JP6271650B2 - Polymer compounds, compounds - Google Patents

Polymer compounds, compounds Download PDF

Info

Publication number
JP6271650B2
JP6271650B2 JP2016136413A JP2016136413A JP6271650B2 JP 6271650 B2 JP6271650 B2 JP 6271650B2 JP 2016136413 A JP2016136413 A JP 2016136413A JP 2016136413 A JP2016136413 A JP 2016136413A JP 6271650 B2 JP6271650 B2 JP 6271650B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
atom
carbon atoms
component
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016136413A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017020016A (en
Inventor
内海 義之
義之 内海
雅俊 新井
雅俊 新井
尚宏 太宰
尚宏 太宰
嘉崇 小室
嘉崇 小室
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd filed Critical Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Publication of JP2017020016A publication Critical patent/JP2017020016A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6271650B2 publication Critical patent/JP6271650B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、レジスト組成物用として有用な高分子化合物、該高分子化合物の原料として有用な化合物に関する。   The present invention relates to a polymer compound useful as a resist composition and a compound useful as a raw material for the polymer compound.

リソグラフィー技術においては、例えば基板の上にレジスト材料からなるレジスト膜を形成し、該レジスト膜に対して選択的露光を行い、現像処理を施すことにより、前記レジスト膜に所定形状のレジストパターンを形成する工程が行われる。レジスト膜の露光部が現像液に溶解する特性に変化するレジスト材料をポジ型、露光部が現像液に溶解しない特性に変化するレジスト材料をネガ型という。
近年、半導体素子や液晶表示素子の製造においては、リソグラフィー技術の進歩により急速にパターンの微細化が進んでいる。微細化の手法としては、一般に、露光光源の短波長化(高エネルギー化)が行われている。具体的には、従来は、g線、i線に代表される紫外線が用いられていたが、現在では、KrFエキシマレーザーや、ArFエキシマレーザーを用いた半導体素子の量産が開始されている。また、これらのエキシマレーザーより短波長(高エネルギー)のEUV(極紫外線)や、EB(電子線)、X線などについても検討が行われている。
In lithography technology, for example, a resist film made of a resist material is formed on a substrate, and the resist film is selectively exposed and developed to form a resist pattern having a predetermined shape on the resist film. The process to perform is performed. A resist material in which the exposed portion of the resist film changes to a property that dissolves in the developer is referred to as a positive type, and a resist material that changes to a property in which the exposed portion does not dissolve in the developer is referred to as a negative type.
In recent years, in the manufacture of semiconductor elements and liquid crystal display elements, pattern miniaturization has been rapidly progressing due to advances in lithography technology. As a technique for miniaturization, the exposure light source is generally shortened in wavelength (increased energy). Specifically, conventionally, ultraviolet rays typified by g-line and i-line have been used, but at present, mass production of semiconductor elements using a KrF excimer laser or an ArF excimer laser has started. Further, studies have been made on EUV (extreme ultraviolet), EB (electron beam), X-rays and the like having shorter wavelengths (higher energy) than these excimer lasers.

レジスト材料には、これらの露光光源に対する感度、微細な寸法のパターンを再現できる解像性等のリソグラフィー特性が求められる。
このような要求を満たすレジスト材料として、従来、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分と、露光により酸を発生する酸発生剤成分とを含有する化学増幅型レジスト組成物が用いられている。たとえば上記現像液がアルカリ現像液(アルカリ現像プロセス)の場合、ポジ型の化学増幅型レジスト組成物としては、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する樹脂成分(ベース樹脂)と、酸発生剤成分とを含有するものが一般的に用いられている。かかるレジスト組成物を用いて形成されるレジスト膜は、レジストパターン形成時に選択的露光を行うと、露光部において、酸発生剤成分から酸が発生し、該酸の作用によりベース樹脂の極性が増大して、露光部がアルカリ現像液に対して可溶となる。そのためアルカリ現像することにより、未露光部がパターンとして残るポジ型パターンが形成される。一方で、このような化学増幅型レジスト組成物を、有機溶剤を含む現像液(有機系現像液)を用いた溶剤現像プロセスに適用した場合、ベース樹脂の極性が増大すると相対的に有機系現像液に対する溶解性が低下するため、レジスト膜の未露光部が有機系現像液により溶解、除去されて、露光部がパターンとして残るネガ型のレジストパターンが形成される。このようにネガ型のレジストパターンを形成する溶剤現像プロセスをネガ型現像プロセスということがある(例えば特許文献1)。
Resist materials are required to have lithography characteristics such as sensitivity to these exposure light sources and resolution capable of reproducing a pattern with fine dimensions.
Conventionally, as a resist material satisfying such requirements, there is a chemically amplified resist composition containing a base material component whose solubility in a developing solution is changed by the action of an acid and an acid generator component that generates an acid upon exposure. It is used. For example, when the developer is an alkali developer (alkaline development process), the positive chemically amplified resist composition includes a resin component (base resin) whose solubility in an alkali developer is increased by the action of an acid, an acid Those containing a generator component are generally used. When a resist film formed using such a resist composition is selectively exposed at the time of resist pattern formation, an acid is generated from the acid generator component in the exposed portion, and the polarity of the base resin increases due to the action of the acid. Thus, the exposed portion becomes soluble in the alkaline developer. Therefore, by performing alkali development, a positive pattern in which an unexposed portion remains as a pattern is formed. On the other hand, when such a chemically amplified resist composition is applied to a solvent development process using a developer containing an organic solvent (organic developer), the organic development is relatively increased when the polarity of the base resin increases. Since the solubility in the solution is lowered, the unexposed portion of the resist film is dissolved and removed by the organic developer, and a negative resist pattern in which the exposed portion remains as a pattern is formed. Such a solvent development process for forming a negative resist pattern is sometimes referred to as a negative development process (for example, Patent Document 1).

化学増幅型レジスト組成物のベース樹脂は、一般的に、リソグラフィー特性等の向上のために、複数の構成単位を含有している。たとえば、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する樹脂成分の場合、酸発生剤から発生した酸の作用により分解して極性が増大する酸分解性基を有する構成単位が用いられているが、その他、ラクトン含有環式基を有する構成単位、水酸基等の極性基を有する構成単位等が用いられている(たとえば特許文献2参照)。
近年、液浸露光など、新たなリソグラフィー技術の開発、実用化が進むなか、ベース樹脂についても種々の検討が行われている。例えば特許文献3〜4には、化学増幅型レジスト用として、特に液浸露光で使用される高分子化合物として、特定の一般式で表される、ラクトン骨格を含む単量体単位を含む高分子化合物が開示されている。
The base resin of the chemically amplified resist composition generally contains a plurality of structural units in order to improve lithography characteristics and the like. For example, in the case of a resin component whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid, a structural unit having an acid-decomposable group that is decomposed by the action of an acid generated from an acid generator and increases in polarity is used. However, a structural unit having a lactone-containing cyclic group, a structural unit having a polar group such as a hydroxyl group, and the like are used (see, for example, Patent Document 2).
In recent years, with the development and practical application of new lithography techniques such as immersion exposure, various studies have been conducted on base resins. For example, in Patent Documents 3 to 4, a polymer containing a monomer unit containing a lactone skeleton, which is represented by a specific general formula, is used as a polymer compound for a chemically amplified resist, particularly as a polymer compound used in immersion exposure. Compounds are disclosed.

特開2009−025723号公報JP 2009-025723 A 特開2003−241385号公報JP 2003-241385 A 特開2010−150447号公報JP 2010-150447 A 特開2010−150448号公報JP 2010-150448 A

今後、リソグラフィー技術のさらなる進歩、レジストパターンの微細化がますます進むなか、レジスト材料には、種々のリソグラフィー特性の更なる向上が望まれる。
例えば、感度、解像性はもちろん、露光余裕度(EL)、ラインワイズラフネス(LWR)、マスク再現性等の向上が要求される。
また、ベース樹脂として、ラクトン含有環式基を有する構成単位を有する高分子化合物を含有する化学増幅型レジスト組成物を用いてレジストパターンを形成する場合、露光後ベークを行った際に、レジスト膜の膜厚が減少することがある。この膜厚の減少は特に露光部において生じやすい。さらに、上述したネガ型現像プロセスでは、有機系現像液による現像の際に、レジストパターンとして残る露光部の膜厚が減少する問題がある。露光後ベークや現像による膜厚の減少(膜シュリンク)は、形成されたレジストパターンをマスクとして基板をエッチングする際のエッチング不良の原因となるため、改善が求められる。
In the future, with further advancement of lithography technology and further miniaturization of resist patterns, further improvements in various lithography characteristics are desired for resist materials.
For example, not only sensitivity and resolution, but also exposure margin (EL), line width roughness (LWR), mask reproducibility, and the like are required.
Further, when a resist pattern is formed using a chemically amplified resist composition containing a polymer compound having a structural unit having a lactone-containing cyclic group as a base resin, the resist film is subjected to post-exposure baking. The film thickness may decrease. This decrease in film thickness is particularly likely to occur in the exposed area. Further, the above-described negative development process has a problem that the film thickness of the exposed portion remaining as a resist pattern is reduced during development with an organic developer. Reduction in film thickness (film shrinkage) due to post-exposure baking or development causes etching failure when the substrate is etched using the formed resist pattern as a mask, and thus improvement is required.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、リソグラフィー特性に優れたレジスト組成物、該レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法、該レジスト組成物用として有用な高分子化合物、該高分子化合物の原料として有用な化合物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a resist composition excellent in lithography characteristics, a resist pattern forming method using the resist composition, a polymer compound useful for the resist composition, It aims at providing a compound useful as a raw material of a high molecular compound.

本発明の第一の態様は、下記一般式(a0)で表される構成単位(a0)を有する高分子化合物である。   The first aspect of the present invention is a polymer compound having a structural unit (a0) represented by the following general formula (a0).

Figure 0006271650
[式中、A”は、酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、Rは、下記一般式(a2−r−4)、(a2−r−5)もしくは(a2−r−7)のいずれかで表されるラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基であり、Wは、 ’−L −で表される基から重合反応により形成される基である。前記R ’は、エチレン性二重結合を含み、置換基を有していてもよい炭化水素基であり、前記L は、ヘテロ原子を含む2価の連結基または単結合である。
Figure 0006271650
[Wherein, A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and R 1 represents the following general formula (a2-r-4) , (A2-r-5) or (a2-r-7), a lactone-containing cyclic group, an —SO 2 -containing cyclic group, or a carbonate-containing cyclic group, and W 2 is A group formed by a polymerization reaction from a group represented by R 2 ′ -L 1 —, wherein R 2 ′ is an optionally substituted hydrocarbon group containing an ethylenic double bond; And L 1 is a divalent linking group containing a hetero atom or a single bond. ]

Figure 0006271650
[式中、Ra’21はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子またはアルキル基であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、m’は0または1である。]
Figure 0006271650
[Wherein, Ra ′ 21 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R ″ is a hydrogen atom or an alkyl group; A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and m ′ is 0 or 1 It is. ]

本発明の第二の態様は、下記一般式(I)で表される化合物である。   The second aspect of the present invention is a compound represented by the following general formula (I).

