及びRa16は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はヒドロキシ基を表す。
o1は、0〜10の整数を表す。
Examples of the acid-stable monomer having a hydroxyadamantyl group include an acid-stable monomer represented by the formula (a2-1).
In formula (a2-1),
L a3 represents —O— or * —O— (CH 2 ) k2 —CO—O—,
k2 represents an integer of 1 to 7. * Represents a bond with -CO-.
R a14 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a15 and R a16 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxy group.
o1 represents an integer of 0 to 10.
式(a2−1)では、La3は、好ましくは、−O−、−O−(CH2)f1−CO−O−であり(前記f1は、1〜4の整数である)、より好ましくは−O−である。
Ra14は、好ましくはメチル基である。
Ra15は、好ましくは水素原子である。
Ra16は、好ましくは水素原子又はヒドロキシ基である。
o1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
In the formula (a2-1), L a3 is preferably, -O -, - O- (CH 2) f1 -CO-O- and is (wherein f1 is an integer from 1 to 4), more preferably Is —O—.
R a14 is preferably a methyl group.
R a15 is preferably a hydrogen atom.
R a16 is preferably a hydrogen atom or a hydroxy group.
o1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
式(a2−1)で表される酸安定モノマーとしては、例えば、特開2010−204646号公報に記載されたモノマーが挙げられる。式(a2−1−1)〜式(a2−1−6)のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式(a2−1−1)〜式(a2−1−4)のいずれかで表されるモノマーがより好ましく、式(a2−1−1)又は式(a2−1−3)で表されるモノマーがさらに好ましい。
Examples of the acid stable monomer represented by the formula (a2-1) include monomers described in JP 2010-204646 A. A monomer represented by any one of formula (a2-1-1) to formula (a2-1-6) is preferable, and represented by any one of formula (a2-1-1) to formula (a2-1-4). The monomer represented by Formula (a2-1-1) or Formula (a2-1-3) is more preferable.
樹脂(A)が酸安定モノマー(a2)に由来する構造単位を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常1〜45モル%であり、好ましくは1〜40モル%であり、より好ましくは1〜35モル%であり、さらに好ましくは2〜20モル%である。 When the resin (A) contains a structural unit derived from the acid-stable monomer (a2), the content thereof is usually 1 to 45 mol%, preferably 1 to 45 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). It is 40 mol%, More preferably, it is 1-35 mol%, More preferably, it is 2-20 mol%.
〈ラクトン環を有する酸安定モノマー〉
ラクトン環を含有する酸安定モノマー(以下「酸安定モノマー(a3)」という場合がある)が有するラクトン環は、例えば、β−プロピオラクトン環、γ−ブチロラクトン環、δ−バレロラクトン環のような単環でもよく、単環式のラクトン環と他の環との縮合環でもよい。これらラクトン環の中で、好ましくは、γ−ブチロラクトン環、又は、γ−ブチロラクトン環と他の環との縮合環が挙げられる。酸安定モノマー(a3)には、化合物(I’)は含まれない。
<Acid-stable monomer having a lactone ring>
The lactone ring possessed by the acid-stable monomer containing a lactone ring (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer (a3)”) is, for example, a β-propiolactone ring, γ-butyrolactone ring, or δ-valerolactone ring. A monocyclic ring or a condensed ring of a monocyclic lactone ring and another ring may be used. Among these lactone rings, a γ-butyrolactone ring or a condensed ring of γ-butyrolactone ring and another ring is preferable. The acid stable monomer (a3) does not include the compound (I ′).
酸安定モノマー(a3)は、好ましくは、式(a3−1)、式(a3−2)又は式(a3−3)で表される酸安定モノマーである。これらの1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 The acid stable monomer (a3) is preferably an acid stable monomer represented by the formula (a3-1), the formula (a3-2) or the formula (a3-3). These 1 type may be used independently and may use 2 or more types together.
式(a3−1)、式(a3−2)及び式(a3−3)中、
La4、La5及びLa6は、それぞれ独立に、−O−又は*−O−(CH2)k3−CO−O−を表す。
k3は1〜7の整数を表す。*は−CO−との結合手を表す。
Ra18、Ra19及びRa20は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ra21は、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
p1は0〜5の整数を表す。
Ra22及びRa23は、それぞれ独立に、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
q1及びr1は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。p1が2以上のとき、複数のRa21は同一又は相異なり、q1が2以上のとき、複数のRa22は同一又は相異なり、r1が2以上のとき、複数のRa23は、同一又は相異なる。
In formula (a3-1), formula (a3-2) and formula (a3-3),
L a4 , L a5 and L a6 each independently represent —O— or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—.
k3 represents an integer of 1 to 7. * Represents a bond with -CO-.
R a18 , R a19 and R a20 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a21 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
p1 represents an integer of 0 to 5.
R a22 and R a23 each independently represent a carboxy group, a cyano group, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
q1 and r1 each independently represents an integer of 0 to 3. When p1 is 2 or more, a plurality of R a21 are the same or different, when q1 is 2 or more, a plurality of R a22 are the same or different, and when r1 is 2 or more, a plurality of R a23 are the same or different Different.
Ra21、Ra22及びRa23のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert-ブチル基、sec-ブチル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group for R a21 , R a22 and R a23 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group, and a sec-butyl group.
式(a3−1)、式(a3−2)及び式(a3−3)では、La4、La5及びLa6は、それぞれ独立に、−O−又は*−O−(CH2)k3−CO−O−であることが好ましく、より好ましくは−O−である。k3は、好ましくは1〜4の整数であり、より好ましくは1である。
Ra18、Ra19、Ra20及びRa21は、好ましくはメチル基である。
Ra22及びRa23は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
p1、q1及びr1は、それぞれ独立に、好ましくは0〜2、より好ましくは0又は1である。
In formula (a3-1), formula (a3-2) and formula (a3-3), L a4 , L a5 and L a6 are each independently —O— or * —O— (CH 2 ) k3 —. CO-O- is preferable, and -O- is more preferable. k3 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably 1.
R a18 , R a19 , R a20 and R a21 are preferably methyl groups.
R a22 and R a23 are each independently preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
p1, q1 and r1 are each independently preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1.
酸安定モノマー(a3)としては、特開2010−204646号公報に記載されたモノマーが挙げられる。式(a3−1−1)〜式(a3−1−4)、式(a3−2−1)〜式(a3−2−4)及び式(a3−3−1)〜式(a3−3−4)のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式(a3−1−1)〜式(a3−1−2)及び式(a3−2−3)〜式(a3−2−4)のいずれかで表されるモノマーがより好ましく、式(a3−1−1)又は式(a3−2−3)で表されるモノマーがさらに好ましい。 Examples of the acid stable monomer (a3) include monomers described in JP 2010-204646 A. Formula (a3-1-1) to Formula (a3-1-4), Formula (a3-2-1) to Formula (a3-2-4), and Formula (a3-3-1) to Formula (a3-3) -4) is preferred, and the monomers represented by formula (a3-1-1) to formula (a3-1-2) and formula (a3-2-3) to formula (a3-2-4) are preferred. The monomer represented by either is more preferable, and the monomer represented by the formula (a3-1-1) or the formula (a3-2-3) is more preferable.
樹脂(A)が酸安定モノマー(a3)に由来する構造単位を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常5〜70モル%であり、好ましくは10〜65モル%であり、より好ましくは10〜60モル%である。 When the resin (A) contains a structural unit derived from the acid-stable monomer (a3), the content is usually 5 to 70 mol%, preferably 10 to 10%, based on all structural units of the resin (A). It is 65 mol%, More preferably, it is 10-60 mol%.
樹脂(A)が、構造単位(I)と酸不安定構造単位とのみからなる樹脂である場合、これらの含有率はそれぞれ、樹脂(A)の全構造単位に対して、
構造単位(I);1〜80モル%
酸不安定構造単位;20〜99モル%
が好ましく、
構造単位(I);5〜65モル%
酸不安定構造単位;35〜95モル%
がより好ましい。
When the resin (A) is a resin composed only of the structural unit (I) and the acid labile structural unit, these contents are respectively relative to the total structural unit of the resin (A),
Structural unit (I); 1 to 80 mol%
Acid-labile structural unit; 20-99 mol%
Is preferred,
Structural unit (I); 5-65 mol%
Acid labile structural unit; 35-95 mol%
Is more preferable.
樹脂(A)が、構造単位(I)と酸不安定構造単位と酸安定構造単位とからなる樹脂である場合、これらの含有率はそれぞれ、樹脂(A)の全構造単位に対して、
構造単位(I);1〜80モル%
酸不安定構造単位;17〜96モル%
酸安定構造単位;3〜82モル%
が好ましく、
構造単位(I);2〜75モル%
酸不安定構造単位;20〜93モル%
酸安定構造単位;5〜78モル%
がより好ましく、
構造単位(I);5〜65モル%
酸不安定構造単位;30〜90モル%
酸安定構造単位;5〜65モル%
がさらに好ましい。
When the resin (A) is a resin composed of the structural unit (I), the acid labile structural unit, and the acid stable structural unit, these content rates are respectively based on the total structural units of the resin (A),
Structural unit (I); 1 to 80 mol%
Acid-labile structural unit; 17-96 mol%
Acid stable structural unit; 3-82 mol%
Is preferred,
Structural unit (I); 2-75 mol%
Acid-labile structural unit; 20 to 93 mol%
Acid stable structural unit; 5-78 mol%
Is more preferred,
Structural unit (I); 5-65 mol%
Acid-labile structural unit; 30 to 90 mol%
Acid stable structural unit; 5 to 65 mol%
Is more preferable.
樹脂(A)は、好ましくは、構造単位(I)と酸不安定構造単位と酸安定構造単位とからなる樹脂、すなわち、化合物(I’)と酸不安定モノマー(a1)と酸安定モノマーとの共重合体である。
酸不安定構造単位は、好ましくは構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)(好ましくはシクロヘキシル基、シクロペンチル基を有する該構造単位)の少なくとも一種、より好ましくは構造単位(a1−1)である。
酸安定構造単位は、好ましくは酸安定モノマー(a2)に由来する構造単位及び酸安定モノマー(a3)に由来する構造単位の少なくとも一種である。酸安定モノマー(a2)は、好ましくは式(a2−1)で表されるモノマーである。酸安定モノマー(a3)は、好ましくは式(a3−1)で表される酸安定モノマー及び式(a3−2)で表される酸安定モノマーの少なくとも一種である。
The resin (A) is preferably a resin comprising a structural unit (I), an acid labile structural unit, and an acid stable structural unit, that is, a compound (I ′), an acid labile monomer (a1), and an acid stable monomer. It is a copolymer.
The acid labile structural unit is preferably at least one of the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2) (preferably the structural unit having a cyclohexyl group or a cyclopentyl group), more preferably the structural unit (a1- 1).
The acid stable structural unit is preferably at least one of a structural unit derived from the acid stable monomer (a2) and a structural unit derived from the acid stable monomer (a3). The acid stable monomer (a2) is preferably a monomer represented by the formula (a2-1). The acid stable monomer (a3) is preferably at least one of an acid stable monomer represented by the formula (a3-1) and an acid stable monomer represented by the formula (a3-2).
樹脂(A)は、アダマンチル基を有するモノマーに由来する構造単位(特に、構造単位(a1−1))を、酸不安定構造単位の含有量に対して15モル%以上含有していることが好ましい。アダマンチル基を有する構造単位の含有量が増えると、レジストパターンのドライエッチング耐性が向上する。 The resin (A) may contain a structural unit derived from a monomer having an adamantyl group (particularly the structural unit (a1-1)) in an amount of 15 mol% or more based on the content of the acid labile structural unit. preferable. When the content of the structural unit having an adamantyl group is increased, the dry etching resistance of the resist pattern is improved.
樹脂(A)を構成する各構造単位は、1種のみ又は2種以上を組み合わせて用いてもよく、これら構造単位を誘導するモノマーを用いて、公知の重合法(例えばラジカル重合法)によって製造することができる。
樹脂(A)の重量平均分子量は、好ましくは、2,500以上(より好ましくは3,000以上、さらに好ましくは4,000以上)、50,000以下(より好ましくは30,000以下、さらに好ましくは15,000以下)である。
Each structural unit constituting the resin (A) may be used alone or in combination of two or more, and is produced by a known polymerization method (for example, radical polymerization method) using a monomer that derives these structural units. can do.
The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,500 or more (more preferably 3,000 or more, more preferably 4,000 or more), 50,000 or less (more preferably 30,000 or less, and further preferably 15,000 or less).
〈樹脂(A)以外の樹脂〉
本発明のレジスト組成物は、樹脂(A)以外の樹脂を含有してもよい。
樹脂(A)以外の樹脂としては、構造単位(I)を含まない樹脂であれば特に限定されず、例えば、上述の、酸不安定構造単位、酸安定構造単位の他、当該分野で用いられる公知のモノマーに由来する構造単位からなる樹脂が挙げられる。
本発明のレジスト組成物が、樹脂(A)以外の樹脂を含む場合、これらの含有率は、樹脂の総量に対して、通常0.1〜50質量%であり、好ましくは0.5〜30質量%であり、より好ましくは1〜20質量%である。
<Resin other than resin (A)>
The resist composition of the present invention may contain a resin other than the resin (A).
The resin other than the resin (A) is not particularly limited as long as the resin does not contain the structural unit (I). For example, in addition to the above-mentioned acid-labile structural unit and acid-stable structural unit, the resin is used in this field. Examples of the resin include structural units derived from known monomers.
When the resist composition of this invention contains resin other than resin (A), these content rates are 0.1-50 mass% normally with respect to the total amount of resin, Preferably 0.5-30 It is mass%, More preferably, it is 1-20 mass%.
樹脂(A)の含有率は、好ましくは、レジスト組成物の固形分中、80質量%以上99質量%以下である。本明細書において「レジスト組成物の固形分」とは、本発明のレジスト組成物の総量から溶剤(E)を除いた成分の合計量を意味する。レジスト組成物の固形分及びこれに対する樹脂(A)の含有率は、例えば、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段で測定することができる。 The content of the resin (A) is preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less in the solid content of the resist composition. In the present specification, the “solid content of the resist composition” means the total amount of components excluding the solvent (E) from the total amount of the resist composition of the present invention. The solid content of the resist composition and the content of the resin (A) relative thereto can be measured, for example, by a known analysis means such as liquid chromatography or gas chromatography.
〈式(II)で表される酸発生剤〉
[式(II)中、R3及びR4は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
X1は、2価の炭素数1〜17の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、該2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
R5は、環状エーテル構造を含む基を表す。
Z1+は、有機カチオンを表す。]
<Acid generator represented by formula (II)>
[In Formula (II), R 3 and R 4 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, and the divalent saturated —CH 2 — contained in the hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—.