Figure 0006271650
[式中、A”は、酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、Rは、下記一般式(a2−r−4)、(a2−r−5)もしくは(a2−r−7)のいずれかで表されるラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基であり、Rは、 ’−L −で表される基である。前記R ’は、エチレン性二重結合を含み、置換基を有していてもよい炭化水素基であり、前記L は、ヘテロ原子を含む2価の連結基または単結合である。
Figure 0006271650
[Wherein, A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and R 1 represents the following general formula (a2-r-4) A lactone-containing cyclic group represented by any one of (a2-r-5) and (a2-r-7), an —SO 2 -containing cyclic group, or a carbonate-containing cyclic group, and R 2 is R 2 '-L 1 -. a group represented by the R 2' contains an ethylenic double bond, a hydrocarbon group which may have a substituent group, wherein L 1 is heteroaryl A divalent linking group containing atoms or a single bond. ]

Figure 0006271650
[式中、Ra’21はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子またはアルキル基であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、m’は0または1である。]
Figure 0006271650
[Wherein, Ra ′ 21 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R ″ is a hydrogen atom or an alkyl group; A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and m ′ is 0 or 1 It is. ]

本発明の第三の態様は、下記一般式(II)で表される化合物である。   A third aspect of the present invention is a compound represented by the following general formula (II).

Figure 0006271650
[式中、A”は、酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、Rは、下記一般式(a2−r−2)〜(a2−r−7)のいずれかで表されるラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基である。]
Figure 0006271650
[Wherein, A ″ represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and R 1 represents the following general formula (a2-r-2) A lactone-containing cyclic group, an —SO 2 -containing cyclic group, or a carbonate-containing cyclic group represented by any one of (a2-r-7)]

Figure 0006271650
[式中、Ra’21はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子またはアルキル基であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、m’は0または1である。]
Figure 0006271650
[Wherein, Ra ′ 21 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R ″ is a hydrogen atom or an alkyl group; A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and m ′ is 0 or 1 It is. ]

本発明によれば、リソグラフィー特性に優れたレジスト組成物、該レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法、該レジスト組成物用として有用な高分子化合物、該高分子化合物の原料として有用な化合物を提供できる。   According to the present invention, a resist composition having excellent lithography properties, a resist pattern forming method using the resist composition, a polymer compound useful for the resist composition, a compound useful as a raw material for the polymer compound, Can be provided.

本明細書及び本特許請求の範囲において、「脂肪族」とは、芳香族に対する相対的な概念であって、芳香族性を持たない基、化合物等を意味するものと定義する。
「アルキル基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状及び環状の1価の飽和炭化水素基を包含するものとする。
「アルキレン基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状及び環状の2価の飽和炭化水素基を包含するものとする。アルコキシ基中のアルキル基も同様である。
「ハロゲン化アルキル基」は、アルキル基の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換された基であり、該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
「フッ素化アルキル基」又は「フッ素化アルキレン基」は、アルキル基又はアルキレン基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基をいう。
「構成単位」とは、高分子化合物(樹脂、重合体、共重合体)を構成するモノマー単位(単量体単位)を意味する。
「アクリル酸エステルから誘導される構成単位」とは、アクリル酸エステルのエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「アクリル酸エステル」は、アクリル酸(CH=CH−COOH)のカルボキシ基末端の水素原子が有機基で置換された化合物である。
アクリル酸エステルは、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。該α位の炭素原子に結合した水素原子を置換する置換基(Rα)は、水素原子以外の原子又は基であり、たとえば炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基等が挙げられる。また、置換基(Rα)がエステル結合を含む置換基で置換されたイタコン酸ジエステルや、置換基(Rα)がヒドロキシアルキル基やその水酸基を修飾した基で置換されたαヒドロキシアクリルエステルも含むものとする。なお、アクリル酸エステルのα位の炭素原子とは、特に断りがない限り、アクリル酸のカルボニル基が結合している炭素原子のことである。
以下、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されたアクリル酸エステルをα置換アクリル酸エステルということがある。また、アクリル酸エステルとα置換アクリル酸エステルとを包括して「(α置換)アクリル酸エステル」ということがある。
「アクリルアミドから誘導される構成単位」とは、アクリルアミドのエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
アクリルアミドは、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよく、アクリルアミドのアミノ基の水素原子の一方または両方が置換基で置換されていてもよい。なお、アクリルアミドのα位の炭素原子とは、特に断りがない限り、アクリルアミドのカルボニル基が結合している炭素原子のことである。
アクリルアミドのα位の炭素原子に結合した水素原子を置換する置換基としては、前記α置換アクリル酸エステルにおいて、α位の置換基として挙げたもの(置換基(R))と同様のものが挙げられる。
「ヒドロキシスチレン若しくはヒドロキシスチレン誘導体から誘導される構成単位」とは、ヒドロキシスチレン若しくはヒドロキシスチレン誘導体のエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「ヒドロキシスチレン誘導体」とは、ヒドロキシスチレンのα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、並びにそれらの誘導体を含む概念とする。それらの誘導体としては、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいヒドロキシスチレンの水酸基の水素原子を有機基で置換したもの、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいヒドロキシスチレンのベンゼン環に、水酸基以外の置換基が結合したもの、等が挙げられる。なお、α位(α位の炭素原子)とは、特に断りがない限り、ベンゼン環が結合している炭素原子のことをいう。
ヒドロキシスチレンのα位の水素原子を置換する置換基としては、前記α置換アクリル酸エステルにおいて、α位の置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
「ビニル安息香酸若しくはビニル安息香酸誘導体から誘導される構成単位」とは、ビニル安息香酸若しくはビニル安息香酸誘導体のエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「ビニル安息香酸誘導体」とは、ビニル安息香酸のα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、並びにそれらの誘導体を含む概念とする。それらの誘導体としては、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいビニル安息香酸のカルボキシ基の水素原子を有機基で置換したもの、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいビニル安息香酸のベンゼン環に、水酸基およびカルボキシ基以外の置換基が結合したもの、等が挙げられる。なお、α位(α位の炭素原子)とは、特に断りがない限り、ベンゼン環が結合している炭素原子のことをいう。
「スチレン」とは、スチレンおよびスチレンのα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたものも含む概念とする。
「スチレンから誘導される構成単位」、「スチレン誘導体から誘導される構成単位」とは、スチレン又はスチレン誘導体のエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
上記α位の置換基としてのアルキル基は、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、炭素数1〜5のアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基)等が挙げられる。
また、α位の置換基としてのハロゲン化アルキル基は、具体的には、上記「α位の置換基としてのアルキル基」の水素原子の一部または全部を、ハロゲン原子で置換した基が挙げられる。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
また、α位の置換基としてのヒドロキシアルキル基は、具体的には、上記「α位の置換基としてのアルキル基」の水素原子の一部または全部を、水酸基で置換した基が挙げられる。該ヒドロキシアルキル基における水酸基の数は、1〜5が好ましく、1が最も好ましい。
「置換基を有していてもよい」と記載する場合、水素原子(−H)を1価の基で置換する場合と、メチレン基(−CH−)を2価の基で置換する場合との両方を含む。
「露光」は、放射線の照射全般を含む概念とする。
In the present specification and claims, “aliphatic” is a relative concept with respect to aromatics, and is defined to mean groups, compounds, etc. that do not have aromaticity.
Unless otherwise specified, the “alkyl group” includes linear, branched and cyclic monovalent saturated hydrocarbon groups.
The “alkylene group” includes linear, branched, and cyclic divalent saturated hydrocarbon groups unless otherwise specified. The same applies to the alkyl group in the alkoxy group.
The “halogenated alkyl group” is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with a halogen atom, and examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
“Fluorinated alkyl group” or “fluorinated alkylene group” refers to a group in which part or all of the hydrogen atoms of an alkyl group or alkylene group are substituted with fluorine atoms.
“Structural unit” means a monomer unit (monomer unit) constituting a polymer compound (resin, polymer, copolymer).
“A structural unit derived from an acrylate ester” means a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of an acrylate ester.
“Acrylic acid ester” is a compound in which the hydrogen atom at the carboxy group terminal of acrylic acid (CH 2 ═CH—COOH) is substituted with an organic group.
In the acrylate ester, the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent. The substituent (R α ) for substituting the hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom is an atom or group other than a hydrogen atom, such as an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated group having 1 to 5 carbon atoms. An alkyl group etc. are mentioned. In addition, itaconic acid diesters in which the substituent (R α ) is substituted with a substituent containing an ester bond, and α-hydroxyacrylic esters in which the substituent (R α ) is substituted with a hydroxyalkyl group or a group with a modified hydroxyl group thereof Shall be included. The α-position carbon atom of the acrylate ester is a carbon atom to which a carbonyl group of acrylic acid is bonded unless otherwise specified.
Hereinafter, an acrylate ester in which a hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom is substituted with a substituent may be referred to as an α-substituted acrylate ester. Further, the acrylate ester and the α-substituted acrylate ester may be collectively referred to as “(α-substituted) acrylate ester”.
“Structural unit derived from acrylamide” means a structural unit formed by cleavage of the ethylenic double bond of acrylamide.
In acrylamide, the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent, and one or both of the hydrogen atoms of the amino group of acrylamide may be substituted with a substituent. The α-position carbon atom of acrylamide is a carbon atom to which the carbonyl group of acrylamide is bonded unless otherwise specified.
As the substituent for substituting the hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom of acrylamide, the same as the substituent (substituent (R A )) given as the α-position substituent in the α-substituted acrylate ester may be used. Can be mentioned.
“A structural unit derived from hydroxystyrene or a hydroxystyrene derivative” means a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of hydroxystyrene or a hydroxystyrene derivative.
“Hydroxystyrene derivative” is a concept including those in which the hydrogen atom at the α-position of hydroxystyrene is substituted with another substituent such as an alkyl group or an alkyl halide group, and derivatives thereof. The derivatives include those in which the hydrogen atom at the α-position may be substituted with a substituent, the hydrogen atom of the hydroxyl group of hydroxystyrene substituted with an organic group, and the hydrogen atom at the α-position substituted with a substituent. Examples include those in which a substituent other than a hydroxyl group is bonded to a good benzene ring of hydroxystyrene. The α-position (α-position carbon atom) means a carbon atom to which a benzene ring is bonded unless otherwise specified.
Examples of the substituent for substituting the hydrogen atom at the α-position of hydroxystyrene include the same substituents as those mentioned as the substituent at the α-position in the α-substituted acrylic ester.
The “structural unit derived from vinyl benzoic acid or a vinyl benzoic acid derivative” means a structural unit configured by cleavage of an ethylenic double bond of vinyl benzoic acid or a vinyl benzoic acid derivative.
The “vinyl benzoic acid derivative” is a concept including a compound in which the hydrogen atom at the α-position of vinyl benzoic acid is substituted with another substituent such as an alkyl group or an alkyl halide group, and derivatives thereof. These derivatives include those obtained by substituting the hydrogen atom of the carboxy group of vinyl benzoic acid with an organic group, which may be substituted with a hydrogen atom at the α-position, and the hydrogen atom at the α-position with a substituent. Examples thereof include those in which a substituent other than a hydroxyl group and a carboxy group is bonded to the benzene ring of vinyl benzoic acid. The α-position (α-position carbon atom) means a carbon atom to which a benzene ring is bonded unless otherwise specified.
“Styrene” is a concept that includes styrene and those in which the α-position hydrogen atom of styrene is substituted with another substituent such as an alkyl group or a halogenated alkyl group.
“Structural unit derived from styrene” and “structural unit derived from styrene derivative” mean a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of styrene or a styrene derivative.
The alkyl group as a substituent at the α-position is preferably a linear or branched alkyl group, specifically, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group). , N-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group) and the like.
Specific examples of the halogenated alkyl group as the substituent at the α-position include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the above-mentioned “alkyl group as the substituent at the α-position” are substituted with a halogen atom. It is done. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.
Specific examples of the hydroxyalkyl group as a substituent at the α-position include a group in which part or all of the hydrogen atoms of the “alkyl group as the substituent at the α-position” are substituted with a hydroxyl group. 1-5 are preferable and, as for the number of the hydroxyl groups in this hydroxyalkyl group, 1 is the most preferable.
When it is described as “may have a substituent”, when a hydrogen atom (—H) is substituted with a monovalent group, and when a methylene group (—CH 2 —) is substituted with a divalent group And both.
“Exposure” is a concept including general irradiation of radiation.