R 5 represents a group containing a cyclic ether structure.
Z1 + represents an organic cation. ]
式(II)におけるR3及びR4のペルフルオロアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基などが挙げられる。
式(II)においては、R3及びR4は、それぞれ独立に、好ましくはトリフルオロメチル基又はフッ素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。
Examples of the perfluoroalkyl group represented by R 3 and R 4 in the formula (II) include a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, and a perfluorotert-butyl group. Group, perfluoropentyl group, perfluorohexyl group and the like.
In the formula (II), R 3 and R 4 are each independently preferably a trifluoromethyl group or a fluorine atom, more preferably a fluorine atom.
X1の2価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルカンジイル基、分岐状アルカンジイル基、単環式又は多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち2種以上を組み合わせたものでもよい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、トリデカン−1,13−ジイル基、テトラデカン−1,14−ジイル基、ペンタデカン−1,15−ジイル基、ヘキサデカン−1,16−ジイル基、ヘプタデカン−1,17−ジイル基、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基及びプロパン−2,2−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;
直鎖状アルカンジイル基に、アルキル基(特に、炭素数1〜4のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等)の側鎖を有したもの、例えば、ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基;
シクロブタン−1,3−ジイル基、シクロペンタン−1,3−ジイル基、シクロヘキサン−1,4−ジイル基、シクロオクタン−1,5−ジイル基等のシクロアルカンジイル基である単環式の2価の脂環式飽和炭化水素基;
ノルボルナン−1,4−ジイル基、ノルボルナン−2,5−ジイル基、アダマンタン−1,5−ジイル基、アダマンタン−2,6−ジイル基等の多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group for X 1 include a linear alkanediyl group, a branched alkanediyl group, a monocyclic or polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon group, and these A combination of two or more of the groups may be used.
Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1 , 6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane-1,11-diyl group , Dodecane-1,12-diyl group, tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, hexadecane-1,16-diyl group, heptadecane-1, Linear alkanediyl groups such as 17-diyl group, ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group and propane-2,2-diyl group;
An alkyl group (particularly an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group); For example, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl A branched alkanediyl group such as a 2-methylbutane-1,4-diyl group;
Monocyclic 2 which is a cycloalkanediyl group such as cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, cyclooctane-1,5-diyl group Valent alicyclic saturated hydrocarbon group;
Polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, adamantane-2,6-diyl group, etc. Groups and the like.
X1の飽和炭化水素基に含まれる−CH2−が−O−又は−CO−で置き換わった基としては、例えば、式(b1−1)〜式(b1−6)で表される2価の基が挙げられる。式(b1−1)〜式(b1−6)で表される2価の基は、その左右を式(II)に合わせて記載しており、それぞれ*で表される結合手のうち、左側でC(R3)(R4)−と結合し、右側でR5と結合する。以下の式(b1−1)〜式(b1−6)で表される2価の基の具体例も同様である。 Examples of the group in which —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group of X 1 is replaced by —O— or —CO— include, for example, a divalent group represented by formula (b1-1) to formula (b1-6) The group of is mentioned. The divalent groups represented by the formula (b1-1) to the formula (b1-6) are described in accordance with the formula (II) on the left and right sides, and the left side of the bonds represented by * respectively. To C (R 3 ) (R 4 ) — and on the right side to R 5 . The same applies to specific examples of divalent groups represented by the following formulas (b1-1) to (b1-6).
式(b1−1)〜式(b1−6)中、
Lb2は、単結合又は炭素数1〜15の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb3は、単結合又は炭素数1〜12の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb4は、炭素数1〜13の2価の飽和炭化水素基を表す。但しLb3及びLb4の炭素数上限は13である。
Lb5は、炭素数1〜15の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb6及びLb7は、それぞれ独立に、炭素数1〜15の2価の飽和炭化水素基を表す。但しLb6及びLb7の炭素数上限は16である。
Lb8は、炭素数1〜14の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb9及びLb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜11の2価の飽和炭化水素基を表す。但しLb9及びLb10の炭素数上限は12である。
In formula (b1-1) to formula (b1-6),
L b2 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b3 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
L b4 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms. However, the upper limit of the carbon number of L b3 and L b4 is 13.
L b5 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b6 and L b7 each independently represent a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms. However, the upper limit of the carbon number of L b6 and L b7 is 16.
L b8 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.
L b9 and L b10 each independently represent a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 11 carbon atoms. However, the upper limit of the carbon number of L b9 and L b10 is 12.
中でも、X1は、好ましくは式(b1−1)〜式(b1−4)で表される基のいずれか、より好ましくは式(b1−1)で表される基又は式(b1−2)で表される基、さらに好ましくは式(b1−1)で表される2価の基である。特にLb2が単結合又は−CH2−である式(b1−1)で表される2価の基が好ましい。 Among them, X 1 is preferably any one of groups represented by formula (b1-1) to formula (b1-4), more preferably a group represented by formula (b1-1) or formula (b1-2). ), More preferably a divalent group represented by the formula (b1-1). In particular, a divalent group represented by the formula (b1-1) in which L b2 is a single bond or —CH 2 — is preferable.
式(b1−1)で表される基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-1) include the following.
式(b1−2)で表される基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-2) include the following.
式(b1−3)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
式(b1−4)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.
式(b1−5)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-5) include the following.
式(b1−6)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-6) include the following.
R5の環状エーテル構造を含む基としては、単環式又は多環式の環状エーテル構造を含む基が挙げられる。環状エーテル構造を含む基は、置換基を有していてもよい。単環式の環状エーテル構造及び多環式の環状エーテル構造の場合の酸素原子を含む環構造は、例えば、炭素数2〜5であることが適している。 Examples of the group containing a cyclic ether structure of R 5 include a group containing a monocyclic or polycyclic cyclic ether structure. The group containing a cyclic ether structure may have a substituent. In the case of the monocyclic cyclic ether structure and the polycyclic cyclic ether structure, the ring structure containing an oxygen atom suitably has, for example, 2 to 5 carbon atoms.
環状エーテル構造を含む基としては、例えば、式(IIA)で表される基及び式(IIE)で表される基などが挙げられる。
[式(IIA)及び式(IIE)中、
s1は、1〜4の整数を表す。t1は、0〜2の整数を表す。但し、s1+t1は、1〜4である。
s11は、1〜4の整数を表す。t11は、0〜2の整数を表す。
s12は、1〜4の整数を表す。t12は、0〜2の整数を表す。但し、s12+t12は、0〜4である。
R6は、炭素数1〜12の飽和炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜6のアルキル基又はニトロ基で置換されていてもよく、R6の2つが互いに結合して環を形成してもよく、前記飽和炭化水素基及び環に含まれる−CH2−は、−O−で置き換わっていてもよい。
u1は、0〜8の整数を表し、u1が2以上である場合、複数のR6は同一又は相異なる。
R7及びR8は、互いに独立して、ヒドロキシ基、ハロゲン基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基、炭素数2〜7のアシル基、炭素数2〜7のアシルオキシ基又は炭素数2〜7のアシルアミノ基を表し、R7及びR8の2つが互いに結合して単結合又は環を形成してもよい。
u2及びu3は、互いに独立して、0〜16の整数を表す。
*はX1との結合手である。]
Examples of the group containing a cyclic ether structure include a group represented by the formula (IIA) and a group represented by the formula (IIE).
[In Formula (IIA) and Formula (IIE),
s1 represents an integer of 1 to 4. t1 represents the integer of 0-2. However, s1 + t1 is 1-4.
s11 represents an integer of 1 to 4. t11 represents an integer of 0 to 2.
s12 represents an integer of 1 to 4. t12 represents an integer of 0 to 2. However, s12 + t12 is 0-4.
R 6 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group has a carbon number 1 to 6 alkyl groups or nitro groups may be substituted, and two of R 6 may be bonded to each other to form a ring, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group and the ring is It may be replaced by -O-.
u1 represents an integer of 0 to 8, and when u1 is 2 or more, the plurality of R 6 are the same or different.
R 7 and R 8 are each independently a hydroxy group, a halogen group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or 2 to 2 carbon atoms. Represents an acyl group having 7 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 7 carbon atoms, or an acylamino group having 2 to 7 carbon atoms, and two of R 7 and R 8 may be bonded to each other to form a single bond or a ring.
u2 and u3 each independently represent an integer of 0 to 16.
* Represents a bond to X 1. ]
式(IIA)及び式(IIE)において、R6の飽和炭化水素基としては、アルキル基、単環式又は多環式の環状炭化水素基(スピロ環基等を含む)が挙げられる。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。
環状炭化水素基は、単環式の環状炭化水素基として、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の環状炭化水素基としては、例えば、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基、下記のような基等が挙げられる。
なかでも、シクロアルキル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基等が好ましい。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
R6の2つが互いに結合して環を形成する場合、この環は、不飽和及び飽和の環のいずれであってもよい。また、環を形成するR6は、異なる炭素原子に結合する2つのR6であってもよいし、同じ炭素原子に結合する2つのR6であってもよい。
In the formula (IIA) and the formula (IIE), examples of the saturated hydrocarbon group for R 6 include an alkyl group, a monocyclic or polycyclic hydrocarbon group (including a spiro ring group and the like).
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group.
Examples of the cyclic hydrocarbon group include monocyclic cyclic hydrocarbon groups such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, methylcyclohexyl group, dimethylcyclohexyl group, cycloheptyl group, and cyclooctyl group. It is done. Examples of the polycyclic cyclic hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a methylnorbornyl group, and the following groups.
Of these, a cycloalkyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group and the like are preferable.
Aromatic hydrocarbon groups include phenyl, naphthyl, anthryl, p-methylphenyl, p-tert-butylphenyl, p-adamantylphenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, biphenyl Groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups, aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.
When two of R 6 are bonded to each other to form a ring, this ring may be either an unsaturated ring or a saturated ring. Further, R 6 forming the ring may be two R 6 bonded to different carbon atoms, or may be two R 6 bonded to the same carbon atom.
R7及びR8のアルキル基としては、R6で例示したものと同様のものが挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペントキシ基、n−ヘキトキシ基等が挙げられる。
ヒドロキシアルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基などが挙げられる。
アシルオキシ基としては、例えば、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基などが挙げられる。
アシルアミノ基としては、例えば、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基、ブチリルアミノ基などが挙げられる。
R7及びR8において互いに結合して単結合を形成する場合、なかでも、2つのR8が結合して単結合を形成することが好ましい。
s1は、1であることが好ましく、t1は0又は1であることが好ましく、s1+t1は、1又は2であることが好ましい。
s12+t12は、1又は2であることが好ましい。
Examples of the alkyl group for R 7 and R 8 include the same as those exemplified for R 6 .
Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, n-pentoxy group, n-hexoxy group and the like.
Examples of the hydroxyalkyl group include a hydroxymethyl group and a hydroxyethyl group.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.
Examples of the acyloxy group include an acetyloxy group, a propionyloxy group, and a butyryloxy group.
Examples of the acylamino group include an acetylamino group, a propionylamino group, and a butyrylamino group.
When R 7 and R 8 are bonded to each other to form a single bond, it is particularly preferable that two R 8s are bonded to form a single bond.
s1 is preferably 1, t1 is preferably 0 or 1, and s1 + t1 is preferably 1 or 2.
s12 + t12 is preferably 1 or 2.
式(IIA)で表される基としては、以下の基が挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (IIA) include the following groups.
式(IIE)で表される基としては、以下の基が挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (IIE) include the following groups.
式(IIA)で表される基は、具体的には、以下の基が挙げられる。
Specific examples of the group represented by the formula (IIA) include the following groups.
式(IIE)で表される基は、具体的には、以下の基が挙げられる。
Specific examples of the group represented by the formula (IIE) include the following groups.
式(II)におけるR5としては、好ましくは炭素数2〜5の環状エーテル構造を含むものが挙げられる。具体的には、オキシラン環を含む構造、オキセタン環を含む構造、炭素数4の5員環エーテル構造(テトラヒドロフラン環)を含む構造、炭素数5の6員環エーテル構造(テトラヒドロピラン環)を含む構造等が挙げられる。なかでも、炭素数2又は3の環状エーテル構造が好ましく、例えば、炭素数2の3員環エーテル構造(オキシラン環)又は炭素数3の4員環エーテル構造(オキセタン環)が好ましく、炭素数2の3員環エーテル構造(オキシラン環)がより好ましい。 R 5 in Formula (II) preferably includes a cyclic ether structure having 2 to 5 carbon atoms. Specifically, a structure containing an oxirane ring, a structure containing an oxetane ring, a structure containing a 5-membered ring ether structure having 4 carbon atoms (tetrahydrofuran ring), and a 6-membered ring ether structure having 5 carbon atoms (tetrahydropyran ring) are included. Examples include the structure. Among them, a cyclic ether structure having 2 or 3 carbon atoms is preferable, and for example, a 3-membered cyclic ether structure having 2 carbon atoms (oxirane ring) or a 4-membered ether structure having 3 carbon atoms (oxetane ring) is preferable. The 3-membered ether structure (oxirane ring) is more preferable.
式(II)で表される酸発生剤は、例えば、式(II−a)で表される酸発生剤又は式(II−b)で表される酸発生剤であることが好ましく、式(II−a)で表される酸発生剤であることがより好ましい。
[式中、R3及びR4、R6、R7及びR8、Z1+、X1、R5s1、t1、s11、t11、s12、t12、u1、u2並びにu3は上記と同義である。]
The acid generator represented by the formula (II) is preferably, for example, an acid generator represented by the formula (II-a) or an acid generator represented by the formula (II-b). It is more preferable that it is an acid generator represented by II-a).
[Wherein R 3 and R 4 , R 6 , R 7 and R 8 , Z1 + , X 1 , R 5 s1, t1, s11, t11, s12, t12, u1, u2 and u3 are as defined above] . ]
式(II)で表される酸発生剤としては、例えば以下の塩が挙げられる。
Examples of the acid generator represented by the formula (II) include the following salts.
Z1+は、有機オニウムカチオン、例えば、有機スルホニウムカチオン、有機ヨードニウムカチオン、有機アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン、有機ホスホニウムカチオンなどが挙げられる。これらの中でも、有機スルホニウムカチオン及び有機ヨードニウムカチオンが好ましく、アリールスルホニウムカチオンがより好ましい。 Examples of Z1 + include organic onium cations such as organic sulfonium cations, organic iodonium cations, organic ammonium cations, benzothiazolium cations, and organic phosphonium cations. Among these, an organic sulfonium cation and an organic iodonium cation are preferable, and an arylsulfonium cation is more preferable.
Z1+は、好ましくは式(b2−1)〜式(b2−4)のいずれかで表されるカチオンである。
Z1 + is preferably a cation represented by any one of formulas (b2-1) to (b2-4).
式(b2−1)〜式(b2−4)において、
Rb4〜Rb6は、それぞれ独立に、炭素数1〜36の炭化水素基を表し、この炭化水素基は、炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基及び炭素数6〜36の芳香族炭化水素基が好ましい。前記脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数3〜12の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、前記脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよく、前記芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基又は炭素数1〜12のアルコキシ基で置換されていてもよい。また、Rb4とRb5が一緒になって硫黄原子を含む環を形成してもよい。
Rb7及びRb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
m2及びn2は、それぞれ独立に、0〜5の整数を表し、m2が2以上であるとき、複数のRb7は同一又は相異なり、n2が2以上であるとき、複数のRb8は同一又は相異なる。
Rb9及びRb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜36の脂環式炭化水素基を表すか、Rb9及びRb10が一緒になってそれらが結合する硫黄原子を含む環を形成する。
Rb11は、水素原子、炭素数1〜36のアルキル基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。
Rb11とRb12が一緒になってそれらが結合する−CH−CO−を含む環を形成してもよい。
Rb12は、炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜36の芳香族炭化水素基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜12のアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
In formula (b2-1) to formula (b2-4),
R b4 to R b6 each independently represents a hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, and this hydrocarbon group is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms or an alicyclic group having 3 to 36 carbon atoms. A hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms are preferred. The hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group is a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. The hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or a glycidyloxy group. The hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, a hydroxy group or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. R b4 and R b5 may be combined to form a ring containing a sulfur atom.
R b7 and R b8 each independently represent a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
m2 and n2 each independently represents an integer of 0 to 5, and when m2 is 2 or more, the plurality of R b7 are the same or different, and when n2 is 2 or more, the plurality of R b8 are the same or Different.
R b9 and R b10 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or R b9 and R b10 taken together Forms a ring containing a sulfur atom to which.
R b11 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
R b11 and R b12 may be combined to form a ring containing —CH—CO— to which they are attached.
R b12 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms, and hydrogen contained in the alkyl group The atom may be substituted with an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or 1 carbon atom. It may be substituted with an -12 alkoxy group, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an alkylcarbonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms.
Rb13〜Rb18は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
Lb11は、酸素原子又は硫黄原子を表す。
o2、p2、s2及びt2は、それぞれ独立に、0〜5の整数を表す。
q2及びr2は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表す。
y2は0又は1を表す。
o2が2以上のとき、複数のRb13は同一又は相異なり、p2が2以上のとき、複数のRb14は同一又は相異なり、q2が2以上のとき、複数のRb15は同一又は相異なり、r2が2以上のとき、複数のRb16は同一又は相異なり、s2が2以上のとき、複数のRb17は同一又は相異なり、t2が2以上のとき、複数のRb18は、同一又は相異なる。
R b13 to R b18 each independently represent a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
L b11 represents an oxygen atom or a sulfur atom.
o2, p2, s2, and t2 each independently represents an integer of 0 to 5.
q2 and r2 each independently represents an integer of 0 to 4.
y2 represents 0 or 1.
When o2 is 2 or more, multiple R b13 are the same or different, when p2 is 2 or more, multiple R b14 are the same or different, and when q2 is 2 or more, multiple R b15 are the same or different , When r2 is 2 or more, a plurality of R b16 are the same or different, when s2 is 2 or more, a plurality of R b17 are the same or different, and when t2 is 2 or more, a plurality of R b18 are the same or different Different.
脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基が挙げられる。
水素原子が脂環式炭化水素基で置換された脂肪族炭化水素基としては、例えば、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基等が挙げられる。
水素原子が芳香族炭化水素基で置換された脂肪族炭化水素基としては、アラルキル基が挙げられ、具体的には、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、トリチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、下記の基等が挙げられる。*は、結合手を表す。
水素原子が脂肪族炭化水素基で置換された脂環式炭化水素基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、メチルノルボルニル基、イソボルニル基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
なお、芳香族炭化水素基に含まれる水素原子が、脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基で置換される場合は、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜18の脂環式炭化水素基で置換することが好ましい。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and 2-ethylhexyl group. Is mentioned.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group in which a hydrogen atom is substituted with an alicyclic hydrocarbon group include a 1- (adamantan-1-yl) alkane-1-yl group.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group in which a hydrogen atom is substituted with an aromatic hydrocarbon group include an aralkyl group, and specifically include a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, a trityl group, a naphthylmethyl group, and a naphthylethyl group. Groups and the like.
The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic, and examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. And cycloalkyl groups such as groups. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include decahydronaphthyl group, adamantyl group, norbornyl group, and the following groups. * Represents a bond.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group in which a hydrogen atom is substituted with an aliphatic hydrocarbon group include a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a methylnorbornyl group, a 2-alkyladamantan-2-yl group, and a methyl group. A norbornyl group, an isobornyl group, etc. are mentioned.
Aromatic hydrocarbon groups include phenyl, naphthyl, anthryl, p-methylphenyl, p-tert-butylphenyl, p-adamantylphenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, biphenyl Groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups, aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.
In addition, when the hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group is substituted with an aliphatic hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group, the C1-C18 aliphatic hydrocarbon group or the C3-C18 The alicyclic hydrocarbon group is preferably substituted.
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基などが挙げられる。
水素原子がアルコキシ基で置換された芳香族炭化水素基としては、例えば、4−メトキシフェニル基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基などが挙げら
れる。
アルキルカルボニルオキシ基としては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n−ブチルカルボニルオキシ基、sec−ブチルカルボニルオキシ基、tert−ブチルカルボニルオキシ基、ペンチルカルボニルオキシ基、ヘキシルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基及び2−エチルヘキシルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, decyloxy group and dodecyloxy group.
As an aromatic hydrocarbon group by which the hydrogen atom was substituted by the alkoxy group, 4-methoxyphenyl group etc. are mentioned, for example.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.
Examples of the alkylcarbonyloxy group include a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, an n-propylcarbonyloxy group, an isopropylcarbonyloxy group, an n-butylcarbonyloxy group, a sec-butylcarbonyloxy group, a tert-butylcarbonyloxy group, Examples thereof include a pentylcarbonyloxy group, a hexylcarbonyloxy group, an octylcarbonyloxy group, and a 2-ethylhexylcarbonyloxy group.
Rb4とRb5とが一緒になって形成する環としては、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよく、硫黄原子を1以上含むものであれば、さらに、1以上の硫黄原子及び/又は1以上の酸素原子、つまり、−O−、−S−、−CO−を含んでいてもよい。この環は、3員環〜18員環が挙げられ、好ましくは3員環〜12員環又は4〜18員環である。 The ring formed by combining R b4 and R b5 may be any of monocyclic, polycyclic, aromatic, non-aromatic, saturated and unsaturated rings, and a sulfur atom In addition, one or more sulfur atoms and / or one or more oxygen atoms, that is, —O—, —S—, or —CO— may be further included. This ring includes a 3-membered ring to a 18-membered ring, preferably a 3-membered ring to a 12-membered ring or a 4- to 18-membered ring.
Rb9、Rb10、Rb11及びRb12の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜12であり、特に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基などが好ましい。
Rb9、Rb10及びRb11の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜18、より好ましくは炭素数4〜12であり、特に、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基、イソボルニル基などが好ましい。
Rb12の芳香族炭化水素基は、フェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−シクロへキシルフェニル基、4−メトキシフェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基などが好ましい。
Rb12の、水素原子が芳香族炭化水素基で置換されたアルキル基、すなわちアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基などが挙げられる。
The aliphatic hydrocarbon group of R b9 , R b10 , R b11 and R b12 preferably has 1 to 12 carbon atoms, and in particular, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, A sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group and the like are preferable.
The alicyclic hydrocarbon group of R b9 , R b10 and R b11 preferably has 3 to 18 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms, and in particular, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group. , Cycloheptyl group, cyclodecyl group, 2-alkyladamantan-2-yl group, 1- (adamantan-1-yl) alkane-1-yl group, isobornyl group and the like are preferable.
The aromatic hydrocarbon group for R b12 is a phenyl group, a 4-methylphenyl group, a 4-ethylphenyl group, a 4-tert-butylphenyl group, a 4-cyclohexylphenyl group, a 4-methoxyphenyl group, a biphenylyl group, A naphthyl group and the like are preferable.
Examples of the alkyl group in which a hydrogen atom of R b12 is substituted with an aromatic hydrocarbon group, that is, an aralkyl group, include a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, a naphthylmethyl group, and a naphthylethyl group.
Rb9とRb10とが結合する硫黄原子とともに形成する環としては、例えば、チオラン−1−イウム環(テトラヒドロチオフェニウム環)、チアン−1−イウム環、1,4−オキサチアン−4−イウム環などが挙げられる。
Rb11とRb12とが結合する−CH−CO−とともに形成する環としては、例えば、オキソシクロヘプタン環、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環、オキソアダマンタン環などが挙げられる。
Examples of the ring formed together with the sulfur atom to which R b9 and R b10 are bonded include, for example, a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and a 1,4-oxathian-4-ium. A ring etc. are mentioned.
Examples of the ring formed with —CH—CO— in which R b11 and R b12 are bonded include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring.
式(b2−1)〜式(b2−4)で表される有機カチオンの具体例は、特開2010−204646号公報に記載されたものを挙げることができる。 Specific examples of the organic cation represented by the formulas (b2-1) to (b2-4) include those described in JP2010-204646A.
式(b2−1)〜式(b2−4)の中でも、式(b2−1)が好ましく、式(b2−1−1)で表されるカチオンがより好ましく、トリフェニルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=x2=0)、ジフェニルトリルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=0、x2=1であり、Rb21がメチル基である。)又はトリトリルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=x2=1であり、Rb19、Rb20及びRb21がいずれもメチル基である。)がさらに好ましい。 Among formulas (b2-1) to (b2-4), formula (b2-1) is preferable, a cation represented by formula (b2-1-1) is more preferable, and a triphenylsulfonium cation (formula (b2) -1-1), v2 = w2 = x2 = 0), diphenyltolylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = 0, x2 = 1, and R b21 is a methyl group Or a tolylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = x2 = 1, and R b19 , R b20 and R b21 are all methyl groups).
式(b2−1−1)中、
Rb19〜Rb21は、それぞれ独立に、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表す。また、Rb19〜Rb21から選ばれる2つが一緒になって硫黄原子を含む環を形成してもよい。
v2、w2及びx2は、それぞれ独立に0〜5の整数(好ましくは0又は1)を表す。
v2が2以上のとき、複数のRb19は同一又は相異なり、w2が2以上のとき、複数のRb20は同一又は相異なり、x2が2以上のとき、複数のRb21は同一又は相異なる。
なかでも、Rb19、Rb20及びRb21は、それぞれ独立に、好ましくは、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基である。
In formula (b2-1-1),
R b19 to R b21 each independently represent a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or 3 to 18 carbon atoms. Represents an alicyclic hydrocarbon group. It is also possible that two selected from R b19 to R b21 together form a ring containing a sulfur atom.
v2, w2 and x2 each independently represent an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1).
When v2 is 2 or more, the plurality of R b19 are the same or different, when w2 is 2 or more, the plurality of R b20 are the same or different, and when x2 is 2 or more, the plurality of R b21 are the same or different. .
Among them, R b19 , R b20 and R b21 are preferably each independently a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. It is.
式(b2−1−1)としては、以下のカチオンが挙げられる。
Examples of the formula (b2-1-1) include the following cations.
式(b2−2)としては、以下のカチオンが挙げられる。
式(b2−3)としては、以下のカチオンが挙げられる。
Examples of the formula (b2-2) include the following cations.
Examples of the formula (b2-3) include the following cations.
式(II)で表される酸発生剤は、上述のアニオン及びカチオンの組合せである。上述のアニオンとカチオンとは任意に組み合わせることができるが、以下で表される塩が好ましい。
The acid generator represented by the formula (II) is a combination of the above-mentioned anions and cations. Although the above-mentioned anion and cation can be combined arbitrarily, the salt represented below is preferable.
式(II)で表される酸発生剤は、以下の方法(1)〜(3)又はそれに準じた方法によって製造することができる。なお、以下の式における置換基の定義は、特に断りのない限り上記と同じ意味である。
(1)X1が式(b1−1)で表される基(−CO−O−Lb2−)である式(IIa)で表される酸発生剤は、式(II−1)で表される塩と式(II−2)で表される化合物とを溶剤中で反応させることにより得ることができる。溶剤としては、アセトニトリル等が挙げられる。
The acid generator represented by the formula (II) can be produced by the following methods (1) to (3) or a method analogous thereto. In addition, the definition of the substituent in the following formula | equation has the same meaning as the above unless there is particular notice.
(1) The acid generator represented by the formula (IIa) in which X 1 is a group (—CO—O—L b2 —) represented by the formula (b1-1) is represented by the formula (II-1). It can obtain by making the salt and the compound represented by Formula (II-2) react in a solvent. Examples of the solvent include acetonitrile.
(2)X1が式(b1−1)で表される基(−CO−O−Lb2−)である式(II−a−a)で表される酸発生剤は、式(II−1)で表される塩と式(IIA−2)で表される化合物とを溶剤中で反応させることにより得ることができる。溶剤としては、アセトニトリル等が挙げられる。
式(IIA−2)で表される化合物としては、グリシドール、2−ヒドロキシメチルオキセタン、3−エチル−3−オキセタンメタノールなどが挙げられる。
式(II−1)で表される塩は、式(IIA−3)で表される塩と式(IIA−4)で表される化合物(カルボニルジイミダゾール)とを溶剤中で反応させることにより製造することができる。溶剤としては、アセトニトリル等が挙げられる。
式(IIA−3)で表される塩は、特開2008−127367号公報に記載された方法で合成することができる。
(2) The acid generator represented by the formula (II-aa) in which X 1 is a group (—CO—O—L b2 —) represented by the formula (b1-1) is represented by the formula (II- It can be obtained by reacting the salt represented by 1) with the compound represented by the formula (IIA-2) in a solvent. Examples of the solvent include acetonitrile.
Examples of the compound represented by the formula (IIA-2) include glycidol, 2-hydroxymethyloxetane, and 3-ethyl-3-oxetanemethanol.
The salt represented by the formula (II-1) is obtained by reacting the salt represented by the formula (IIA-3) and the compound (carbonyldiimidazole) represented by the formula (IIA-4) in a solvent. Can be manufactured. Examples of the solvent include acetonitrile.
The salt represented by the formula (IIA-3) can be synthesized by the method described in JP-A-2008-127367.