≪レジスト組成物≫
本発明のレジスト組成物は、露光により酸を発生し、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物であって、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分(A)(以下「(A)成分」という。)を含有する。
かかるレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成し、該レジスト膜に対して選択的露光を行うと、露光部では酸が発生し、該酸の作用により(A)成分の現像液に対する溶解性が変化する一方で、未露光部では(A)成分の現像液に対する溶解性が変化しないため、露光部と未露光部との間で現像液に対する溶解性の差が生じる。そのため該レジスト膜を現像すると、当該レジスト組成物がポジ型の場合は露光部が溶解除去されてポジ型のレジストパターンが形成され、当該レジスト組成物がネガ型の場合は未露光部が溶解除去されてネガ型のレジストパターンが形成される。
本明細書においては、露光部が溶解除去されてポジ型レジストパターンを形成するレジスト組成物をポジ型レジスト組成物といい、未露光部が溶解除去されるネガ型レジストパターンを形成するレジスト組成物をネガ型レジスト組成物という。
本発明のレジスト組成物は、ポジ型レジスト組成物であってもよく、ネガ型レジスト組成物であってもよい。
また、本発明のレジスト組成物は、レジストパターン形成時の現像処理にアルカリ現像液を用いるアルカリ現像プロセス用であってもよく、該現像処理に有機溶剤を含む現像液(有機系現像液)を用いる溶剤現像プロセス用であってもよい。
≪Resist composition≫
The resist composition of the present invention is a resist composition that generates an acid upon exposure and changes its solubility in a developer by the action of an acid, and is a base material component that changes its solubility in a developer by the action of an acid ( A) (hereinafter referred to as “component (A)”).
When a resist film is formed using such a resist composition and the resist film is selectively exposed, an acid is generated in the exposed portion, and the action of the acid causes the solubility of the component (A) in the developer. On the other hand, since the solubility of the component (A) in the developer does not change in the unexposed area, a difference in solubility in the developer occurs between the exposed area and the unexposed area. Therefore, when the resist film is developed, when the resist composition is positive, the exposed portion is dissolved and removed to form a positive resist pattern. When the resist composition is negative, the unexposed portion is dissolved and removed. As a result, a negative resist pattern is formed.
In this specification, a resist composition in which an exposed portion is dissolved and removed to form a positive resist pattern is referred to as a positive resist composition, and a resist composition that forms a negative resist pattern in which an unexposed portion is dissolved and removed. Is referred to as a negative resist composition.
The resist composition of the present invention may be a positive resist composition or a negative resist composition.
In addition, the resist composition of the present invention may be used for an alkali development process using an alkali developer for development processing at the time of forming a resist pattern, and a developer (organic developer) containing an organic solvent is used for the development processing. It may be for the solvent development process used.

本発明のレジスト組成物は露光により酸を発生する酸発生能を有するものであり、(A)成分が露光により酸を発生してもよく、(A)成分とは別に配合された添加剤成分が露光により酸を発生してもよい。
具体的には、本発明のレジスト組成物は、
(1)露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)(以下、「(B)成分」という。)を含有するものであってもよく;
(2)(A)成分が露光により酸を発生する成分であってもよく;
(3)(A)成分が露光により酸を発生する成分であり、且つ、さらに(B)成分を含有するものであってもよい。
すなわち、上記(2)及び(3)の場合、(A)成分は、「露光により酸を発生し、且つ酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分」となる。(A)成分が露光により酸を発生し、且つ酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分である場合、後述する(A1)成分が、露光により酸を発生し、且つ酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する高分子化合物であることが好ましい。このような高分子化合物としては、露光により酸を発生する構成単位を有する樹脂を用いることができる。露光により酸を発生する構成単位としては、公知のものを用いることができる。
本発明のレジスト組成物においては、上記(1)の場合であることが特に好ましい。
The resist composition of the present invention has an acid generating ability to generate an acid upon exposure, and the (A) component may generate an acid upon exposure, and the additive component blended separately from the (A) component May generate an acid upon exposure.
Specifically, the resist composition of the present invention comprises:
(1) It may contain an acid generator component (B) (hereinafter referred to as “component (B)”) that generates an acid upon exposure;
(2) The component (A) may be a component that generates an acid upon exposure;
(3) The component (A) is a component that generates an acid upon exposure, and may further contain a component (B).
That is, in the case of the above (2) and (3), the component (A) is a “base material component that generates an acid upon exposure and changes its solubility in a developer due to the action of the acid”. When the component (A) is a base material component that generates an acid upon exposure and the solubility in the developer changes due to the action of the acid, the later-described component (A1) generates an acid upon exposure, and the acid A polymer compound whose solubility in a developing solution is changed by the action is preferable. As such a polymer compound, a resin having a structural unit that generates an acid upon exposure can be used. A well-known thing can be used as a structural unit which generate | occur | produces an acid by exposure.
In the resist composition of the present invention, the case (1) above is particularly preferable.

<(A)成分>
本発明において、「基材成分」とは、膜形成能を有する有機化合物であり、好ましくは分子量が500以上の有機化合物が用いられる。該有機化合物の分子量が500以上であることにより、膜形成能が向上し、また、ナノレベルのレジストパターンを形成しやすい。
基材成分として用いられる有機化合物は、非重合体と重合体とに大別される。
非重合体としては、通常、分子量が500以上4000未満のものが用いられる。以下、「低分子化合物」という場合は、分子量が500以上4000未満の非重合体を示す。
重合体としては、通常、分子量が1000以上のものが用いられる。以下、「樹脂」という場合は、分子量が1000以上の重合体を示す。
重合体の分子量としては、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によるポリスチレン換算の質量平均分子量を用いるものとする。
(A)成分としては、樹脂を用いてもよく、低分子化合物を用いてもよく、これらを併用してもよい。
(A)成分は、酸の作用により現像液に対する溶解性が増大するものであってもよく、酸の作用により現像液に対する溶解性が減少するものであってもよい。
また、本発明において(A)成分は、露光により酸を発生するものであってもよい。
<(A) component>
In the present invention, the “base component” is an organic compound having a film forming ability, and preferably an organic compound having a molecular weight of 500 or more is used. When the molecular weight of the organic compound is 500 or more, the film-forming ability is improved and a nano-level resist pattern is easily formed.
Organic compounds used as the base material component are roughly classified into non-polymers and polymers.
As the non-polymer, those having a molecular weight of 500 or more and less than 4000 are usually used. Hereinafter, the “low molecular compound” refers to a non-polymer having a molecular weight of 500 or more and less than 4000.
As the polymer, those having a molecular weight of 1000 or more are usually used. Hereinafter, the term “resin” refers to a polymer having a molecular weight of 1000 or more.
As the molecular weight of the polymer, a polystyrene-reduced mass average molecular weight by GPC (gel permeation chromatography) is used.
As the component (A), a resin may be used, a low molecular compound may be used, or these may be used in combination.
Component (A) may have increased solubility in a developer due to the action of an acid, or may decrease solubility in a developer due to the action of an acid.
In the present invention, the component (A) may generate an acid upon exposure.