(3)X1が式(b1−2)で表される基(−CO−O−Lb4−CO−O−Lb3−)である式(II−a−b)で表される塩は、式(IIB−1)で表される塩と式(IIB−2)で表される化合物とを溶剤中で反応させることにより得ることができる。溶剤としては、アセトニトリル等が挙げられる。
式(IIB−1)で表される塩は、例えば、式(IIB−2a)で表される塩と式(IIA−4)で表される化合物(カルボニルジイミダゾール)とを溶剤中で反応させることにより製造することができる。溶剤としては、アセトニトリル等が挙げられる。
(3) A salt represented by the formula (II-ab), wherein X 1 is a group (—CO—O—L b4 —CO—O—L b3 —) represented by the formula (b1-2): The salt represented by the formula (IIB-1) and the compound represented by the formula (IIB-2) can be reacted in a solvent. Examples of the solvent include acetonitrile.
The salt represented by the formula (IIB-1) is obtained by, for example, reacting a salt represented by the formula (IIB-2a) with a compound (carbonyldiimidazole) represented by the formula (IIA-4) in a solvent. Can be manufactured. Examples of the solvent include acetonitrile.
式(IIB−2a)で表される塩は、式(IIB−4)で表される塩と式(IIB−5)で表される化合物とを触媒下で反応させることにより得ることができる。ここで、触媒としては、ヨウ化カリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。この反応は溶剤中で行ってもよい。溶剤としては、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。
式(IIB−4)で表される塩は、特開2008−127367号公報に記載された方法で合成することができる。
式(IIB−5)で表される化合物としては、ブロモ酢酸等が挙げられる。
The salt represented by the formula (IIB-2a) can be obtained by reacting the salt represented by the formula (IIB-4) with the compound represented by the formula (IIB-5) in the presence of a catalyst. Here, examples of the catalyst include potassium iodide and potassium carbonate. This reaction may be carried out in a solvent. Examples of the solvent include dimethylformamide.
The salt represented by the formula (IIB-4) can be synthesized by the method described in JP-A-2008-127367.
Examples of the compound represented by the formula (IIB-5) include bromoacetic acid.
式(II)で表される酸発生剤は、単独でも複数種を併用してもよい。 The acid generator represented by the formula (II) may be used alone or in combination of two or more.
〈酸発生剤(B)〉
本発明のレジスト組成物は、上述した式(II)で表される酸発生剤以外の酸発生剤(以下「酸発生剤(B)」という場合がある)を含有していてもよい。酸発生剤(B)としては、公知の酸発生剤を用いることができる。
酸発生剤(B)は、非イオン系とイオン系とに分類されるが、本発明のレジスト組成物においては、いずれを用いてもよい。
非イオン系酸発生剤としては、有機ハロゲン化物、スルホネートエステル類(例えば2−ニトロベンジルエステル、芳香族スルホネート、オキシムスルホネート、N−スルホニルオキシイミド、N−スルホニルオキシイミド、スルホニルオキシケトン、ジアゾナフトキノン 4−スルホネート)、スルホン類(例えばジスルホン、ケトスルホン、スルホニルジアゾメタン)等が挙げられる。イオン系酸発生剤としては、オニウムカチオンを含むオニウム塩(例えばジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩)等が挙げられる。オニウム塩のアニオンとしては、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、スルホニルメチドアニオン等が挙げられる。
<Acid generator (B)>
The resist composition of the present invention may contain an acid generator other than the acid generator represented by the formula (II) described above (hereinafter sometimes referred to as “acid generator (B)”). A known acid generator can be used as the acid generator (B).
The acid generator (B) is classified into a nonionic type and an ionic type, and any of them may be used in the resist composition of the present invention.
Examples of the nonionic acid generator include organic halides, sulfonate esters (for example, 2-nitrobenzyl ester, aromatic sulfonate, oxime sulfonate, N-sulfonyloxyimide, N-sulfonyloxyimide, sulfonyloxyketone, diazonaphthoquinone 4). -Sulfonate), sulfones (for example, disulfone, ketosulfone, sulfonyldiazomethane) and the like. Examples of the ionic acid generator include onium salts containing onium cations (for example, diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts) and the like. Examples of the anion of the onium salt include a sulfonate anion, a sulfonylimide anion, and a sulfonylmethide anion.
酸発生剤(B)としては、例えば特開昭63−26653号、特開昭55−164824号、特開昭62−69263号、特開昭63−146038号、特開昭63−163452号、特開昭62−153853号、特開昭63−146029号、米国特許第3,779,778号、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、欧州特許第126,712号等に記載の放射線によって酸を発生する化合物を使用することができる。 Examples of the acid generator (B) include JP-A 63-26653, JP-A 55-164824, JP-A 62-69263, JP-A 63-146038, JP-A 63-163452, JP-A-62-153853, JP-A-63-146029, US Pat. No. 3,779,778, US Pat. No. 3,849,137, German Patent No. 3914407, European Patent No. 126,712 The compound which generate | occur | produces an acid by the radiation as described in etc. can be used.
酸発生剤(B)は、好ましくはフッ素含有酸発生剤であり、より好ましくは式(B1)で表されるスルホン酸塩である。 The acid generator (B) is preferably a fluorine-containing acid generator, more preferably a sulfonate represented by the formula (B1).
[式(B1)中、
Q1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Lb1'は、炭素数1〜24の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Yは、水素原子、フッ素原子、置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Z+は、有機カチオンを表す。]
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 ′ represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by a fluorine atom or a hydroxy group, and constitutes the saturated hydrocarbon group. The methylene group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Y represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or an optionally substituted alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, and the methylene group constituting the alicyclic hydrocarbon group is an oxygen atom, A sulfonyl group or a carbonyl group may be substituted.
Z + represents an organic cation. ]
Q1及びQ2のペルフルオロアルキル基は、式(II)におけるR3及びR4のペルフルオロアルキル基と同様のもの挙げられる。
式(B1)では、Q1及びQ2は、それぞれ独立に、好ましくはトリフルオロメチル基又はフッ素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。
Examples of the perfluoroalkyl group of Q 1 and Q 2 are the same as the perfluoroalkyl group of R 3 and R 4 in formula (II).
In formula (B1), Q 1 and Q 2 are each independently preferably a trifluoromethyl group or a fluorine atom, more preferably a fluorine atom.
Lb1’により表される2価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルカンジイル基、分岐状アルカンジイル基、もしくは単環式又は多環式の脂環式飽和炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち2種以上を組み合わせたものでもよい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、トリデカン−1,13−ジイル基、テトラデカン−1,14−ジイル基、ペンタデカン−1,15−ジイル基、ヘキサデカン−1,16−ジイル基、ヘプタデカン−1,17−ジイル基、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基及びプロパン−2,2−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;
直鎖状アルカンジイル基に、アルキル基(特に、炭素数1〜4のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等)の側鎖を有したもの、例えば、1−メチルブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基;
シクロブタン−1,3−ジイル基、シクロペンタン−1,3−ジイル基、シクロヘキサン−1,4−ジイル基、シクロオクタン−1,5−ジイル基等のシクロアルカンジイル基である単環式の2価の脂環式飽和炭化水素基;
ノルボルナン−1,4−ジイル基、ノルボルナン−2,5−ジイル基、アダマンタン−1,5−ジイル基、アダマンタン−2,6−ジイル基等の多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group represented by L b1 ′ include a linear alkanediyl group, a branched alkanediyl group, or a monocyclic or polycyclic alicyclic saturated hydrocarbon group, A combination of two or more of these groups may be used.
Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1 , 6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane-1,11-diyl group , Dodecane-1,12-diyl group, tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, hexadecane-1,16-diyl group, heptadecane-1, Linear alkanediyl groups such as 17-diyl group, ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group and propane-2,2-diyl group;
An alkyl group (particularly an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group); For example, 1-methylbutane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4 A branched alkanediyl group such as a diyl group or 2-methylbutane-1,4-diyl group;
Monocyclic 2 which is a cycloalkanediyl group such as cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, cyclooctane-1,5-diyl group Valent alicyclic saturated hydrocarbon group;
Polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, adamantane-2,6-diyl group, etc. Groups and the like.
Lb1’により表される、メチレン基が酸素原子又はカルボニル基に置き換わった飽和炭化水素基としては、例えば、式(b1’−1)〜式(b1’−7)が挙げられる。なお、式(b1’−1)〜式(b1’−7)は、その左右を式(B1)に合わせて記載しており、それぞれ*で表される2つの結合手のうち、左側でC(Q1)(Q2)−と結合し、右側で−Yと結合する。以下の式(b1’−1)〜式(b1’−7)の具体例も同様である。 L b1 'represented by a methylene group as the saturated hydrocarbon group substituted by an oxygen atom or a carbonyl group, for example, the formula (b1' -1) ~ formula (b1 '-7) and the like. Incidentally, the formula (b1 '-1) ~ formula (b1' -7) has its left and right are described in accordance with the formula (B1), 2 single bond hands represented by each *, C in the left Bonded to (Q 1 ) (Q 2 )-and to -Y on the right side. Specific examples of the formula (b1 '-1) ~ formula (b1' -7) is similar.
式(b1’−1)〜式(b1’−7)中、
Lb2'は、単結合又は炭素数1〜22の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb3'は、単結合又は炭素数1〜19の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb4'は、炭素数1〜20の2価の飽和炭化水素基を表す。但しLb3'及びLb4'の合計炭素数の上限は20である。
Lb5'は、炭素数1〜22の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb6'及びLb7'は、それぞれ独立に、炭素数1〜22の2価の飽和炭化水素基を表す。但しLb6'及びLb7'の合計炭素数の上限は23である。
Lb8'は、炭素数1〜22の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb9'及びLb10'は、それぞれ独立に、炭素数1〜19の2価の飽和炭化水素基を表す。但しLb9'及びLb10'の合計炭素数の上限は20である。
Lb11'及びLb12'は、単結合又は炭素数1〜18の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Lb13'は、炭素数1〜19の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。但しLb11'、Lb12'及びLb13'の合計炭素数の上限は19である。
Lb14'及びLb15'は、それぞれ独立に、単結合又は炭素数1〜20の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Lb16'は、炭素数1〜21の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。但しLb14'、Lb15'及びLb16'の合計炭素数の上限は21である。
In the formula (b1 '-1) ~ formula (b1' -7),
L b2 ′ represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms.
L b3 ′ represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms.
L b4 ′ represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b3 ′ and L b4 ′ is 20.
L b5 ′ represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms.
L b6 ′ and L b7 ′ each independently represent a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b6 ′ and L b7 ′ is 23.
L b8 ′ represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms.
L b9 ′ and L b10 ′ each independently represent a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b9 ′ and L b10 ′ is 20.
L b11 ′ and L b12 ′ represent a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.
L b13 ′ represents a C 1-19 divalent aliphatic saturated hydrocarbon group. However, the upper limit of the total carbon number of L b11 ′ , L b12 ′ and L b13 ′ is 19.
L b14 ′ and L b15 ′ each independently represent a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
L b16 ′ represents a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms. However, the upper limit of the total carbon number of L b14 ′ , L b15 ′ and L b16 ′ is 21.
中でも、Lb1'は、好ましくは式(b1'−1)〜式(b1'−4)のいずれか、より好ましくは式(b1'−1)又は式(b1'−2)、さらに好ましくは式(b1'−1)で表される2価の基であり、特に好ましくは、Lb2'が単結合又は−CH2−である式(b1'−1)で表される2価の基である。 Among them, L b1 ′ is preferably any one of the formulas (b1′-1) to (b1′-4), more preferably the formula (b1′-1) or the formula (b1′-2), and more preferably A divalent group represented by the formula (b1′-1), particularly preferably a divalent group represented by the formula (b1′-1) in which L b2 ′ is a single bond or —CH 2 —. It is.
式(b1'−1)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1′-1) include the following.
式(b1'−2)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1′-2) include the following.
式(b1'−3)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1′-3) include the following.
式(b1'−4)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1′-4) include the following.
式(b1'−5)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1′-5) include the following.
式(b1'−6)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1′-6) include the following.
式(b1'−7)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1′-7) include the following.
Lb1'の脂肪族飽和炭化水素基に含まれる水素原子が、フッ素原子又はヒドロキシ基で置換された場合の具体例、並びに、フッ素原子又はヒドロキシ基に加え、酸素原子又はカルボニル基で置換された場合の具体例は例えば、以下のものが挙げられる。
Specific examples in which the hydrogen atom contained in the aliphatic saturated hydrocarbon group of L b1 ′ is substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, and in addition to the fluorine atom or hydroxy group, the hydrogen atom is substituted with an oxygen atom or a carbonyl group Specific examples of the case include the following.
Yにより表される脂環式炭化水素基としては、例えば、以下の式(Y1)〜式(Y26)で表される基が挙げられる。
Examples of the alicyclic hydrocarbon group represented by Y include groups represented by the following formulas (Y1) to (Y26).
なかでも、好ましくは式(Y1)〜式(Y19)のいずれかで表される基であり、より好ましくは式(Y11)、式(Y14)、式(Y15)又は式(Y19)で表される基であり、さらに好ましくは式(Y11)又は式(Y14)で表される基である。 Especially, it is preferably a group represented by any one of formulas (Y1) to (Y19), more preferably represented by formula (Y11), formula (Y14), formula (Y15) or formula (Y19). And more preferably a group represented by formula (Y11) or formula (Y14).
Yにより表される脂環式炭化水素基の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキソ基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のヒドロキシ基含有アルキル基、炭素数3〜16の脂環式炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、炭素数2〜4のアシル基、グリシジルオキシ基、−(CH2)j2−O−CO−Rb1基(式中、Rb1は、炭素数1〜16のアルキル基、炭素数3〜16の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。j2は、0〜4の整数を表す)などが挙げられる。上記置換基であるアルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、アラルキル基等は、さらに置換基を有していてもよい。ここでの置換基は、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキソ基などが挙げられる。 Examples of the substituent for the alicyclic hydrocarbon group represented by Y include a halogen atom, a hydroxy group, an oxo group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a hydroxy group-containing alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and carbon. C3-C16 alicyclic hydrocarbon group, C1-C12 alkoxy group, C6-C18 aromatic hydrocarbon group, C7-C21 aralkyl group, C2-C4 acyl group , Glycidyloxy group, — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 group (wherein R b1 is an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, or carbon Represents an aromatic hydrocarbon group of formula 6 to 18. j2 represents an integer of 0 to 4. The alkyl group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, aralkyl group and the like which are the above substituents may further have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, a halogen atom, a hydroxy group, and an oxo group.
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子が挙げられる。
ヒドロキシ基含有アルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基などが挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基;トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、アントリル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニルなどのアリール基などが挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基及びナフチルエチル基などが挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等が挙げられる。
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the hydroxy group-containing alkyl group include a hydroxymethyl group and a hydroxyethyl group.
Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, decyloxy group and dodecyloxy group.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group, a p-methylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a p-adamantylphenyl group; a tolyl group, a xylyl group, a cumenyl group, and a mesityl group. , Aryl groups such as biphenyl group, anthryl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.
Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, a naphthylmethyl group, and a naphthylethyl group.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.
Yとしては、例えば以下のものが挙げられる。*は、Lb1'との結合手を表す。
Examples of Y include the following. * Represents a bond to L b1 ′ .
Yは、好ましくは置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは置換基(例えば、オキソ基、ヒドロキシ基等)を有していてもよいアダマンチル基であり、さらに好ましくはアダマンチル基、ヒドロキシアダマンチル基又はオキソアダマンチル基である。 Y is preferably an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, more preferably a substituent (for example, an oxo group, a hydroxy group, etc.). A good adamantyl group, more preferably an adamantyl group, a hydroxyadamantyl group or an oxoadamantyl group.
式(B1)で表される塩におけるスルホン酸アニオンとしては、好ましくは、式(b1−1−1)〜式(b1−1−9)で表されるアニオンが挙げられる。以下の式においては、符号の定義は上記と同じ意味であり、Rb2及びRb3は、それぞれ独立に炭素数1〜4のアルキル基(好ましくは、メチル基)を表す。
また、式(B1)で表される塩におけるスルホン酸アニオンとしては、特開2010−204646号公報に記載されたアニオンであってもよい。
The sulfonate anion in the salt represented by the formula (B1) is preferably an anion represented by the formula (b1-1-1) to the formula (b1-1-9). In the following formulas, the definitions of the symbols have the same meaning as described above, and R b2 and R b3 each independently represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (preferably a methyl group).
The sulfonate anion in the salt represented by the formula (B1) may be an anion described in JP 2010-204646 A.
酸発生剤(B1)に含まれるカチオンZ+は、上述した式(II)に含まれるカチオンZ1+と同様のものが挙げられる。 Cation Z + contained in the acid generator (B1) include the same as the cation Z1 + contained in the formula (II) described above.
酸発生剤(B)としては、例えば、式(B1−1)〜式(B1−20)で表されるものが挙げられる。中でもアリールスルホニウムカチオンを含むものが好ましく、式(B1−1)、式(B1−2)、式(B1−3)、式(B1−6)、式(B1−7)、式(B1−11)、式(B1−12)、式(B1−13)、式(B1−14)、式(B1−18)、式(B1−19)又は式(B1−20)でそれぞれ表される塩がさらに好ましい。 As an acid generator (B), what is represented by a formula (B1-1)-a formula (B1-20) is mentioned, for example. Among them, those containing an arylsulfonium cation are preferable. Formula (B1-1), Formula (B1-2), Formula (B1-3), Formula (B1-6), Formula (B1-7), Formula (B1-11) ), Formula (B1-12), formula (B1-13), formula (B1-14), formula (B1-18), formula (B1-19) or salt represented by formula (B1-20), respectively. Further preferred.
本発明のレジスト組成物においては、式(II)で表される酸発生剤の含有量は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1質量部以上(より好ましくは3質量部以上)、好ましくは30質量部以下(より好ましくは25質量部以下)である。
レジスト組成物が、式(II)で表される酸発生剤と酸発生剤(B)とを含有する場合、式(II)で表される酸発生剤と酸発生剤(B)との合計量は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1質量部以上(より好ましくは3質量部以上)、好ましくは40質量部以下(より好ましくは35質量部以下)である。
また、式(II)で表される酸発生剤と酸発生剤(B)との含有量の比(質量)は、例えば、5:95〜95:5、好ましくは10:90〜90:10、より好ましくは15:85〜85:15である。
In the resist composition of the present invention, the content of the acid generator represented by the formula (II) is preferably 1 part by mass or more (more preferably 3 parts by mass or more) with respect to 100 parts by mass of the resin (A). ), Preferably 30 parts by mass or less (more preferably 25 parts by mass or less).
When the resist composition contains the acid generator represented by formula (II) and the acid generator (B), the total of the acid generator represented by formula (II) and the acid generator (B) The amount is preferably 1 part by mass or more (more preferably 3 parts by mass or more), preferably 40 parts by mass or less (more preferably 35 parts by mass or less) with respect to 100 parts by mass of the resin (A).
The ratio (mass) of the content of the acid generator represented by the formula (II) and the acid generator (B) is, for example, 5:95 to 95: 5, preferably 10:90 to 90:10. More preferably, it is 15: 85-85: 15.
〈溶剤(E)〉
溶剤(E)の含有率は、例えばレジスト組成物中90質量%以上、好ましくは92質量%以上、より好ましくは94質量%以上であり、例えば99.9質量%以下、好ましくは99質量%以下である。溶剤(E)の含有率は、例えば液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段で測定できる。
<Solvent (E)>
The content of the solvent (E) is, for example, 90% by mass or more in the resist composition, preferably 92% by mass or more, more preferably 94% by mass or more, for example 99.9% by mass or less, preferably 99% by mass or less. It is. The content rate of a solvent (E) can be measured by well-known analysis means, such as a liquid chromatography or a gas chromatography, for example.
溶剤(E)としては、例えば、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールエーテル類;乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル及びピルビン酸エチルのようなエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン及びシクロヘキサノンのようなケトン類;γ−ブチロラクトンのような環状エステル類;等を挙げることができる。溶剤(E)は、1種を単独で含有してもよく、2種以上を含有してもよい。 Examples of the solvent (E) include glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether; ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate and And esters such as ethyl pyruvate; ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone; cyclic esters such as γ-butyrolactone; A solvent (E) may contain 1 type independently, and may contain 2 or more types.
〈塩基性化合物(以下「塩基性化合物(C)」という場合がある)〉
本発明のレジスト組成物には、クエンチャーとして作用する化合物である。
塩基性化合物(C)は、好ましくは塩基性の含窒素有機化合物であり、例えばアミン及びアンモニウム塩が挙げられる。アミンとしては、脂肪族アミン及び芳香族アミンが挙げられる。脂肪族アミンとしては、第一級アミン、第二級アミン及び第三級アミンが挙げられる。塩基性化合物(C)として、好ましくは、式(C1)で表される化合物〜式(C8)で表される化合物が挙げられ、より好ましくは式(C1−1)で表される化合物が挙げられる。
<Basic compound (hereinafter sometimes referred to as “basic compound (C)”)>
The resist composition of the present invention is a compound that acts as a quencher.
The basic compound (C) is preferably a basic nitrogen-containing organic compound, and examples thereof include amines and ammonium salts. Examples of amines include aliphatic amines and aromatic amines. Aliphatic amines include primary amines, secondary amines and tertiary amines. The basic compound (C) is preferably a compound represented by the formula (C1) to a compound represented by the formula (C8), more preferably a compound represented by the formula (C1-1). It is done.
[式(C1)中、Rc1、Rc2及びRc3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を表し、該アルキル基及び該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、アミノ基又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基で置換されていてもよい。] [In formula (C1), R c1 , R c2 and R c3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. 10 represents an aromatic hydrocarbon group, and the hydrogen atom contained in the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, an amino group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, The hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms, or an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms. It may be substituted with a group hydrocarbon group. ]
[式(C1−1)中、Rc2及びRc3は、上記と同じ意味を表す。
Rc4は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を表す。
m3は0〜3の整数を表し、m3が2以上のとき、複数のRc4は同一又は相異なる。]
[In Formula (C1-1), R c2 and R c3 represent the same meaning as described above.
R c4 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms.
m3 represents an integer of 0 to 3, and when m3 is 2 or more, the plurality of R c4 are the same or different. ]
[式(C2)、式(C3)及び式(C4)中、Rc5、Rc6、Rc7及びRc8は、それぞれ独立に、Rc1と同じ意味を表す。
Rc9は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜6の脂環式炭化水素基又は炭素数2〜6のアルカノイル基を表す。
n3は0〜8の整数を表し、n3が2以上のとき、複数のRc9は同一又は相異なる。]
[In Formula (C2), Formula (C3) and Formula (C4), R c5 , R c6 , R c7 and R c8 each independently represent the same meaning as R c1 .
R c9 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, or an alkanoyl group having 2 to 6 carbon atoms.
n3 represents an integer of 0 to 8, and when n3 is 2 or more, the plurality of R c9 are the same or different. ]
[式(C5)及び式(C6)中、Rc10、Rc11、Rc12、Rc13及びRc16は、それぞれ独立に、Rc1と同じ意味を表す。
Rc14、Rc15及びRc17は、それぞれ独立に、Rc4と同じ意味を表す。
o3及びp3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、o3が2以上であるとき、複数のRc14は同一又は相異なり、p3が2以上であるとき、複数のRc15は、同一又は相異なる。
Lc1は、炭素数1〜6のアルカンジイル基、−CO−、−C(=NH)−、−S−又はこれらを組合せた2価の基を表す。]
[In Formula (C5) and Formula (C6), R c10 , R c11 , R c12 , R c13 and R c16 each independently represent the same meaning as R c1 .
R c14 , R c15 and R c17 each independently represent the same meaning as R c4 .
o3 and p3 each independently represents an integer of 0 to 3, and when o3 is 2 or more, the plurality of R c14 are the same or different, and when p3 is 2 or more, the plurality of R c15 are the same or Different.
L c1 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, —CO—, —C (═NH) —, —S—, or a divalent group obtained by combining these. ]
[式(C7)及び式(C8)中、Rc18、Rc19及びRc20は、それぞれ独立に、Rc4と同じ意味を表す。
q3、r3及びs3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、q3が2以上であるとき、複数のRc18は同一又は相異なり、r3が2以上であるとき、複数のRc19は同一又は相異なり、及びs3が2以上であるとき、複数のRc20は同一又は相異なる。
Lc2は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基、−CO−、−C(=NH)−、−S−又はこれらを組合せた2価の基を表す。]
Wherein (C7) and formula (C8), R c18, R c19 and R c20 in each occurrence independently represent the same meaning as R c4.
q3, r3 and s3 each independently represent an integer of 0 to 3, and when q3 is 2 or more, the plurality of R c18 are the same or different, and when r3 is 2 or more, the plurality of R c19 are the same. Or when different and when s3 is 2 or more, the plurality of R c20 are the same or different.
L c2 represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, —CO—, —C (═NH) —, —S—, or a divalent group obtained by combining these. ]
式(C1)〜式(C8)においては、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルコキシ基、アルカンジイル基は、上述したものと同様のものが挙げられる。
アルカノイル基としては、アセチル基、2−メチルアセチル基、2,2−ジメチルアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ペンタノイル基、2,2−ジメチルプロピオニル基等が挙げられる。
In the formulas (C1) to (C8), examples of the alkyl group, the alicyclic hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon group, the alkoxy group, and the alkanediyl group are the same as those described above.
Examples of the alkanoyl group include acetyl group, 2-methylacetyl group, 2,2-dimethylacetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, pentanoyl group, and 2,2-dimethylpropionyl group.
式(C1)で表される化合物としては、1−ナフチルアミン、2−ナフチルアミン、アニリン、ジイソプロピルアニリン、2−,3−又は4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、ジフェニルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔2−(2−メトキシエトキシ)エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノ−1,2−ジフェニルエタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタン等が挙げられ、好ましくはジイソプロピルアニリンが挙げられ、特に好ましくは2,6−ジイソプロピルアニリンが挙げられる。 Examples of the compound represented by the formula (C1) include 1-naphthylamine, 2-naphthylamine, aniline, diisopropylaniline, 2-, 3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N, N- Dimethylaniline, diphenylamine, hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, tributylamine, tri Pentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyl Hexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctylamine, methyldinonylamine, methyldidecylamine, ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonyl Amine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamine, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diamino-1,2- Examples include diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, and preferably diisopropyl. Piruanirin. Particularly preferred include 2,6-diisopropylaniline.
式(C2)で表される化合物としては、ピペラジン等が挙げられる。
式(C3)で表される化合物としては、モルホリン等が挙げられる。
式(C4)で表される化合物としては、ピペリジン及び特開平11−52575号公報に記載されているピペリジン骨格を有するヒンダードアミン化合物等が挙げられる。
式(C5)で表される化合物としては、2,2’−メチレンビスアニリン等が挙げられる。
式(C6)で表される化合物としては、イミダゾール、4−メチルイミダゾール等が挙げられる。
式(C7)で表される化合物としては、ピリジン、4−メチルピリジン等が挙げられる。
式(C8)で表される化合物としては、1,2−ジ(2−ピリジル)エタン、1,2−ジ(4−ピリジル)エタン、1,2−ジ(2−ピリジル)エテン、1,2−ジ(4−ピリジル)エテン、1,3−ジ(4−ピリジル)プロパン、1,2−ジ(4−ピリジルオキシ)エタン、ジ(2−ピリジル)ケトン、4,4’−ジピリジルスルフィド、4,4’−ジピリジルジスルフィド、2,2’−ジピリジルアミン、2,2’−ジピコリルアミン、ビピリジン等が挙げられる。
Examples of the compound represented by the formula (C2) include piperazine.
Examples of the compound represented by the formula (C3) include morpholine.
Examples of the compound represented by the formula (C4) include piperidine and hindered amine compounds having a piperidine skeleton described in JP-A No. 11-52575.
Examples of the compound represented by the formula (C5) include 2,2′-methylenebisaniline.
Examples of the compound represented by the formula (C6) include imidazole and 4-methylimidazole.
Examples of the compound represented by the formula (C7) include pyridine and 4-methylpyridine.
Examples of the compound represented by the formula (C8) include 1,2-di (2-pyridyl) ethane, 1,2-di (4-pyridyl) ethane, 1,2-di (2-pyridyl) ethene, 1, 2-di (4-pyridyl) ethene, 1,3-di (4-pyridyl) propane, 1,2-di (4-pyridyloxy) ethane, di (2-pyridyl) ketone, 4,4′-dipyridyl sulfide 4,4′-dipyridyl disulfide, 2,2′-dipyridylamine, 2,2′-dipiconylamine, bipyridine and the like.
アンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、3−(トリフルオロメチル)フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ブチルアンモニウムサリチラート及びコリン等が挙げられる。 As ammonium salts, tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, 3- (trifluoromethyl) phenyltrimethyl Ammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium salicylate, choline and the like can be mentioned.