本発明のレジスト組成物が、アルカリ現像プロセスにおいてネガ型レジストパターンを形成する「アルカリ現像プロセス用ネガ型レジスト組成物」である場合、または溶剤現像プロセスにおいてポジ型レジストパターンを形成する「溶剤現像プロセス用ポジ型レジスト組成物」である場合、(A)成分としては、好ましくは、アルカリ現像液に可溶性の基材成分(A−2)(以下「(A−2)成分」という。)が用いられ、さらに、架橋剤成分が配合される。かかるレジスト組成物は、露光により酸が発生すると、当該酸が作用して該(A−2)成分と架橋剤成分との間で架橋が起こり、結果、アルカリ現像液に対する溶解性が減少(有機系現像液に対する溶解性が増大)する。そのため、レジストパターンの形成において、当該レジスト組成物を支持体上に塗布して得られるレジスト膜を選択的に露光すると、露光部はアルカリ現像液に対して難溶性(有機系現像液に対して可溶性)へ転じる一方で、未露光部はアルカリ現像液に対して可溶性(有機系現像液に対して難溶性)のまま変化しないため、アルカリ現像液で現像することによりネガ型レジストパターンが形成できる。また、このとき現像液として有機系現像液を用いると、ポジ型のレジストパターンが形成できる。
(A−2)成分としては、アルカリ現像液に対して可溶性の樹脂(以下「アルカリ可溶性樹脂」という。)が用いられる。
アルカリ可溶性樹脂としては、例えば特開2000−206694号公報に開示されている、α−(ヒドロキシアルキル)アクリル酸、またはα−(ヒドロキシアルキル)アクリル酸のアルキルエステル(好ましくは炭素数1〜5のアルキルエステル)から選ばれる少なくとも一つから誘導される単位を有する樹脂;米国特許6949325号公報に開示されている、スルホンアミド基を有するα位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル樹脂またはポリシクロオレフィン樹脂;米国特許6949325号公報、特開2005−336452号公報、特開2006−317803号公報に開示されている、フッ素化アルコールを含有し、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル樹脂;特開2006−259582号公報に開示されている、フッ素化アルコールを有するポリシクロオレフィン樹脂等が、膨潤の少ない良好なレジストパターンが形成でき、好ましい。
なお、前記α−(ヒドロキシアルキル)アクリル酸は、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸のうち、カルボキシ基が結合するα位の炭素原子に水素原子が結合しているアクリル酸と、このα位の炭素原子にヒドロキシアルキル基(好ましくは炭素数1〜5のヒドロキシアルキル基)が結合しているα−ヒドロキシアルキルアクリル酸の一方または両方を示す。
架橋剤成分としては、例えば、通常は、メチロール基またはアルコキシメチル基を有するグリコールウリルなどのアミノ系架橋剤、メラミン系架橋剤などを用いると、膨潤の少ない良好なレジストパターンが形成でき、好ましい。架橋剤成分の配合量は、アルカリ可溶性樹脂100質量部に対し、1〜50質量部であることが好ましい。
When the resist composition of the present invention is a “negative resist composition for an alkali development process” that forms a negative resist pattern in an alkali development process, or a “solvent development process that forms a positive resist pattern in a solvent development process” In the case of the “positive resist composition for use”, the component (A) is preferably a substrate component (A-2) (hereinafter referred to as “component (A-2)”) that is soluble in an alkaline developer. Furthermore, a crosslinking agent component is blended. In such a resist composition, when an acid is generated by exposure, the acid acts to cause crosslinking between the component (A-2) and the crosslinking agent component, resulting in a decrease in solubility in an alkaline developer (organic). The solubility in the system developer increases). Therefore, in the formation of a resist pattern, when a resist film obtained by coating the resist composition on a support is selectively exposed, the exposed portion is hardly soluble in an alkali developer (to an organic developer). On the other hand, the unexposed area remains soluble (almost insoluble in the organic developer) while remaining undissolved in the alkali developer, so that a negative resist pattern can be formed by developing with an alkali developer. . At this time, if an organic developer is used as the developer, a positive resist pattern can be formed.
As the component (A-2), a resin that is soluble in an alkali developer (hereinafter referred to as “alkali-soluble resin”) is used.
Examples of the alkali-soluble resin include α- (hydroxyalkyl) acrylic acid or α- (hydroxyalkyl) acrylic acid alkyl ester (preferably having 1 to 5 carbon atoms) disclosed in, for example, JP-A-2000-206694. A resin having a unit derived from at least one selected from alkyl ester); a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position having a sulfonamide group, which is disclosed in US Pat. No. 6,949,325, is substituted with a substituent. Acrylic resin or polycycloolefin resin which may be contained; disclosed in US Pat. No. 6,949,325, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-336252, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-317803, containing fluorinated alcohol, and α-position carbon The hydrogen atom bonded to the atom may be substituted with a substituent. Le resin; Japanese Patent disclosed in 2006-259582, JP-polycycloolefin resins having fluorinated alcohol, with minimal swelling can formation of a satisfactory resist pattern.
The α- (hydroxyalkyl) acrylic acid is a hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom to which the carboxy group is bonded, among the acrylic acid in which the hydrogen atom bonded to the α-position carbon atom may be substituted with a substituent. One or both of acrylic acid having an atom bonded thereto and α-hydroxyalkylacrylic acid having a hydroxyalkyl group (preferably a hydroxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms) bonded to the α-position carbon atom are shown. .
As the crosslinking agent component, for example, it is usually preferable to use an amino crosslinking agent such as glycoluril having a methylol group or an alkoxymethyl group, a melamine crosslinking agent, or the like because a good resist pattern with less swelling can be formed. It is preferable that the compounding quantity of a crosslinking agent component is 1-50 mass parts with respect to 100 mass parts of alkali-soluble resin.

本発明のレジスト組成物が、アルカリ現像プロセスにおいてポジ型パターンを形成し、溶剤現像プロセスにおいてネガ型パターンを形成する「アルカリ現像プロセス用ポジ型レジスト組成物」である場合、または溶剤現像プロセスにおいてネガ型レジストパターンを形成する「溶剤現像プロセス用ネガ型レジスト組成物」である場合、(A)成分としては、酸の作用により極性が増大する基材成分(A−1)(以下「(A−1)成分」という。)が用いられる。(A−1)成分を用いることにより、露光前後で基材成分の極性が変化するため、アルカリ現像プロセスだけでなく、溶剤現像プロセスにおいても良好な現像コントラストを得ることができる。
アルカリ現像プロセスを適用する場合、該(A−1)成分は、露光前はアルカリ現像液に対して難溶性であり、露光により酸が発生すると、該酸の作用により極性が増大してアルカリ現像液に対する溶解性が増大する。そのため、レジストパターンの形成において、当該レジスト組成物を支持体上に塗布して得られるレジスト膜に対して選択的に露光すると、露光部はアルカリ現像液に対して難溶性から可溶性に変化する一方で、未露光部はアルカリ難溶性のまま変化しないため、アルカリ現像することによりポジ型パターンが形成できる。
一方、溶剤現像プロセスを適用する場合は、該(A−1)成分は、露光前は有機系現像液に対して溶解性が高く、露光により酸が発生すると、該酸の作用により極性が高くなり有機系現像液に対する溶解性が減少する。そのため、レジストパターンの形成において、当該レジスト組成物を支持体上に塗布して得られるレジスト膜に対して選択的に露光すると、露光部は有機系現像液に対して可溶性から難溶性に変化する一方で、未露光部は可溶性のまま変化しないため、有機系現像液で現像することにより、露光部と未露光部との間でコントラストをつけることができ、ネガ型パターンが形成できる。
本発明において、(A)成分は、(A−1)成分であることが好ましい。
When the resist composition of the present invention is a “positive resist composition for an alkali development process” in which a positive pattern is formed in an alkali development process and a negative pattern is formed in a solvent development process, or a negative in a solvent development process. In the case of a “negative resist composition for solvent development process” that forms a mold resist pattern, as the component (A), the base component (A-1) (hereinafter referred to as “(A− 1) Component ")) is used. By using the component (A-1), since the polarity of the base material component changes before and after exposure, a good development contrast can be obtained not only in the alkali development process but also in the solvent development process.
When an alkali development process is applied, the component (A-1) is hardly soluble in an alkali developer before exposure. When an acid is generated by exposure, the polarity is increased by the action of the acid, and the alkali development is performed. The solubility in the liquid is increased. Therefore, in the formation of a resist pattern, when a resist film obtained by applying the resist composition on a support is selectively exposed, the exposed portion changes from slightly soluble to soluble in an alkaline developer. Since the unexposed portion remains hardly soluble in alkali and does not change, a positive pattern can be formed by alkali development.
On the other hand, when a solvent development process is applied, the component (A-1) is highly soluble in an organic developer before exposure, and when an acid is generated by exposure, the component is highly polar due to the action of the acid. The solubility in an organic developer is reduced. Therefore, in the formation of the resist pattern, when the resist film obtained by applying the resist composition on the support is selectively exposed, the exposed portion changes from soluble to poorly soluble in an organic developer. On the other hand, since the unexposed portion remains soluble and does not change, by developing with an organic developer, a contrast can be provided between the exposed portion and the unexposed portion, and a negative pattern can be formed.
In the present invention, the component (A) is preferably the component (A-1).

[高分子化合物(A1)]
(A)成分は、下記構成単位(a0)を有する高分子化合物(A1)(以下、(A1)成分)を含有する。
(A1)成分は、前記(A−1)成分であることが好ましい。
[Polymer Compound (A1)]
(A) component contains the high molecular compound (A1) (henceforth (A1) component) which has the following structural unit (a0).
The component (A1) is preferably the component (A-1).

(構成単位(a0))
構成単位(a0)は、下記一般式(a0)で表される構成単位である。
構成単位(a0)は、末端にR(ラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基)を有し、かつWとRとの間に、「−O−特定のラクトン含有環式基−C(=O)−O−」構造を有することにより、立体的な嵩高さと、高極性を有する。これにより、レジスト膜の基板への密着性、アルカリ現像液等の水を含有する現像液との親和性等が向上し、リソグラフィー特性が向上する。また、露光後ベーク(PEB)後や現像後における膜厚の減少(膜シュリンク)の問題が改善され、例えば溶剤現像プロセスにおいても高い残膜率でネガ型パターンを形成できる。
(Structural unit (a0))
The structural unit (a0) is a structural unit represented by the following general formula (a0).
The structural unit (a0) has R 1 (lactone-containing cyclic group, —SO 2 — containing cyclic group or carbonate-containing cyclic group) at the terminal, and between W 2 and R 1 , “— By having the structure of “O-specific lactone-containing cyclic group —C (═O) —O—”, it has three-dimensional bulkiness and high polarity. Thereby, the adhesiveness of the resist film to the substrate, the affinity with a developer containing water such as an alkaline developer, and the like are improved, and the lithography properties are improved. In addition, the problem of film thickness reduction (film shrinkage) after post-exposure baking (PEB) or after development is improved, and a negative pattern can be formed with a high residual film rate even in a solvent development process, for example.

Figure 0006271650
[式中、A”は、酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、Rは、ラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基であり、Wは、重合性基を含む基から重合反応により形成される基である。]
Figure 0006271650
[Wherein, A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and R 1 represents a lactone-containing cyclic group, —SO 2 — Containing cyclic group or carbonate-containing cyclic group, and W 2 is a group formed by a polymerization reaction from a group containing a polymerizable group.]

式(a0)中、A”は、酸素原子(−O−)もしくは硫黄原子(−S−)を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子である。A”における炭素数1〜5のアルキレン基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基等が挙げられる。該アルキレン基が酸素原子または硫黄原子を含む場合、その具体例としては、前記アルキレン基の末端または炭素原子間に−O−または−S−が介在する基が挙げられ、たとえば−O−CH−、−CH−O−CH−、−S−CH−、−CH−S−CH−等が挙げられる。A”としては、炭素数1〜5のアルキレン基または−O−が好ましく、炭素数1〜5のアルキレン基がより好ましく、メチレン基が最も好ましい。 In formula (a0), A ″ represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, oxygen atom or sulfur atom which may contain an oxygen atom (—O—) or a sulfur atom (—S—). The alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is preferably a linear or branched alkylene group, and examples thereof include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, and an isopropylene group. When the alkylene group contains an oxygen atom or a sulfur atom, specific examples thereof include a group in which —O— or —S— is interposed between the terminal or carbon atoms of the alkylene group, such as —O—CH 2. -, - CH 2 -O-CH 2 -, - S-CH 2 -, - CH 2 -S-CH 2 - , and the like. A ″ is preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or —O—, more preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methylene group.

式(a0)中、Rは、ラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基である。
「ラクトン含有環式基」とは、その環骨格中に−O−C(=O)−を含む環(ラクトン環)を含有する環式基を示す。ラクトン環をひとつ目の環として数え、ラクトン環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。ラクトン含有環式基は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。
におけるラクトン含有環式基としては、特に限定されることなく任意のものが使用可能である。具体的には、下記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)で表される基が挙げられる。なお、本明細書において、式中の*印は結合手を示す。
In formula (a0), R 1 is a lactone-containing cyclic group, an —SO 2 — containing cyclic group, or a carbonate-containing cyclic group.
The “lactone-containing cyclic group” refers to a cyclic group containing a ring (lactone ring) containing —O—C (═O) — in the ring skeleton. The lactone ring is counted as the first ring. When only the lactone ring is present, it is called a monocyclic group, and when it has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of the structure. The lactone-containing cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group.
The lactone-containing cyclic group for R 1 is not particularly limited, and any lactone-containing cyclic group can be used. Specific examples include groups represented by the following general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7). In addition, in this specification, * mark in a formula shows a bond.

Figure 0006271650
[式中、Ra’21はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子またはアルキル基であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、n’は0〜2の整数であり、m’は0または1である。]
Figure 0006271650
[Wherein, Ra ′ 21 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R ″ is a hydrogen atom or an alkyl group; A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and n ′ is 0 to 2 And m ′ is 0 or 1. ]

前記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)中、A”は前記一般式(a0)中のA”と同様である。
Ra’21におけるアルキル基としては、炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。該アルキル基は、直鎖状または分岐鎖状であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基またはエチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
Ra’21におけるアルコキシ基としては、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましい。該アルコキシ基は、直鎖状または分岐鎖状であることが好ましい。具体的には、前記置換基としてのアルキル基として挙げたアルキル基に酸素原子(−O−)に結合した基が挙げられる。
Ra’21におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
Ra’21におけるハロゲン化アルキル基としては、前記アルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。該ハロゲン化アルキル基としてはフッ素化アルキル基が好ましく、特にパーフルオロアルキル基が好ましい。
Ra’21における−COOR”、−OC(=O)R”において、R”はいずれも水素原子またはアルキル基である。
R”におけるアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、炭素数は1〜15が好ましい。
R”が直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基の場合は、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜5であることがさらに好ましく、メチル基またはエチル基であることが特に好ましい。
R”が環状のアルキル基の場合は、炭素数3〜15であることが好ましく、炭素数4〜12であることがさらに好ましく、炭素数5〜10が最も好ましい。具体的には、フッ素原子またはフッ素化アルキル基で置換されていてもよいし、されていなくてもよいモノシクロアルカンや、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。より具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
Ra’21におけるヒドロキシアルキル基としては、炭素数が1〜6であるものが好ましく、具体的には、前記置換基としてのアルキル基として挙げたアルキル基の水素原子の少なくとも1つが水酸基で置換された基が挙げられる。
In the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7), A ″ is the same as A ″ in the general formula (a0).
The alkyl group in ra '21, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. The alkyl group is preferably linear or branched. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, and a hexyl group. Among these, a methyl group or an ethyl group is preferable, and a methyl group is particularly preferable.
The alkoxy group in the ra '21, preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. The alkoxy group is preferably linear or branched. Specifically, the group couple | bonded with the oxygen atom (-O-) to the alkyl group quoted as the alkyl group as the said substituent is mentioned.
Examples of the halogen atom in Ra ′ 21 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Examples of the halogenated alkyl group for Ra ′ 21 include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group have been substituted with the halogen atoms. As the halogenated alkyl group, a fluorinated alkyl group is preferable, and a perfluoroalkyl group is particularly preferable.
In —COOR ″ and —OC (═O) R ″ in Ra ′ 21 , R ″ is a hydrogen atom or an alkyl group.
The alkyl group for R ″ may be linear, branched or cyclic, and preferably has 1 to 15 carbon atoms.
When R ″ is a linear or branched alkyl group, it preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group or an ethyl group. preferable.
When R ″ is a cyclic alkyl group, it preferably has 3 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms, and most preferably 5 to 10 carbon atoms. Specifically, a fluorine atom Alternatively, one or more hydrogen atoms are removed from a polycycloalkane such as a monocycloalkane, bicycloalkane, tricycloalkane, or tetracycloalkane, which may or may not be substituted with a fluorinated alkyl group. More specifically, one or more hydrogen atoms are removed from a monocycloalkane such as cyclopentane or cyclohexane, or a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane or tetracyclododecane. Group.
The hydroxyalkyl group in Ra ′ 21 is preferably one having 1 to 6 carbon atoms. Specifically, at least one hydrogen atom of the alkyl group mentioned as the alkyl group as the substituent is substituted with a hydroxyl group. Groups.

下記に一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)で表される基の具体例を挙げる。   Specific examples of groups represented by general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7) are given below.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

「−SO−含有環式基」とは、その環骨格中に−SO−を含む環を含有する環式基を示し、具体的には、−SO−における硫黄原子(S)が環式基の環骨格の一部を形成する環式基である。その環骨格中に−SO−を含む環をひとつ目の環として数え、該環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。−SO−含有環式基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。
−SO−含有環式基は、特に、その環骨格中に−O−SO−を含む環式基、すなわち−O−SO−中の−O−S−が環骨格の一部を形成するスルトン(sultone)環を含有する環式基であることが好ましい。
−SO−含有環式基として、より具体的には、下記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)で表される基が挙げられる。
The “—SO 2 -containing cyclic group” refers to a cyclic group containing a ring containing —SO 2 — in the ring skeleton, specifically, the sulfur atom (S) in —SO 2 — is It is a cyclic group that forms part of the ring skeleton of the cyclic group. The ring containing —SO 2 — in the ring skeleton is counted as the first ring, and when it is only the ring, it is a monocyclic group, and when it has another ring structure, it is a polycyclic group regardless of the structure. Called. The —SO 2 — containing cyclic group may be monocyclic or polycyclic.
-SO 2 - containing cyclic group, in particular, -O-SO 2 - within the ring skeleton cyclic group containing, i.e. -O-SO 2 - -O-S- medium is a part of the ring skeleton A cyclic group containing a sultone ring to be formed is preferable.
More specifically, examples of the —SO 2 -containing cyclic group include groups represented by the following general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4).

Figure 0006271650
[式中、Ra’51はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子またはアルキル基であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、n’は0〜2の整数である。]
Figure 0006271650
[Wherein, Ra ′ 51 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R ″ is a hydrogen atom or an alkyl group; A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and n ′ is 0 to 2 Is an integer. ]

前記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)中、A”は前記一般式(a0)中のA”と同様である。
Ra’51におけるアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基としては、それぞれ前記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)中のRa’21の説明で挙げたものと同様のものが挙げられる。
In the general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4), A ″ is the same as A ″ in the general formula (a0).
As the alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated alkyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, and hydroxyalkyl group in Ra ′ 51 , the above general formulas (a2-r-1) to ( a2-r-7) as in the same as those exemplified in the description of the Ra '21 of the like.

下記に一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)で表される基の具体例を挙げる。式中の「Ac」は、アセチル基を示す。   Specific examples of groups represented by general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4) are given below. “Ac” in the formula represents an acetyl group.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

Figure 0006271650
Figure 0006271650

Figure 0006271650
Figure 0006271650

「カーボネート含有環式基」とは、その環骨格中に−O−C(=O)−O−を含む環(カーボネート環)を含有する環式基を示す。カーボネート環をひとつ目の環として数え、カーボネート環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。カーボネート含有環式基は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。
におけるカーボネート環含有環式基としては、特に限定されることなく任意のものが使用可能である。具体的には、下記一般式(ax3−r−1)〜(ax3−r−3)で表される基が挙げられる。
The “carbonate-containing cyclic group” refers to a cyclic group containing a ring (carbonate ring) containing —O—C (═O) —O— in the ring skeleton. When the carbonate ring is counted as the first ring, the carbonate ring alone is called a monocyclic group, and when it has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of the structure. The carbonate-containing cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group.
The carbonate ring-containing cyclic group for R 1 is not particularly limited, and any one can be used. Specific examples include groups represented by the following general formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3).

Figure 0006271650
[式中、Ra’x31はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子またはアルキル基であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子でありq’は0または1である。]
Figure 0006271650
[ Wherein , Ra ′ x31 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R ″ is a hydrogen atom or an alkyl group; A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and q ′ is 0 or 1. is there. ]

前記一般式(ax3−r−1)〜(ax3−r−3)中のA”は、A”は前記一般式(a0)中のA”と同様である。
Ra’ 31におけるアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基としては、それぞれ前記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)中のRa’21の説明で挙げたものと同様のものが挙げられる。
In the general formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3), A ″ is the same as A ″ in the general formula (a0).
As the alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated alkyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, and hydroxyalkyl group in Ra ′ 31 , the above general formulas (a2-r-1) to ( a2-r-7) as in the same as those exemplified in the description of the Ra '21 of the like.

下記に一般式(ax3−r−1)〜(ax3−r−3)で表される基の具体例を挙げる。   Specific examples of groups represented by general formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3) are given below.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

としては、上記の中でも、ラクトン含有環式基または−SO−含有環式基が好ましく、前記一般式(a2−r−1)、(a2−r−2)または(a5−r−1)で表される基が好ましく、前記化学式(r−lc−1−1)〜(r−lc−1−7)、(r−lc−2−1)〜(r−lc−2−13)、(r−sl−1−1)、(r−sl−1−18)のいずれかの基がより好ましい。 Among them, R 1 is preferably a lactone-containing cyclic group or an —SO 2 — containing cyclic group, and the general formula (a2-r-1), (a2-r-2) or (a5-r— 1) is preferable, and the chemical formulas (r-lc-1-1) to (r-lc-1-7), (r-lc-2-1) to (r-lc-2-13) are preferable. ), (R-sl-1-1), or (r-sl-1-18) is more preferred.

式(a0)中、Wは、重合性基を含む基から重合反応により形成される基である。
「重合性基」とは、該重合性基を有する化合物がラジカル重合等により重合することを可能とする基であり、たとえばエチレン性二重結合などの炭素原子間の多重結合を含む基をいう。
重合性基としては、例えば、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、フルオロビニル基、ジフルオロビニル基、トリフルオロビニル基、ジフルオロトリフルオロメチルビニル基、トリフルオロアリル基、パーフルオロアリル基、トリフルオロメチルアクリロイル基、ノニルフルオロブチルアクリロイル基、ビニルエーテル基、含フッ素ビニルエーテル基、アリルエーテル基、含フッ素アリルエーテル基、スチリル基、ビニルナフチル基、含フッ素スチリル基、含フッ素ビニルナフチル基、ノルボルニル基、含フッ素ノルボルニル基、シリル基等が挙げられる。
In formula (a0), W 2 is a group formed by a polymerization reaction from a group containing a polymerizable group.
The “polymerizable group” is a group that allows the compound having the polymerizable group to be polymerized by radical polymerization or the like, and refers to a group including a multiple bond between carbon atoms such as an ethylenic double bond. .
As the polymerizable group, for example, vinyl group, allyl group, acryloyl group, methacryloyl group, fluorovinyl group, difluorovinyl group, trifluorovinyl group, difluorotrifluoromethylvinyl group, trifluoroallyl group, perfluoroallyl group, Trifluoromethylacryloyl group, nonylfluorobutylacryloyl group, vinyl ether group, fluorine-containing vinyl ether group, allyl ether group, fluorine-containing allyl ether group, styryl group, vinyl naphthyl group, fluorine-containing styryl group, fluorine-containing vinyl naphthyl group, norbornyl group , Fluorine-containing norbornyl group, silyl group and the like.

における重合性基を含む基は、重合性基のみから構成される基であってもよく、重合性基と、重合性基以外の他の基とから構成される基であってもよい。
重合性基を含む基としては、R−L−[式中、Rは、エチレン性二重結合を含み、置換基を有していてもよい炭化水素基であり、Lは、ヘテロ原子を含む2価の連結基または単結合である。]で表される基が好ましい。
における炭化水素基は、エチレン性二重結合を含むものであれば特に限定されず、鎖状の炭化水素基でもよく、構造中に環を含む炭化水素基でもよい。
The group containing a polymerizable group in W 2 may be a group composed only of a polymerizable group, or may be a group composed of a polymerizable group and another group other than the polymerizable group. .
Examples of the group containing a polymerizable group, R 2 -L 1 - in the Formula, R 2 comprises an ethylenic double bond, a hydrocarbon group which may have a substituent, L 1 is, A divalent linking group containing a hetero atom or a single bond. ] Is preferable.
The hydrocarbon group in R 2 is not particularly limited as long as it contains an ethylenic double bond, and may be a chain hydrocarbon group or a hydrocarbon group containing a ring in the structure.