塩基性化合物(C)の含有率は、レジスト組成物の固形分中、好ましくは、0.01〜5質量%程度であり、より好ましく0.01〜3質量%程度であり、特に好ましく0.01〜1質量%程度である。 The content of the basic compound (C) in the solid content of the resist composition is preferably about 0.01 to 5% by mass, more preferably about 0.01 to 3% by mass, and particularly preferably 0.8. It is about 01 to 1% by mass.
〈その他の成分(以下「その他の成分(F)」という場合がある)〉
本発明のレジスト組成物は、必要に応じて、その他の成分(F)を含有していてもよい。その他成分(F)に特に限定はなく、レジスト分野で公知の添加剤、例えば、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤、染料等を利用できる。
<Other components (hereinafter sometimes referred to as “other components (F)”)>
The resist composition of this invention may contain the other component (F) as needed. The other component (F) is not particularly limited, and additives known in the resist field, for example, sensitizers, dissolution inhibitors, surfactants, stabilizers, dyes and the like can be used.
<レジスト組成物の調製>
本発明のレジスト組成物は、樹脂(A)、酸発生剤(II)並びに必要に応じて用いられる溶剤(E)、酸発生剤(B)、塩基性化合物(C)及びその他の成分(F)を混合することにより調製することができる。混合順は任意であり、特に限定されるものではない。混合する際の温度は、10〜40℃の範囲から、樹脂などの種類や樹脂等の溶剤(E)に対する溶解度等に応じて適切な温度範囲を選ぶことができる。混合時間は、混合温度に応じて、0.5〜24時間の中から適切な時間を選ぶことができる。なお、混合手段も特に制限はなく、攪拌混合などを用いることができる。
各成分を混合した後は、孔径0.003〜0.2μm程度のフィルターを用いてろ過することが好ましい。
<Preparation of resist composition>
The resist composition of the present invention comprises a resin (A), an acid generator (II), a solvent (E) used as necessary, an acid generator (B), a basic compound (C), and other components (F ) Can be prepared by mixing. The mixing order is arbitrary and is not particularly limited. The temperature at the time of mixing can select an appropriate temperature range from the range of 10-40 degreeC according to the kind etc. of resin, the solubility with respect to solvent (E), such as resin. An appropriate mixing time can be selected from 0.5 to 24 hours depending on the mixing temperature. The mixing means is not particularly limited, and stirring and mixing can be used.
After mixing each component, it is preferable to filter using a filter having a pore size of about 0.003 to 0.2 μm.
〈レジストパターンの製造方法〉
本発明のレジストパターンの製造方法は、
(1)本発明のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程を含む。
<Method for producing resist pattern>
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises:
(1) A step of applying the resist composition of the present invention on a substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) The process of heating the composition layer after exposure, (5) The process of developing the composition layer after a heating is included.
レジスト組成物の基体上への塗布は、スピンコーター等、通常、用いられる装置によって行うことができる。基板としては、シリコンウェハ等の無機基板が挙げられる。レジスト組成物を塗布する前に、基板を洗浄したり、反射防止膜等が形成されていてもよい。 Application of the resist composition onto the substrate can be performed by a commonly used apparatus such as a spin coater. Examples of the substrate include an inorganic substrate such as a silicon wafer. Before applying the resist composition, the substrate may be washed or an antireflection film or the like may be formed.
塗布後の組成物を乾燥することにより、組成物層を形成する。乾燥は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて溶剤を蒸発させること(いわゆるプリベーク)により行うか、あるいは減圧装置を用いて行い、溶剤が除去された組成物層を形成する。この場合の温度は、例えば、50〜200℃程度が好ましい。また、圧力は、1〜1.0×105Pa程度が好ましい。 The composition layer is formed by drying the composition after application. Drying is performed, for example, by evaporating the solvent using a heating device such as a hot plate (so-called pre-baking) or using a decompression device to form a composition layer from which the solvent has been removed. The temperature in this case is preferably about 50 to 200 ° C., for example. The pressure is preferably about 1 to 1.0 × 10 5 Pa.
得られた組成物層は、通常、露光機を用いて露光する。露光機は、液浸露光機であってもよい。この際、通常、求められるパターンに相当するマスクを介して露光が行われる。露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2エキシマレーザ(波長157nm)のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源(YAG又は半導体レーザ等)からのレーザ光を波長変換して遠紫外域または真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの、電子線や、超紫外光(EUV)を照射するもの等、種々のものを用いることができる。 The obtained composition layer is usually exposed using an exposure machine. The exposure machine may be an immersion exposure machine. At this time, exposure is usually performed through a mask corresponding to a required pattern. Exposure light sources include those that emit laser light in the ultraviolet region such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), solid-state laser light source (YAG or semiconductor laser) Etc.) Using various lasers such as those that convert wavelength of laser light from the laser and emit harmonic laser light in the far-ultraviolet region or vacuum ultraviolet region, those that irradiate electron beams or extreme ultraviolet light (EUV), etc. Can do.
露光後の組成物層を、脱保護基反応を促進するために加熱処理(いわゆるポストエキスポジャーベーク)する。加熱温度としては、通常50〜200℃程度、好ましくは70〜150℃程度である。 The composition layer after exposure is subjected to heat treatment (so-called post-exposure baking) in order to promote the deprotection group reaction. As heating temperature, it is about 50-200 degreeC normally, Preferably it is about 70-150 degreeC.
加熱後の組成物層を、通常、現像装置を用いて、現像液を利用して現像する。現像方法としては、ディップ法、パドル法、スプレー法、ダイナミックディスペンス法等が挙げられる。現像温度は5〜60℃が好ましく、現像時間は5〜300秒間が好ましい。 The heated composition layer is usually developed using a developer using a developing device. Examples of the developing method include a dipping method, a paddle method, a spray method, and a dynamic dispensing method. The development temperature is preferably 5 to 60 ° C., and the development time is preferably 5 to 300 seconds.
本発明のレジスト組成物からポジ型レジストパターンを製造する場合は、現像液としてアルカリ現像液を用いる。アルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液であればよい。例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液等が挙げられる。アルカリ現像液には、界面活性剤が含まれていてもよい。
現像後レジストパターンを超純水で洗浄し、次いで、基板及びパターン上に残った水を除去することが好ましい。
When producing a positive resist pattern from the resist composition of the present invention, an alkaline developer is used as the developer. The alkaline developer may be various alkaline aqueous solutions used in this field. Examples thereof include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline). The alkali developer may contain a surfactant.
It is preferable to wash the resist pattern with ultrapure water after development, and then remove the water remaining on the substrate and the pattern.
本発明のレジスト組成物からネガ型レジストパターンを製造する場合は、現像液として有機溶剤を含む現像液(以下「有機系現像液」という場合がある)を用いる。
有機系現像液に含まれる有機溶剤としては、2−ヘキサノン、2−ヘプタノンなどのケトン溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのグリコールエーテルエステル溶剤;酢酸ブチル等のエステル溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエーテル溶剤;N,N−ジメチルアセトアミドなどのアミド溶剤;アニソールなどの芳香族炭化水素溶剤等が挙げられる。
有機系現像液中、有機溶剤の含有率は、90質量%以上100質量%以下が好ましく、95質量%以上100質量%以下がより好ましく、実質的に有機溶剤のみであることがさらに好ましい。
In the case of producing a negative resist pattern from the resist composition of the present invention, a developer containing an organic solvent as a developer (hereinafter sometimes referred to as “organic developer”) is used.
Organic solvents contained in the organic developer include ketone solvents such as 2-hexanone and 2-heptanone; glycol ether ester solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate; ester solvents such as butyl acetate; glycols such as propylene glycol monomethyl ether Examples include ether solvents; amide solvents such as N, N-dimethylacetamide; aromatic hydrocarbon solvents such as anisole.
In the organic developer, the content of the organic solvent is preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 95% by mass or more and 100% by mass or less, and still more preferably only the organic solvent.
なかでも、有機系現像液としては、酢酸ブチル及び/又は2−ヘプタノンを含む現像液が好ましい。
有機系現像液中、酢酸ブチル及び2−ヘプタノンの合計含有率は、50質量%以上100質量%以下が好ましく、90質量%以上100質量%以下がより好ましく、実質的に酢酸ブチル及び/又は2−ヘプタノンのみであることがさらに好ましい。
有機系現像液には、界面活性剤が含まれていてもよい。界面活性剤としては特に限定されないが、例えば、イオン性又は非イオン性のフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤などが挙げられる。また、有機系現像液には、微量の水分が含まれていてもよい。
現像の際、有機系現像液とは異なる種類の溶剤に置換することにより、現像を停止してもよい。
Among these, as the organic developer, a developer containing butyl acetate and / or 2-heptanone is preferable.
In the organic developer, the total content of butyl acetate and 2-heptanone is preferably 50% by mass to 100% by mass, more preferably 90% by mass to 100% by mass, and substantially butyl acetate and / or 2 -More preferred is heptanone alone.
The organic developer may contain a surfactant. The surfactant is not particularly limited, and examples thereof include ionic or nonionic fluorine-based and / or silicon-based surfactants. The organic developer may contain a trace amount of water.
At the time of development, the development may be stopped by substituting a solvent of a different type from the organic developer.
現像後のレジストパターンをリンス液で洗浄することが好ましい。リンス液としては、レジストパターンを溶解しないものであれば特に制限はなく、一般的な有機溶剤を含む溶液を使用することができ、好ましくはアルコール溶剤又はエステル溶剤である。
洗浄後は、基板及びパターン上に残ったリンス液を除去することが好ましい。
It is preferable to wash the developed resist pattern with a rinse solution. The rinsing liquid is not particularly limited as long as it does not dissolve the resist pattern, and a solution containing a general organic solvent can be used, and an alcohol solvent or an ester solvent is preferable.
After the cleaning, it is preferable to remove the rinse solution remaining on the substrate and the pattern.
〈用途〉
本発明のレジスト組成物は、KrFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、ArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、電子線(EB)露光用のレジスト組成物又はEUV露光用のレジスト組成物、特に液浸露光用のレジスト組成物として好適であり、半導体の微細加工に有用である。
<Application>
The resist composition of the present invention is a resist composition for KrF excimer laser exposure, a resist composition for ArF excimer laser exposure, a resist composition for electron beam (EB) exposure, or a resist composition for EUV exposure, particularly a liquid. It is suitable as a resist composition for immersion exposure and useful for fine processing of semiconductors.
実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中、含有量ないし使用量を表す「%」及び「部」は、特記しないかぎり質量基準である。
化合物の構造は、MASS(LC:Agilent製1100型、MASS:Agilent製LC/MSD型又はLC/MSD TOF型)で確認した。
重量平均分子量は、下記条件で、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。
装置:HLC−8120GPC型(東ソー社製)
カラム:TSKgel Multipore HXL-M x 3+guardcolumn(東ソー社製)
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μl
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー社製)
The present invention will be described more specifically with reference to examples. In the examples, “%” and “parts” representing the content or amount used are based on mass unless otherwise specified.
The structure of the compound was confirmed by MASS (LC: Agilent 1100 type, MASS: Agilent LC / MSD type or LC / MSD TOF type).
The weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography under the following conditions.
Apparatus: HLC-8120GPC type (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSKgel Multipore HXL-M x 3 + guardcolumn (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μl
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)
合成例1(モノマー(M−K)の合成)
式(K−1)で表される化合物33.48部、ジシクロヘキシルカルボジイミド23.93部及び塩化メチレン40部を、反応器に仕込み、混合した。得られた混合物を0℃程度まで冷却した後、式(K−2)で表される化合物18.83部を加え、0℃程度のまま、1時間攪拌した。23℃まで昇温し、さらに30分間攪拌した。不溶物をろ過して除去し、得られたろ液を濃縮して、式(K−3)で表される化合物44.28部を得た。
Synthesis Example 1 (Synthesis of monomer (M-K))
33.48 parts of the compound represented by the formula (K-1), 23.93 parts of dicyclohexylcarbodiimide and 40 parts of methylene chloride were charged into a reactor and mixed. After cooling the obtained mixture to about 0 ° C., 18.83 parts of the compound represented by the formula (K-2) was added, and the mixture was stirred for about 1 hour while maintaining about 0 ° C. The temperature was raised to 23 ° C. and the mixture was further stirred for 30 minutes. Insoluble matters were removed by filtration, and the obtained filtrate was concentrated to obtain 44.28 parts of a compound represented by the formula (K-3).
前記のようにして得られた式(K−3)で表される化合物19.42部、式(K−4)で表される化合物18.22部及びアセトニトリル200部を、反応器に仕込み、混合した。得られた混合物を50℃で3時間攪拌した。得られた混合物を濃縮し、クロロホルム300部及びイオン交換水150部を加えた後、分液操作により、有機層を回収した。回収された有機層をイオン交換水150部で水洗し、有機層を濃縮した。濃縮物を、カラム分取(カラム分取条件 固定相:メルク社製シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:酢酸エチル)することにより、式(M−K)で表される化合物12.89部を得た。
MS(質量分析):308.1(分子イオンピーク)
A reactor was charged with 19.42 parts of the compound represented by the formula (K-3) obtained as described above, 18.22 parts of the compound represented by the formula (K-4) and 200 parts of acetonitrile. Mixed. The resulting mixture was stirred at 50 ° C. for 3 hours. The obtained mixture was concentrated, 300 parts of chloroform and 150 parts of ion-exchanged water were added, and then the organic layer was recovered by a liquid separation operation. The recovered organic layer was washed with 150 parts of ion exchange water, and the organic layer was concentrated. The concentrate is subjected to column fractionation (column fractionation conditions stationary phase: silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co., Ltd. developing solvent: ethyl acetate) to obtain 12.89 parts of a compound represented by the formula (M-K). It was.
MS (mass spectrometry): 308.1 (molecular ion peak)
合成例2:[式(II−1)で表される塩の合成]
式(II−1−a)で表される塩を、特開2008−127367号公報に記載された方法で合成した。式(II−1−a)で表される塩10.00部、アセトニトリル50部、式(II−1−b)で表される化合物(商品名:カルボニルジイミダゾール 東京化成製)4.44部を仕込み、80℃で30分間攪拌した。その後、得られた反応物を23℃まで冷却し、ろ過して、式(II−1−c)で表される塩を含有する溶液59.48部を得た。
Synthesis Example 2: [Synthesis of salt represented by formula (II-1)]
A salt represented by the formula (II-1-a) was synthesized by the method described in JP-A-2008-127367. 10.00 parts of salt represented by formula (II-1-a), 50 parts of acetonitrile, compound represented by formula (II-1-b) (trade name: carbonyldiimidazole manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 4.44 parts And stirred at 80 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the obtained reaction product was cooled to 23 ° C. and filtered to obtain 59.48 parts of a solution containing a salt represented by the formula (II-1-c).