における鎖状の炭化水素基としては、鎖状のアルケニル基が好ましい。鎖状のアルケニル基としては、直鎖状又は分岐鎖状のいずれでもよく、炭素数が2〜10であることが好ましく、2〜5がより好ましく、2〜4がさらに好ましく、2または3が特に好ましい。
直鎖状のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基(アリル基)、ブチニル基などが挙げられる。分岐鎖状のアルケニル基としては、例えば、1−メチルプロペニル基、2−メチルプロペニル基などが挙げられる。これらの中でも、ビニル基またはプロペニル基が好ましい。
The chain hydrocarbon group for R 2 is preferably a chain alkenyl group. The chain alkenyl group may be either linear or branched, preferably has 2 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 5, more preferably 2 to 4, more preferably 2 or 3 Particularly preferred.
Examples of the linear alkenyl group include a vinyl group, a propenyl group (allyl group), and a butynyl group. Examples of the branched alkenyl group include a 1-methylpropenyl group and a 2-methylpropenyl group. Among these, a vinyl group or a propenyl group is preferable.

における構造中に環を含む炭化水素基としては、例えば、環骨格にエチレン性二重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素環式基、該不飽和脂肪族炭化水素環式基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、鎖状のアルケニル基が環状の炭化水素基の末端に結合した基などが挙げられる。 Examples of the hydrocarbon group containing a ring in the structure of R 2 include an unsaturated aliphatic hydrocarbon cyclic group containing an ethylenic double bond in the ring skeleton, and the unsaturated aliphatic hydrocarbon cyclic group is a straight chain. And a group in which a chain-like alkenyl group is bonded to the terminal of a cyclic hydrocarbon group, and the like.

環骨格にエチレン性二重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素環式基としては、例えば、単環式または多環式のシクロオレフィンから水素原子を1個除いた基が挙げられる。該シクロオレフィンとしては、炭素数が3〜20であることが好ましく、3〜12であることがより好ましい。該シクロオレフィンとしては、例えば、シクロプロペン、シクロブテン、シクロプロペン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、ノルボルネン、7−オキサノルボルネン、テトラシクロドデセン等が挙げられる。これらの中でも、ノルボルネンが好ましい。   Examples of the unsaturated aliphatic hydrocarbon cyclic group having an ethylenic double bond in the ring skeleton include a group obtained by removing one hydrogen atom from a monocyclic or polycyclic cycloolefin. The cycloolefin preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms. Examples of the cycloolefin include cyclopropene, cyclobutene, cyclopropene, cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene, norbornene, 7-oxanorbornene, and tetracyclododecene. Among these, norbornene is preferable.

前記不飽和脂肪族炭化水素環式基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基において、不飽和脂肪族炭化水素環式基が結合する直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、飽和でも不飽和でもよく、通常は飽和であることが好ましい。
前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4がさらに好ましく、1〜3が最も好ましい。
直鎖状の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、メチレン基[−CH−]、エチレン基[−(CH−]、トリメチレン基[−(CH−]、テトラメチレン基[−(CH−]、ペンタメチレン基[−(CH−]等が挙げられる。
分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、−CH(CH)−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−C(CH)(CHCH)−、−C(CH)(CHCHCH)−、−C(CHCH−等のアルキルメチレン基;−CH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−、−C(CHCH−CH−等のアルキルエチレン基;−CH(CH)CHCH−、−CHCH(CH)CH−等のアルキルトリメチレン基;−CH(CH)CHCHCH−、−CHCH(CH)CHCH−等のアルキルテトラメチレン基などのアルキルアルキレン基等が挙げられる。アルキルアルキレン基におけるアルキル基としては、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基が好ましい。
In the group in which the unsaturated aliphatic hydrocarbon cyclic group is bonded to the end of the linear or branched aliphatic hydrocarbon group, the linear or branched chain to which the unsaturated aliphatic hydrocarbon cyclic group is bonded The aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated.
The linear or branched aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6, more preferably 1 to 4, and most preferably 1 to 3.
As the linear aliphatic hydrocarbon group, a linear alkylene group is preferable. Specifically, a methylene group [—CH 2 —], an ethylene group [— (CH 2 ) 2 —], a trimethylene group [ — (CH 2 ) 3 —], tetramethylene group [— (CH 2 ) 4 —], pentamethylene group [— (CH 2 ) 5 —] and the like can be mentioned.
As the branched aliphatic hydrocarbon group, a branched alkylene group is preferred, and specifically, —CH (CH 3 ) —, —CH (CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 3 ). 2 -, - C (CH 3 ) (CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) -, - C (CH 2 CH 3) 2 - ; alkylethylene groups such as - CH (CH 3) CH 2 - , - CH (CH 3) CH (CH 3) -, - C (CH 3) 2 CH 2 -, - CH (CH 2 CH 3) CH 2 -, - C (CH 2 CH 3) 2 -CH 2 - alkyl groups such as; -CH (CH 3) CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 - alkyl trimethylene groups such as; -CH (CH 3) CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 CH 2 - And the like alkyl alkylene group such as an alkyl tetramethylene group of. The alkyl group in the alkyl alkylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

鎖状のアルケニル基が環状の炭化水素基の末端に結合した基において、鎖状のアルケニル基としては前記と同様のものが挙げられる。
鎖状のアルケニル基が結合する環状の炭化水素基は、環状の脂肪族炭化水素基(脂肪族環式基)でもよく、環状の芳香族炭化水素基(芳香族環式基)でもよい。
環状の脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。
前記脂肪族環式基は、炭素数が3〜20であることが好ましく、3〜12であることがより好ましい。
前記脂肪族環式基は、多環式であってもよく、単環式であってもよい。単環式の脂肪族環式基としては、モノシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては炭素数3〜6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂肪族環式基としては、ポリシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては炭素数7〜12のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
芳香族環式基は、芳香環から水素原子を1つ除いた基である。
芳香族環式基は、炭素数が3〜30であることが好ましく、5〜30であることがより好ましく、5〜20がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜10が最も好ましい。ただし、該炭素数には、置換基における炭素数を含まないものとする。
芳香環として具体的には、ベンゼン、ビフェニル、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環;前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環;等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
In the group in which the chain alkenyl group is bonded to the end of the cyclic hydrocarbon group, examples of the chain alkenyl group include the same groups as described above.
The cyclic hydrocarbon group to which the chain alkenyl group is bonded may be a cyclic aliphatic hydrocarbon group (aliphatic cyclic group) or a cyclic aromatic hydrocarbon group (aromatic cyclic group).
The cyclic aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated.
The aliphatic cyclic group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms.
The aliphatic cyclic group may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic aliphatic cyclic group, a group in which one hydrogen atom has been removed from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include cyclopentane and cyclohexane. As the polycyclic aliphatic cyclic group, a group in which two hydrogen atoms are removed from a polycycloalkane is preferable, and the polycycloalkane preferably has 7 to 12 carbon atoms, specifically, adamantane, Examples include norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane.
An aromatic cyclic group is a group obtained by removing one hydrogen atom from an aromatic ring.
The aromatic cyclic group preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 30 carbon atoms, further preferably 5 to 20 carbon atoms, particularly preferably 6 to 15 carbon atoms, and most preferably 6 to 10 carbon atoms. However, the carbon number does not include the carbon number in the substituent.
Specific examples of the aromatic ring include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, biphenyl, fluorene, naphthalene, anthracene, and phenanthrene; A heterocyclic ring; and the like. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom.

における炭化水素基は、水素原子を置換する置換基を有していてもよい。該置換基としては、例えばハロゲン原子、水酸基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシ基、−V21−COOR”、−V21−OC(=O)R”が挙げられる。V21は単結合またはアルキレン基であり、R”は水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基またはアニオン基である。
置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
置換基としてのヒドロキシアルキル基、アルコキシ基としては、前記Ra’21で挙げたものと同様である。
The hydrocarbon group for R 2 may have a substituent for substituting a hydrogen atom. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, a hydroxyalkyl group, an alkoxy group, -V 21 -COOR 0 include ", -V 21 -OC (= O ) R 0". V 21 is a single bond or an alkylene group, and R 0 ″ is a hydrogen atom, an optionally substituted hydrocarbon group or an anion group.
Examples of the halogen atom as a substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
The hydroxyalkyl group and alkoxy group as the substituent are the same as those described for Ra ′ 21 above.

置換基としての−V21−COOR”、−V21−OC(=O)R”におけるV21におけるアルキレン基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましい。直鎖状のアルキレン基、分岐鎖状のアルキレン基としてはそれぞれ、前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の説明で挙げたものと同様のものが挙げられる。該アルキレン基の炭素数は1〜5が好ましく、1〜3がより好ましく、1が最も好ましい。 -V 21 -COOR 0 as a substituent Examples of the alkylene group for V 21 in ", -V 21 -OC (= O ) R 0", straight chain or branched alkylene group is preferable. Examples of the linear alkylene group and the branched alkylene group are the same as those described in the description of the linear or branched aliphatic hydrocarbon group. 1-5 are preferable, as for carbon number of this alkylene group, 1-3 are more preferable, and 1 is the most preferable.

”における置換基を有していてもよい炭化水素基としては、例えば、置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基が挙げられる。これらは後述の(B)成分の説明で挙げる一般式(b−1)中のR101で挙げるものと同様である。
”における置換基を有していてもよい炭化水素基として好適には、
後述の一般式(a1−r−1)及び(a1−r−2)で表される酸解離性基;
前記Ra’21で挙げたR”と同様のアルキル基;
前記(a2−r−1)〜(a2−r−7)、(a5−r−1)〜(a5−r−4)、(ax3−r−1)〜(ax3−r−3)で表される基;が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group which may have a substituent in R 0 ″ include, for example, a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, and a substituent. Examples thereof include a chain alkenyl group which may have a group, and these are the same as those described for R 101 in the general formula (b-1) described in the description of the component (B) described later.
As the hydrocarbon group optionally having substituent (s) for R 0 ″,
Acid dissociable groups represented by the following general formulas (a1-r-1) and (a1-r-2);
The same alkyl group as R ″ mentioned for Ra ′ 21 ;
(A2-r-1) to (a2-r-7), (a5-r-1) to (a5-r-4), (ax3-r-1) to (ax3-r-3) Group which is made;

”におけるアニオン基としては、例えば、下記一般式(r−an-1)〜(r−an-4)で表されるものが挙げられる。 Examples of the anionic group for R 0 ″ include those represented by general formulas (r-an-1) to (r-an-4) shown below.