式(II−1−c)で表される塩を含有する溶液59.48部、式(II−1−d)で表される化合物(商品名:3−エチル−オキセタンメタノール 東京化成製)2.57部を仕込み、23℃で1時間攪拌し、ろ過した。回収された濾液を濃縮し、得られた濃縮物に、クロロホルム100部及びイオン交換水30部を仕込み、30分間攪拌し、分液した。この水洗操作を3回繰り返した。回収された有機層を濃縮することにより、式(II−1)で表される塩8.73部を得た。
MS(ESI(+)Spectrum):M+ 263.1
MS(ESI(−)Spectrum):M− 273.0
59.48 parts of a solution containing a salt represented by the formula (II-1-c), a compound represented by the formula (II-1-d) (trade name: 3-ethyl-oxetanemethanol manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 2 .57 parts was charged, stirred at 23 ° C. for 1 hour, and filtered. The collected filtrate was concentrated, and 100 parts of chloroform and 30 parts of ion-exchanged water were added to the resulting concentrate, followed by stirring for 30 minutes and liquid separation. This washing operation was repeated three times. The recovered organic layer was concentrated to obtain 8.73 parts of the salt represented by the formula (II-1).
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 273.0
合成例3:[式(II−2)で表される塩の合成]
式(II−2−a)で表される塩10.96部、アセトニトリル50部、式(II−2−b)で表される化合物(商品名:カルボニルジイミダゾール 東京化成製)4.44部を仕込み、80℃で30分間攪拌した。得られた反応物を23℃まで冷却し、ろ過して、式(II−2−c)で表される塩を含有する溶液60.54部を得た。
Synthesis Example 3: [Synthesis of salt represented by formula (II-2)]
10.96 parts of a salt represented by the formula (II-2-a), 50 parts of acetonitrile, a compound represented by the formula (II-2-b) (trade name: carbonyldiimidazole, manufactured by Tokyo Chemical Industry) 4.44 parts And stirred at 80 ° C. for 30 minutes. The obtained reaction product was cooled to 23 ° C. and filtered to obtain 60.54 parts of a solution containing a salt represented by the formula (II-2-c).
式(II−2−c)で表される塩を含有する溶液60.54部、式(II−2−d)で表される化合物(商品名:3−エチル−オキセタンメタノール 東京化成製)2.57部を仕込み、23℃で1時間攪拌し、ろ過した。回収された濾液を濃縮し、得られた濃縮物に、クロロホルム100部及びイオン交換水30部を仕込み、30分間攪拌し、分液した。この水洗操作を3回繰り返した。回収された有機層を濃縮することにより、式(II−2)で表される塩8.92部を得た。 60.54 parts of a solution containing a salt represented by the formula (II-2-c), a compound represented by the formula (II-2-d) (trade name: 3-ethyl-oxetanemethanol manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 2 .57 parts was charged, stirred at 23 ° C. for 1 hour, and filtered. The collected filtrate was concentrated, and 100 parts of chloroform and 30 parts of ion-exchanged water were added to the resulting concentrate, followed by stirring for 30 minutes and liquid separation. This washing operation was repeated three times. The recovered organic layer was concentrated to obtain 8.92 parts of the salt represented by the formula (II-2).
MS(ESI(+)Spectrum):M+ 305.1
MS(ESI(−)Spectrum):M− 273.0
MS (ESI (+) Spectrum): M + 305.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 273.0
合成例4:[式(II−3)で表される塩の合成]
式(II−3−a)で表される塩を、特開2008−127367号公報に記載された方法で合成した。式(II−3−a)で表される塩10.00部、アセトニトリル50.00部、式(II−3−b)で表される化合物(商品名:カルボニルジイミダゾール 東京化成製)4.44部を仕込み、80℃で30分間攪拌した後、得られた反応物を23℃まで冷却し、ろ過して、式(II−3−c)で表される塩を含有する溶液59.68部を得た。
Synthesis Example 4: [Synthesis of salt represented by formula (II-3)]
A salt represented by the formula (II-3-a) was synthesized by a method described in JP-A-2008-127367. 3. 10.00 parts of salt represented by formula (II-3-a), 50.00 parts of acetonitrile, compound represented by formula (II-3-b) (trade name: carbonyldiimidazole manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) After charging 44 parts and stirring at 80 ° C. for 30 minutes, the resulting reaction product was cooled to 23 ° C., filtered, and a solution 59.68 containing a salt represented by the formula (II-3-c). Got a part.
式(II−3−c)で表される塩を含有する溶液59.68部、式(II−3−d)で表される化合物(商品名:グリシドール アルドリッチ製)1.64部を仕込み、23℃で1時間攪拌し、ろ過した。回収された濾液を濃縮し、得られた濃縮物に、クロロホルム100部及びイオン交換水30部を仕込み、30分間攪拌し、分液した。この水洗操作を3回繰り返した。回収された有機層を濃縮することにより、式(II−3)で表される塩5.80部を得た。
MS(ESI(+)Spectrum):M+ 263.1
MS(ESI(−)Spectrum):M− 231.0
59.68 parts of a solution containing a salt represented by the formula (II-3-c), 1.64 parts of a compound represented by the formula (II-3-d) (trade name: manufactured by Glicidol Aldrich), The mixture was stirred at 23 ° C. for 1 hour and filtered. The collected filtrate was concentrated, and 100 parts of chloroform and 30 parts of ion-exchanged water were added to the resulting concentrate, followed by stirring for 30 minutes and liquid separation. This washing operation was repeated three times. The recovered organic layer was concentrated to obtain 5.80 parts of the salt represented by the formula (II-3).
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 231.0
合成例5:[式(II−4)で表される塩の合成]
式(II−4−a)で表される塩を、特開2008−127367号公報に記載された方法で合成した。式(II−4−a)で表される塩10.00部、アセトニトリル50.00部、式(II−4−b)で表される化合物(商品名:カルボニルジイミダゾール 東京化成製)4.44部を仕込み、80℃で30分間攪拌した。得られた反応物を23℃まで冷却し、ろ過して、式(II−4−c)で表される塩を含有する溶液59.88部を得た。
Synthesis Example 5: [Synthesis of salt represented by formula (II-4)]
A salt represented by the formula (II-4-a) was synthesized by the method described in JP-A-2008-127367. 3. 10.00 parts of salt represented by formula (II-4-a), 50.00 parts of acetonitrile, compound represented by formula (II-4-b) (trade name: carbonyldiimidazole manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 44 parts were charged and stirred at 80 ° C. for 30 minutes. The obtained reaction product was cooled to 23 ° C. and filtered to obtain 59.88 parts of a solution containing a salt represented by the formula (II-4-c).
式(II−4−c)で表される塩を含有する溶液59.88部、式(II−4−d)で表される化合物(商品名:5,5−ジメチル−7−オキサビシクロ[4.1.0]ペンタン−2−オール アルドリッチ製)3.15部を仕込み、23℃で1時間攪拌し、ろ過した。回収された濾液を濃縮し、得られた濃縮物に、クロロホルム100部及びイオン交換水30部を仕込み、30分間攪拌し、分液した。この水洗操作を3回繰り返した。回収された有機層を濃縮することにより、式(II−4)で表される塩5.42部を得た。 59.88 parts of a solution containing a salt represented by the formula (II-4-c), a compound represented by the formula (II-4-d) (trade name: 5,5-dimethyl-7-oxabicyclo [ 4.1.0] Pentan-2-ol (manufactured by Aldrich) was charged, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 1 hour and filtered. The collected filtrate was concentrated, and 100 parts of chloroform and 30 parts of ion-exchanged water were added to the resulting concentrate, followed by stirring for 30 minutes and liquid separation. This washing operation was repeated three times. The recovered organic layer was concentrated to obtain 5.42 parts of the salt represented by the formula (II-4).
MS(ESI(+)Spectrum):M+ 263.1
MS(ESI(−)Spectrum):M− 299.0
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 299.0
合成例6:式(B1−5)で表される塩の合成
式(B1−5−a)で表される塩50.49部及びクロロホルム252.44部を反応器に仕込み、23℃で30分間攪拌した後、式(B1−5−b)で表される化合物16.27部を滴下し、23℃で1時間攪拌することにより、式(B1−5−c)で表される塩を含む溶液を得た。得られた式(B1−5−c)で表される塩を含む溶液に、式(B1−5−d)で表される塩48.80部及びイオン交換水84.15部を添加し、23℃で12時間攪拌した。得られた反応液が2層に分離していたので、クロロホルム層を分液して取り出し、更に、該クロロホルム層にイオン交換水84.15部を添加し、水洗した。この操作を5回繰り返した。得られたクロロホルム層に、活性炭3.88部を添加攪拌し、ろ過した。回収されたろ液を濃縮し、得られた残渣に、アセトニトリル125.87部を添加攪拌し、濃縮した。得られた残渣に、アセトニトリル20.62部及びtert−ブチルメチルエーテル309.30部を加えて23℃で30分間攪拌し、上澄み液を除去し、濃縮した。得られた残渣に、n−ヘプタン200部を添加、23℃で30分間攪拌し、ろ過することにより、式(B1−5)で表される塩61.54部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 375.2
MASS(ESI(−)Spectrum):M− 339.1
Synthesis Example 6: Synthesis of salt represented by formula (B1-5)
50.49 parts of the salt represented by the formula (B1-5-a) and 252.44 parts of chloroform are charged into a reactor, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then represented by the formula (B1-5-b). 16.27 parts of the compound was added dropwise and stirred at 23 ° C. for 1 hour to obtain a solution containing a salt represented by the formula (B1-5-c). To the obtained solution containing the salt represented by the formula (B1-5-c), 48.80 parts of the salt represented by the formula (B1-5-d) and 84.15 parts of ion-exchanged water are added, The mixture was stirred at 23 ° C. for 12 hours. Since the resulting reaction solution was separated into two layers, the chloroform layer was separated and removed, and 84.15 parts of ion-exchanged water was further added to the chloroform layer and washed with water. This operation was repeated 5 times. To the obtained chloroform layer, 3.88 parts of activated carbon was added and stirred, followed by filtration. The collected filtrate was concentrated, and 125.87 parts of acetonitrile was added to the resulting residue, and the mixture was stirred and concentrated. To the obtained residue, 20.62 parts of acetonitrile and 309.30 parts of tert-butyl methyl ether were added and stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and the supernatant was removed and concentrated. To the obtained residue, 200 parts of n-heptane was added, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and filtered to obtain 61.54 parts of the salt represented by the formula (B1-5).
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 375.2
MASS (ESI (−) Spectrum): M - 339.1
樹脂(A)の合成
樹脂(A)の合成において使用した化合物(モノマー)を下記に示す。
以下、これらのモノマーを、その符号に応じて、「モノマー(M−A)」〜「モノマー(M−L)」という。
Synthesis of Resin (A) Compounds (monomers) used in the synthesis of resin (A) are shown below.
Hereinafter, these monomers are referred to as “monomer (MA)” to “monomer (ML)” depending on the reference numerals.
〔樹脂A1の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−G)、モノマー(M−E)、モノマー(M−B)、モノマー(M−H)及びモノマー(M−K)を用い、そのモル比〔モノマー(M−G):モノマー(M−E):モノマー(M−B):モノマー(M−H):モノマー(M−K)〕が32:7:8:43:10となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.6×103の樹脂A1(共重合体)を収率80%で得た。この樹脂A1は、以下の構造単位を有するものである。
[Synthesis of Resin A1]
As a monomer, a monomer (MG), a monomer (ME), a monomer (MB), a monomer (M-H), and a monomer (M-K) are used, and the molar ratio [monomer (MG) : Monomer (ME): monomer (MB): monomer (M-H): monomer (M-K)] to be 32: 7: 8: 43: 10 1.5 mass times dioxane was added to make a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 75 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was dissolved again in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 7.6. A × 10 3 resin A1 (copolymer) was obtained in a yield of 80%. This resin A1 has the following structural units.
〔樹脂A2の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−F)、モノマー(M−I)、モノマー(M−J)、モノマー(M−D)及びモノマー(M−K)を用い、そのモル比〔モノマー(M−F):モノマー(M−I):モノマー(M−J):モノマー(M−D):モノマー(M−K)〕が45:14:2.5:22.5:16となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを73℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量8.8×103の樹脂A2(共重合体)を収率71%で得た。この樹脂A2は、以下の構造単位を有するものである。
[Synthesis of Resin A2]
As a monomer, a monomer (MF), a monomer (M-I), a monomer (M-J), a monomer (MD), and a monomer (M-K) are used, and the molar ratio [monomer (MF) : Monomer (M-I): monomer (M-J): monomer (M-D): monomer (M-K)] is mixed to be 45: 14: 2.5: 22.5: 16, Dioxane of 1.5 mass times the total monomer amount was added to make a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 73 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was dissolved again in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 8.8. × 10 3 of the resin A2 (copolymer) was obtained in 71% yield. This resin A2 has the following structural units.
〔樹脂A3の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−F)、モノマー(M−I)、モノマー(M−J)、モノマー(M−D)、モノマー(M−H)及びモノマー(M−K)を用い、そのモル比〔モノマー(M−F):モノマー(M−I):モノマー(M−J):モノマー(M−D):モノマー(M−H):モノマー(M−K)〕が45:14:2.5:17.5:5:16となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量8.3×103の樹脂A3(共重合体)を収率69%で得た。この樹脂A3は、以下の構造単位を有するものである。
[Synthesis of Resin A3]
As a monomer, a monomer (M−F), a monomer (M−I), a monomer (M−J), a monomer (M−D), a monomer (M−H), and a monomer (M−K) are used, and a molar ratio thereof. [Monomer (MF): Monomer (M-I): Monomer (M-J): Monomer (MD): Monomer (M-H): Monomer (M-K)] 45: 14: 2. It mixed so that it might become 5: 17.5: 5: 16, and the dioxane of 1.5 mass times the total monomer amount was added, and it was set as the solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 75 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was dissolved again in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by two reprecipitation operations of filtering the resin, and a weight average molecular weight of 8.3. × 10 3 of the resin A3 (copolymer) was obtained in 69% yield. This resin A3 has the following structural units.