Figure 0006271650
[式中、Va’61〜Va’64は単結合または置換基を有していてもよい2価の炭化水素基であり;La’61〜La’62はそれぞれ独立に−SO−、−CO−、または単結合であり;La’63〜La’65はそれぞれ独立に−SO−、−CO−、または単結合であり;Ra’61〜Ra’63はそれぞれ独立に置換基を有していてもよい炭化水素基である。Mm+はそれぞれ独立にm価の有機カチオンである。]
Figure 0006271650
[In the formula, Va ′ 61 to Va ′ 64 are a single bond or a divalent hydrocarbon group which may have a substituent; La ′ 61 to La ′ 62 are each independently —SO 2 —, — CO— or a single bond; La ′ 63 to La ′ 65 are each independently —SO 2 —, —CO— or a single bond; Ra ′ 61 to Ra ′ 63 each independently have a substituent. It may be a hydrocarbon group. M m + is each independently an m-valent organic cation. ]

Va’61〜Va’64の置換基を有していてもよい2価の炭化水素基としては、後述の式(a2−1)における説明中の2価の炭化水素基と同様のものが挙げられる。中でも炭素数1〜15のアルキレン基、アリーレン基、フッ素化アルキレン基またはフッ素化アリーレン基が好ましい。
Ra’61〜Ra’63の置換基を有していてもよい炭化水素基としては、R”における置換基を有していてもよい炭化水素基として挙げたものと同様である。
Examples of the divalent hydrocarbon group which may have a substituent of Va ′ 61 to Va ′ 64 include the same divalent hydrocarbon groups as described in the later-described formula (a2-1). It is done. Among these, an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, an arylene group, a fluorinated alkylene group, or a fluorinated arylene group is preferable.
The hydrocarbon group which may have a substituent of Ra ′ 61 to Ra ′ 63 is the same as the hydrocarbon group which may have a substituent in R 0 ″.

の具体例としては、例えば、ビニル基、アリル基、フルオロビニル基、ジフルオロビニル基、トリフルオロビニル基、ジフルオロトリフルオロメチルビニル基、トリフルオロアリル基、パーフルオロアリル基、スチリル基、ビニルナフチル基、含フッ素スチリル基、含フッ素ビニルナフチル基、ノルボルニル基、含フッ素ノルボルニル基、または水酸基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシ基、−V21−COOR”若しくは−V21−OC(=O)R”で置換されたビニル基やアリル基等が挙げられる。 Specific examples of R 2 include, for example, vinyl group, allyl group, fluorovinyl group, difluorovinyl group, trifluorovinyl group, difluorotrifluoromethylvinyl group, trifluoroallyl group, perfluoroallyl group, styryl group, vinyl. naphthyl group, a fluorine-containing styryl group, a fluorine-containing vinylnaphthyl group, a norbornyl group, a fluorine-containing norbornyl group or a hydroxyl group, a hydroxyalkyl group, an alkoxy group, -V 21 -COOR 0 "or -V 21 -OC (= O) R , Examples thereof include a vinyl group and an allyl group substituted with 0 ″.

の「ヘテロ原子を含む2価の連結基」において、ヘテロ原子は、炭素原子および水素原子以外の原子であり、たとえば酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子等が挙げられる。
がヘテロ原子を含む2価の連結基である場合、該連結基としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子のいずれか1種以上を含有するものが好ましく、例えば、−C(=O)−O−V−C(=O)−、−C(=O)−O−V−O−V−C(=O)−、−C(=O)−O−V−C(=O)−O−V−C(=O)−、−C(=O)−O−Ar−O−R11−C(=O)−、−C(=O)−NH−V−C(=O)−、−C(=O)−NH−Ar−C(=O)−、−C(=O)−O−V−NH−C(=O)−、−C(=O)−、−S(=O)−、−C(=O)−O−V−、−O−V−、−O−V−C(=O)−、等が挙げられる。
式中、V〜Vはそれぞれ独立してアルキレン基であり、Arはアリーレン基である。
〜Vにおけるアルキレン基としては、鎖状でも環状でもよい。鎖状のアルキレン基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、それぞれ、前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基として挙げた直鎖状のアルキレン基、分岐鎖状のアルキレン基と同様のものが挙げられる。環状のアルキレン基としては、前記脂肪族環式基からさらに水素原子を1個除いた基が挙げられる。
、V、Vにおけるアルキレン基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、メチレン基、エチレン基またはアルキルメチレン基がより好ましい。該アルキルメチレン基におけるアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基が好ましく、炭素数1〜3の直鎖状のアルキル基が好ましく、メチル基が最も好ましい。
、Vにおけるアルキレン基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、直鎖状のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜5の直鎖状のアルキレン基がさらに好ましく、エチレン基が特に好ましい。
Arのアリーレン基としては、前記芳香族環式基からさらに水素原子を1個除いた基が挙げられる。該アリーレン基としては、特に、フェニレン基またはナフチレン基が好ましい。
におけるヘテロ原子を含む2価の連結基としては、上記の中でも、合成しやすさ等の点から、Wに隣接する酸素原子(Rに結合した−O−)側の末端が−C(=O)−またはアルキレン基(例えばV)であるものが好ましく、Wに隣接する酸素原子側の末端が−C(=O)−であるものがより好ましい。
In the “divalent linking group containing a hetero atom” of L 1 , the hetero atom is an atom other than a carbon atom and a hydrogen atom, and examples thereof include an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a halogen atom.
When L 1 is a divalent linking group containing a hetero atom, the linking group preferably contains at least one of an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. For example, —C (═O ) -O-V 1 -C (= O) -, - C (= O) -O-V 2 -O-V 1 -C (= O) -, - C (= O) -O-V 3 - C (═O) —O—V 1 —C (═O) —, —C (═O) —O—Ar—O—R 11 —C (═O) —, —C (═O) —NH— V 1 —C (═O) —, —C (═O) —NH—Ar—C (═O) —, —C (═O) —O—V 4 —NH—C (═O) —, — C (= O) -, - S (= O) 2 -, - C (= O) -O-V 5 -, - O-V 5 -, - O-V 1 -C (= O) -, etc. Is mentioned.
In the formula, V 1 to V 5 are each independently an alkylene group, and Ar is an arylene group.
The alkylene group for V 1 to V 5 may be linear or cyclic. The chain alkylene group may be linear or branched, and the linear alkylene group and the branched alkylene group mentioned as the linear or branched aliphatic hydrocarbon group, respectively, The same thing is mentioned. Examples of the cyclic alkylene group include groups obtained by further removing one hydrogen atom from the aliphatic cyclic group.
The alkylene group for V 1 , V 3 , and V 5 is preferably a linear or branched alkylene group, and more preferably a methylene group, an ethylene group, or an alkylmethylene group. The alkyl group in the alkylmethylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and most preferably a methyl group.
As the alkylene group for V 2 and V 4 , a linear or branched alkylene group is preferable, a linear alkylene group is more preferable, and a linear alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable. An ethylene group is particularly preferred.
Examples of the arylene group for Ar include a group obtained by further removing one hydrogen atom from the aromatic cyclic group. As the arylene group, a phenylene group or a naphthylene group is particularly preferable.
As the divalent linking group containing a hetero atom in L 1 , among the above, the end on the oxygen atom (—O— bonded to R 1 ) side adjacent to W 2 is − Those which are C (═O) — or an alkylene group (for example, V 5 ) are preferred, and those where the terminal on the oxygen atom side adjacent to W 2 is —C (═O) — are more preferred.

における重合性基を含む基としては、特に、CH=C(R)−V10−L−[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシ基、−V21−COOR”、又は−V21−OC(=O)R”であり、V10は、アリーレン基、アルキレン基または単結合であり、Lはヘテロ原子を含む2価の連結基または単結合である。]で表される基が好ましい。
式中、A”、R、Lはそれぞれ前記と同じである。
Rは、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシ基、−V21−COOR”、又は−V21−OC(=O)R”である。
Rにおける炭素数1〜5のアルキル基は、直鎖状または分岐鎖状が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。
炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基としては、前記炭素数1〜5のアルキル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基が挙げられる。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
Rにおけるヒドロキシアルキル基、アルコキシ基、−V21−COOR”、−V21−OC(=O)R”は前記Rの説明で挙げたものと同様である。
Rとしては、工業上の入手の容易さから、水素原子またはメチル基が最も好ましい。
As a group containing a polymerizable group in W 2 , in particular, CH 2 ═C (R) —V 10 -L 1 — [wherein R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, 1 to 1 carbon atoms. 5 halogenated alkyl group, hydroxyalkyl group, alkoxy group, —V 21 —COOR 0 ″, or —V 21 —OC (═O) R 0 ″, and V 10 represents an arylene group, an alkylene group, or a single bond And L 1 is a divalent linking group containing a hetero atom or a single bond. ] Is preferable.
In the formula, A ″, R 1 and L 1 are the same as defined above.
R represents a hydrogen atom, an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, a halogenated alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, a hydroxyalkyl group, an alkoxy group, -V 21 -COOR 0 ", or -V 21 -OC (= O ) R 0 ″.
The alkyl group having 1 to 5 carbon atoms in R is preferably linear or branched, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl. Group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like.
Examples of the halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include groups in which some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms have been substituted with halogen atoms. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.
Hydroxyalkyl group in R, alkoxy group, -V 21 -COOR 0 ", -V 21 -OC (= O) R 0" is the same as those described for the R 2.
R is most preferably a hydrogen atom or a methyl group from the viewpoint of industrial availability.

10におけるアリーレン基としては、前記芳香族環式基からさらに水素原子を1個除いた基が挙げられる。該アリーレン基としては、特に、フェニレン基またはナフチレン基が好ましい。
10におけるアルキレン基としては、鎖状でも環状でもよい。鎖状のアルキレン基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、それぞれ、前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基として挙げた直鎖状のアルキレン基、分岐鎖状のアルキレン基と同様のものが挙げられる。環状のアルキレン基としては、前記脂肪族環式基からさらに水素原子を1個除いた基が挙げられる。
10としては、アリーレン基または単結合が好ましく、フェニレン基、ナフチレン基または単結合が特に好ましい。
Examples of the arylene group for V 10 include a group obtained by further removing one hydrogen atom from the aromatic cyclic group. As the arylene group, a phenylene group or a naphthylene group is particularly preferable.
The alkylene group for V 10 may be linear or cyclic. The chain alkylene group may be linear or branched, and the linear alkylene group and the branched alkylene group mentioned as the linear or branched aliphatic hydrocarbon group, respectively, The same thing is mentioned. Examples of the cyclic alkylene group include groups obtained by further removing one hydrogen atom from the aliphatic cyclic group.
Y 10 is preferably an arylene group or a single bond, particularly preferably a phenylene group, a naphthylene group or a single bond.

における重合性基を含む基がCH=C(R)−V10−L−である場合、Wは、式中のエチレン性二重結合が開裂した構造となる。
つまり、重合性基を含む基がCH=C(R)−V10−L−である場合、構成単位(a0)は、下記一般式(a0−1)で表される構成単位となる。
式(a0−1)中のR、V10、L、A”、Rはそれぞれ前記と同じである。
Group containing a polymerizable group in W 2 is CH 2 = C (R) -V 10 -L 1 - when it is, W 2 is a structure in which the ethylenic double bond in the formula is cleaved.
That is, when the group containing a polymerizable group is CH 2 ═C (R) —V 10 -L 1 —, the structural unit (a0) is a structural unit represented by the following general formula (a0-1). .
R, V 10 , L 1 , A ″, and R 1 in formula (a0-1) are the same as described above.