〔樹脂A4の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−F)、モノマー(M−L)、モノマー(M−J)、モノマー(M−D)及びモノマー(M−K)を用い、そのモル比〔モノマー(M−F):モノマー(M−L):モノマー(M−J):モノマー(M−D):モノマー(M−K)〕が45:14:2.5:22.5:16となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量8.2×103の樹脂A4(共重合体)を収率66%で得た。この樹脂A4は、以下の構造単位を有するものである。
[Synthesis of Resin A4]
As a monomer, a monomer (MF), a monomer (ML), a monomer (MJ), a monomer (MD), and a monomer (MK) are used, and the molar ratio [monomer (MF) : Monomer (ML): monomer (M-J): monomer (MD): monomer (M-K)] is mixed to be 45: 14: 2.5: 22.5: 16, A solution was prepared by adding propylene glycol monomethyl ether acetate of 1.5 mass times the total monomer amount. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 75 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by reprecipitation operation of filtering the resin twice. Resin A4 (copolymer) having a molecular weight of 8.2 × 10 3 was obtained in a yield of 66%. This resin A4 has the following structural units.
〔樹脂A5の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−G)、モノマー(M−L)、モノマー(M−B)、モノマー(M−H)及びモノマー(M−K)を用い、そのモル比〔モノマー(M−G):モノマー(M−L):モノマー(M−B):モノマー(M−H):モノマー(M−K)〕が32:7:8:43:10となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.9×103の樹脂A5(共重合体)を収率82%で得た。この樹脂A5は、以下の構造単位を有するものである。
[Synthesis of Resin A5]
As a monomer, a monomer (MG), a monomer (ML), a monomer (MB), a monomer (M-H), and a monomer (M-K) are used, and the molar ratio [monomer (MG) : Monomer (ML): monomer (MB): monomer (M-H): monomer (M-K)] to be 32: 7: 8: 43: 10 1.5 mass times propylene glycol monomethyl ether acetate was added to prepare a solution. To this solution, 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 75 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, followed by reprecipitation operation of filtering the resin twice. Resin A5 (copolymer) having a molecular weight of 7.9 × 10 3 was obtained in a yield of 82%. This resin A5 has the following structural units.
〔樹脂H1の合成〕
モノマーとして、モノマー(M−A)及びモノマー(M−C)を用い、そのモル比〔モノマー(M−A):モノマー(M−C)〕が40:60となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1.4mol%及び4.2mol%添加し、これらを70℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量5.0×103の樹脂H1(共重合体)を収率92%で得た。この樹脂H1は、以下の構造単位を有するものである。
[Synthesis of Resin H1]
Monomer (MA) and monomer (MC) are used as monomers and mixed so that the molar ratio [monomer (MA): monomer (MC)] is 40:60. An amount of 1.5 mass times dioxane was added to prepare a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 1.4 mol% and 4.2 mol%, respectively, based on the total monomer amount, and these were added at 70 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The obtained resin was dissolved again in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the reprecipitation operation of filtering the resin was performed twice, and the weight average molecular weight was 5.0. A × 10 3 resin H1 (copolymer) was obtained in a yield of 92%. This resin H1 has the following structural units.
<レジスト組成物の調製>
以下に示す成分の各々を表1に示す質量部で溶剤に溶解し、さらに孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。
<Preparation of resist composition>
Each of the components shown below was dissolved in a solvent in parts by mass shown in Table 1, and further filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist composition.
<樹脂>
A1〜A5、H1:樹脂A1〜樹脂A5、樹脂H1
<酸発生剤>
II−1:
II−2:
II−3:
II−4:
B1−3:特開2010−152341号公報の実施例に従って合成
B1−5:
B2:トリフェニルスルホニウム トリフレート(TPS−105 ミドリ化学(株)製)
<Resin>
A1 to A5, H1: Resin A1 to Resin A5, Resin H1
<Acid generator>
II-1:
II-2:
II-3:
II-4:
B1-3: synthesized according to the example of JP 2010-152341 A
B1-5:
B2: Triphenylsulfonium triflate (manufactured by TPS-105 Midori Chemical Co., Ltd.)
<塩基性化合物:クエンチャー>
C1:2,6−ジイソプロピルアニリン(東京化成工業(株)製)
<Basic compound: Quencher>
C1: 2,6-diisopropylaniline (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 265部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20部
2−ヘプタノン 20部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<Solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 265 parts Propylene glycol monomethyl ether 20 parts 2-heptanone 20 parts γ-butyrolactone 3.5 parts
実施例1〜13及び比較例1
<ネガ型レジストパターンの製造>
12インチのシリコンウェハ上に、有機反射防止膜用組成物[ARC−29;日産化学(株)製]を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、厚さ78nmの有機反射防止膜を形成した。次いで、前記の有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥(プリベーク)後の組成物層の膜厚が100nmとなるようにスピンコートし、ダイレクトホットプレート上にて、表1の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベークして、組成物層を形成した。
組成物層が形成されたシリコンウェハに、液浸露光用ArFエキシマレーザステッパー[XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、Annular σout=0.85 σin=0.65 XY−pol.照明]で、トレンチパターン(ピッチ120nm/トレンチ幅40nm)を形成するためのマスクを用いて、露光量を段階的に変化させて露光した。なお、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、ホットプレート上にて、表1の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベークを行った。その後、現像液として酢酸ブチル(東京化成工業(株)製)を用いて、23℃で20秒間パドル現像を行うことにより、ネガ型レジストパターンを製造した。
Examples 1 to 13 and Comparative Example 1
<Manufacture of negative resist pattern>
An organic antireflective coating composition [ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.] was applied onto a 12-inch silicon wafer, and baked under the conditions of 205 ° C. and 60 seconds, whereby an organic layer having a thickness of 78 nm. An antireflection film was formed. Next, on the organic antireflection film, the resist composition was spin-coated so that the film thickness of the composition layer after drying (pre-baking) was 100 nm. The composition layer was formed by pre-baking for 60 seconds at the temperature described in the “PB” column.
ArF excimer laser stepper for immersion exposure [XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, Annual σ out = 0.85 σ in = 0.65 XY-pol on a silicon wafer on which the composition layer is formed . Illumination], using a mask for forming a trench pattern (pitch 120 nm / trench width 40 nm), the exposure amount was changed stepwise to perform exposure. Note that ultrapure water was used as the immersion medium.
After the exposure, post-exposure baking was performed for 60 seconds on the hot plate at the temperature described in the “PEB” column of Table 1. Thereafter, paddle development was performed at 23 ° C. for 20 seconds using butyl acetate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as a developer, thereby producing a negative resist pattern.
得られたレジストパターンにおいて、トレンチパターンの幅が40nmとなる露光量を実効感度とした。 In the obtained resist pattern, the exposure amount at which the width of the trench pattern was 40 nm was defined as effective sensitivity.
<フォーカスマージン評価(DOF)>
実効感度において、フォーカスを段階的に変化させて露光する以外は上記と同様の操作を行ってネガ型レジストパターンを製造した。得られたレジストパターンにおいて、トレンチパターンの幅が40nm±5%(38〜42nm)となるフォーカス範囲をDOFとした。結果を表2に示す。
<Focus margin evaluation (DOF)>
A negative resist pattern was manufactured in the same manner as described above except that the exposure was performed while changing the focus stepwise in terms of effective sensitivity. In the obtained resist pattern, the focus range in which the width of the trench pattern is 40 nm ± 5% (38 to 42 nm) was defined as DOF. The results are shown in Table 2.
実施例14〜26及び比較例2
現像液を、2−ヘプタノン(協和醗酵(株)製)に代える以外は、上記と同様の操作を行ってネガ型レジストパターンを製造し、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表3に示す。
Examples 14 to 26 and Comparative Example 2
Except for changing the developer to 2-heptanone (manufactured by Kyowa Hakko Co., Ltd.), the same operation as above was performed to produce a negative resist pattern, and the same evaluation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 3.
上記の結果から、本発明のレジスト組成物によれば、優れたフォーカスマージンでネガ型レジストパターンを製造できることがわかる。 From the above results, it can be seen that the resist composition of the present invention can produce a negative resist pattern with an excellent focus margin.
<レジスト組成物の調製>
以下に示す成分の各々を表4に示す質量部で、下記の溶剤に溶解し、さらに孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。
<Preparation of resist composition>
Each of the components shown below was dissolved in the following solvent in the parts by mass shown in Table 4 and further filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist composition.
実施例27〜30及び比較例3
<レジストパターンの製造>
シリコンウェハに、有機反射防止膜用組成物(ARC−29;日産化学(株)製)を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、厚さ78nmの有機反射防止膜を形成した。次いで、この有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥後の膜厚が85nmとなるようにスピンコートした。レジスト組成物を塗布したシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表4の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベークし、レジスト組成物層を形成した。レジスト組成物層が形成されたシリコンウェハに、液浸露光用ArFエキシマステッパー(XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3/4Annular X−Y偏光)で、コンタクトホールパターン(ホールピッチ100nm/ホール径70nm)を形成するためのマスクを用いて、露光量を段階的に変化させて露光した。なお、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、前記シリコンウェハを、ホットプレート上にて、表4の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク処理した。次いでこのシリコンウェハを、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行った。
Examples 27 to 30 and Comparative Example 3
<Manufacture of resist pattern>
An organic antireflective coating composition (ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) is applied to a silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to form an organic antireflective coating having a thickness of 78 nm. Formed. Next, the above resist composition was spin-coated on this organic antireflection film so that the film thickness after drying was 85 nm. The silicon wafer coated with the resist composition was pre-baked on a direct hot plate for 60 seconds at the temperature described in the “PB” column of Table 4 to form a resist composition layer. A contact hole pattern (hole pitch) is formed on a silicon wafer on which a resist composition layer has been formed using an ArF excimer stepper for immersion exposure (XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY polarized light). Using a mask for forming (100 nm / hole diameter 70 nm), the exposure amount was changed stepwise to perform exposure. Note that ultrapure water was used as the immersion medium.
After the exposure, the silicon wafer was post-exposure baked on a hot plate for 60 seconds at the temperature described in the “PEB” column of Table 4. Next, this silicon wafer was subjected to paddle development for 60 seconds with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution.
各レジスト組成物層から、ホール径70nmのマスクで形成したパターンのホール径が55nmとなる露光量を実効感度とした。 From each resist composition layer, an exposure amount at which the hole diameter of a pattern formed with a mask having a hole diameter of 70 nm was 55 nm was defined as effective sensitivity.
<フォーカスマージン評価(DOF)>
実効感度において、フォーカスを振った場合、線幅が55nm±5%の幅にある範囲(52.5〜57.7nm)をDOFとした。結果を表5に示す。
<Focus margin evaluation (DOF)>
In the effective sensitivity, when the focus is shaken, a range (52.5 to 57.7 nm) in which the line width is 55 nm ± 5% is defined as DOF. The results are shown in Table 5.
本発明のレジスト組成物は、レジストパターンを形成する際のフォーカスマージンが広く、半導体の微細加工等に利用することができる。 The resist composition of the present invention has a wide focus margin when forming a resist pattern, and can be used for fine processing of semiconductors.
Claims (3)
[式(I)中、
R1は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
A1は、単結合、*−A2−O−、*−A2−CO−O−、*−A2−CO−O−A3−CO−O−又は*−A2−O−CO−A3−O−を表す。
*は−O−との結合手を表す。
A2及びA3は、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。]
[式(II)中、
R3及びR4は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
X1は、2価の炭素数1〜17の飽和炭化水素基を表し、前記2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、前記2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
R5は、式(IIA)で表される基又は式(IIE)で表される基を表す。
Z1+は、有機カチオンを表す。]
[式(IIA)及び式(IIE)中、
s1は、1〜4の整数を表す。t1は、0〜2の整数を表す。但し、s1+t1は、1〜4である。
s11は、1〜4の整数を表す。t11は、0〜2の整数を表す。
s12は、1〜4の整数を表す。t12は、0〜2の整数を表す。但し、s12+t12は、0〜4である。
R 6 は、炭素数1〜12の飽和炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表し、前記飽和炭化水素基及び前記芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜6のアルキル基又はニトロ基で置換されていてもよく、R 6 の2つが互いに結合して環を形成してもよく、前記飽和炭化水素基及び環に含まれる−CH 2 −は、−O−で置き換わっていてもよい。
u1は、0〜8の整数を表し、u1が2以上である場合、複数のR 6 は同一又は相異なる。
R 7 及びR 8 は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、ハロゲン基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基、炭素数2〜7のアシル基、炭素数2〜7のアシルオキシ基又は炭素数2〜7のアシルアミノ基を表し、R 7 及びR 8 の2つが互いに結合して単結合又は環を形成してもよい。
u2及びu3は、それぞれ独立に、0〜16の整数を表し、u2が2以上である場合、複数のR 7 は同一又は相異なり、u3が2以上である場合、複数のR 8 は同一又は相異なる。
*はX 1 との結合手である。] A resist composition comprising a resin comprising a structural unit represented by formula (I) and a structural unit having an acid labile group, and an acid generator represented by formula (II).
[In the formula (I),
R 1 represents a C 1-6 alkyl group, a hydrogen atom or a halogen atom which may have a halogen atom.
A 1 is a single bond, * —A 2 —O—, * —A 2 —CO—O—, * —A 2 —CO—O—A 3 —CO—O— or * —A 2 —O—CO. -A 3 represents a -O-.
* Represents a bond with -O-.
A 2 and A 3 each independently represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms. ]
[In the formula (II),
R 3 and R 4 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, a hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, and the divalent saturated —CH 2 — contained in the hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—.
R 5 represents a group represented by the formula (IIA) or a group represented by the formula (IIE) .
Z1 + represents an organic cation. ]
[In Formula (IIA) and Formula (IIE),
s1 represents an integer of 1 to 4. t1 represents the integer of 0-2. However, s1 + t1 is 1-4.
s11 represents an integer of 1 to 4. t11 represents an integer of 0 to 2.
s12 represents an integer of 1 to 4. t12 represents an integer of 0 to 2. However, s12 + t12 is 0-4.
R 6 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group has a carbon number 1 to 6 alkyl groups or nitro groups may be substituted , and two of R 6 may be bonded to each other to form a ring, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group and the ring is It may be replaced by -O-.
u1 represents an integer of 0 to 8, and when u1 is 2 or more, the plurality of R 6 are the same or different.
R 7 and R 8 are each independently a hydroxy group, a halogen group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or 2 to 7 carbon atoms. An acyl group having 2 to 7 carbon atoms or an acylamino group having 2 to 7 carbon atoms, and two of R 7 and R 8 may be bonded to each other to form a single bond or a ring.
u2 and u3 are independently an integer of 0 to 16, if u2 is 2 or more, plural R 7 may be the same or different, when u3 is 2 or more, plural R 8 are the same or Different.
* Represents a bond to X 1. ]
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程を含むレジストパターンの製造方法。 (1) The process of apply | coating the resist composition of Claim 1 or 2 on a board | substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) A method for producing a resist pattern, comprising: a step of heating the composition layer after exposure; and (5) a step of developing the composition layer after heating.
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