Figure 0006271650
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシ基、−V21−COOR”、又は−V21−OC(=O)R”であり、A”は、酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、Rはラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基であり、V10は、アリーレン基、アルキレン基または単結合であり、Lはヘテロ原子を含む2価の連結基または単結合である。V21は単結合またはアルキレン基であり、R”は水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基またはアニオン基である。]
Figure 0006271650
In the formula, R represents a hydrogen atom, an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, a halogenated alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, a hydroxyalkyl group, an alkoxy group, -V 21 -COOR 0 ", or -V 21 -OC (= O) R 0 ″, A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and R 1 is a lactone-containing cyclic group. , -SO 2 -containing cyclic group or carbonate-containing cyclic group, V 10 is an arylene group, an alkylene group or a single bond, and L 1 is a divalent linking group or a single bond containing a hetero atom. V 21 represents a single bond or an alkylene group, and R 0 ″ represents a hydrogen atom, an optionally substituted hydrocarbon group or an anion group. ]

構成単位(a0)としては、特に、下記一般式(a0−11)または(a0−12)で表される構成単位が好ましい。   As the structural unit (a0), a structural unit represented by general formula (a0-11) or (a0-12) shown below is particularly desirable.

Figure 0006271650
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシ基、−V21−COOR”、又は−V21−OC(=O)R”であり、A”は、酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、Rはラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基であり、L11は、−C(=O)−O−V−C(=O)−、−C(=O)−O−V−O−V−C(=O)−、−C(=O)−O−V−C(=O)−O−V−C(=O)−、−C(=O)−O−Ar−O−R11−C(=O)−、−C(=O)−NH−V−C(=O)−、−C(=O)−NH−Ar−C(=O)−、−C(=O)−O−V−NH−C(=O)−、−C(=O)−、−S(=O)−、または−C(=O)−O−V−であり、V12は、アリーレン基であり、L12は、−C(=O)−NH−V−C(=O)−、−C(=O)−、−O−V−C(=O)−、または−O−V−である。V21は単結合またはアルキレン基であり、R”は水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基またはアニオン基である。V〜Vはそれぞれ独立してアルキレン基であり、Arはアリーレン基である。]
Figure 0006271650
In the formula, R represents a hydrogen atom, an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, a halogenated alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, a hydroxyalkyl group, an alkoxy group, -V 21 -COOR 0 ", or -V 21 -OC (= O) R 0 ″, A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and R 1 is a lactone-containing cyclic group. , —SO 2 — containing cyclic group or carbonate-containing cyclic group, and L 11 is —C (═O) —O—V 1 —C (═O) —, —C (═O) —O—. V 2 —O—V 1 —C (═O) —, —C (═O) —O—V 3 —C (═O) —O—V 1 —C (═O) —, —C (═O ) -O-Ar-O-R 11 -C (= O) -, - C (= O) -NH-V 1 -C (= O) -, - C (= O) -NH-Ar-C = O) -, - C ( = O) -O-V 4 -NH-C (= O) -, - C (= O) -, - S (= O) 2 -, or -C (= O) —O—V 5 —, V 12 is an arylene group, and L 12 is —C (═O) —NH—V 1 —C (═O) —, —C (═O) —, — O—V 1 —C (═O) —, or —O—V 5 —, V 21 represents a single bond or an alkylene group, and R 0 ″ represents a hydrogen atom or a carbon atom which may have a substituent. A hydrogen group or an anion group. V 1 to V 5 are each independently an alkylene group, and Ar is an arylene group. ]

式(a0−11)または(a0−12)中、R、A”、Rはそれぞれ前記と同じである。 L11、L12におけるV〜Vはそれぞれ前記と同じである。
12におけるアリーレン基としては、V10におけるアリーレン基と同様のものが挙げられる。
Wherein (a0-11) or (a0-12), R, A " , R 1 is V 1 ~V 5 in which. L 11, L 12 the same as defined above are the same as defined above.
Examples of the arylene group for V 12 include the same as the arylene group for V 10 .

構成単位(a0)は、構造中に、酸分解性部位を有していてもよい。
「酸分解性部位」は、酸の作用により開裂し得る結合を含む部位である。
酸分解性部位としては、第3級アルキルエステル構造、アセタール構造等が挙げられる。
例えばWが、カルボニルオキシ基のオキシ基(−O−)に結合する第3級炭素原子を有する場合、第3級アルキルエステル構造が形成され、酸の作用により、カルボニルオキシ基の酸素原子と、これに結合する第3級炭素原子との結合が開裂する。
また、Wが、カルボニルオキシ基のオキシ基(−O−)またはエーテル性酸素原子(−O−)と、他のエーテル性酸素原子との間に介在する(アルキル)メチレン基を有する場合、アセタール構造が形成され、酸の作用により、カルボニルオキシ基のオキシ基またはエーテル性酸素原子と、これに結合する(アルキル)メチレン基の炭素原子との間の結合が開裂する。
また、Rの環骨格を構成する炭素原子のうち、隣接する酸素原子に結合する炭素原子に置換基としてアルキル基が結合して第3級炭素原子となっている場合、第3級アルキルエステル構造が形成され、酸の作用により、該酸素原子と、これに結合する第3級炭素原子との結合が開裂する。
かかる酸分解性部位を有する場合、(A1)成分が、構成単位(a0)のみからなるものである場合でも、(A−1)成分として機能し得る。
The structural unit (a0) may have an acid-decomposable site in the structure.
An “acid-decomposable site” is a site containing a bond that can be cleaved by the action of an acid.
Examples of the acid decomposable site include a tertiary alkyl ester structure and an acetal structure.
For example, when W 2 has a tertiary carbon atom bonded to the oxy group (—O—) of the carbonyloxy group, a tertiary alkyl ester structure is formed, and by the action of an acid, an oxygen atom of the carbonyloxy group and , The bond with the tertiary carbon atom bonded thereto is cleaved.
When W 2 has an (alkyl) methylene group interposed between an oxy group (—O—) or an etheric oxygen atom (—O—) of the carbonyloxy group and another etheric oxygen atom, An acetal structure is formed, and the bond between the oxy group or etheric oxygen atom of the carbonyloxy group and the carbon atom of the (alkyl) methylene group bonded thereto is cleaved by the action of an acid.
Further, among the carbon atoms constituting the ring skeleton of R 1 , when an alkyl group as a substituent is bonded to a carbon atom bonded to an adjacent oxygen atom to form a tertiary carbon atom, a tertiary alkyl ester A structure is formed, and the action of the acid cleaves the bond between the oxygen atom and the tertiary carbon atom bonded thereto.
When it has such an acid-decomposable site, it can function as the component (A-1) even when the component (A1) is composed only of the structural unit (a0).

構成単位(a0)を誘導するモノマー、つまり式(a0)中のWが「重合性基を含む基」である化合物の具体例を以下に示す。各式中、Rは前記と同じである。
これらの化合物は、本発明の第四の態様の化合物に該当する。これらの化合物から誘導される構成単位は、式中のエチレン性二重結合部分(CH=C(R))が−(CH−C(R))−となった構造を有する。
Specific examples of the monomer that derives the structural unit (a0), that is, the compound in which W 2 in the formula (a0) is a “group containing a polymerizable group” are shown below. In each formula, R is the same as described above.
These compounds correspond to the compounds of the fourth aspect of the present invention. The structural unit derived from these compounds has a structure in which the ethylenic double bond moiety (CH 2 ═C (R)) in the formula is — (CH 2 —C (R)) —.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

Figure 0006271650
Figure 0006271650

Figure 0006271650
Figure 0006271650

(A1)成分が有する構成単位(a0)は、1種でもよく2種以上でもよい。
(A1)成分中、構成単位(a0)の割合は、該(A1)成分を構成する全構成単位に対して2〜80モル%が好ましく、5〜70モル%がより好ましく、7〜60モル%がさらに好ましい。構成単位(a0)の割合が下限値以上であることにより、構成単位(a0)を有することによる効果、例えばEL、LWR、マスク再現性等のリソグラフィー特性の向上、レジスト膜の露光部の残膜率の向上等の効果が充分に得られる。一方、上限値以下であることにより、他の構成単位とのバランスをとりやすくなる。
As the structural unit (a0) contained in the component (A1), 1 type of structural unit may be used, or 2 or more types may be used.
In the component (A1), the proportion of the structural unit (a0) is preferably 2 to 80 mol%, more preferably 5 to 70 mol%, and more preferably 7 to 60 mol based on all structural units constituting the component (A1). % Is more preferable. When the ratio of the structural unit (a0) is equal to or higher than the lower limit, the effects of having the structural unit (a0), for example, improvement of lithography properties such as EL, LWR, mask reproducibility, and the remaining film of the exposed portion of the resist film Effects such as an improvement in rate can be sufficiently obtained. On the other hand, by being below the upper limit value, it becomes easy to balance with other structural units.

(A)成分が2種以上の高分子化合物(樹脂成分)を含む場合、(A)成分中の構成単位(a0)の割合は、該(A)成分を構成する全構成単位に対して2〜80モル%が好ましく、5〜70モル%がより好ましく、7〜60モル%がさらに好ましい。構成単位(a0)を有することによる効果、例えばEL、LWR、マスク再現性等のリソグラフィー特性の向上、レジスト膜の露光部の残膜率の向上等の効果が充分に得られる。一方、上限値以下であることにより、他の構成単位とのバランスをとりやすくなる。   When the component (A) contains two or more polymer compounds (resin components), the proportion of the structural unit (a0) in the component (A) is 2 with respect to all structural units constituting the component (A) -80 mol% is preferable, 5-70 mol% is more preferable, and 7-60 mol% is further more preferable. The effects of having the structural unit (a0), such as the improvement of lithography properties such as EL, LWR, and mask reproducibility, and the improvement of the remaining film ratio of the exposed portion of the resist film, can be sufficiently obtained. On the other hand, by being below the upper limit value, it becomes easy to balance with other structural units.

(構成単位(a1))
(A1)成分が(A−1)成分である場合、(A1)成分は、構成単位(a0)に加えて、酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位(a1)を有することが好ましい。
なお、前記の構成単位(a0)がその構造中に酸分解性基を含むものである場合、該構成単位は構成単位(a1)にも該当するが、このような構成単位は構成単位(a0)に該当し、構成単位(a1)には該当しないものとする。
(Structural unit (a1))
When the component (A1) is the component (A-1), in addition to the structural unit (a0), the component (A1) includes a structural unit (a1) containing an acid-decomposable group that increases in polarity by the action of an acid. It is preferable to have.
In addition, when the structural unit (a0) includes an acid-decomposable group in the structure, the structural unit also corresponds to the structural unit (a1). However, such a structural unit is included in the structural unit (a0). Applicable and not applicable to the structural unit (a1).

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

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

Figure 0006271650
[式中、Ra’、Ra’は水素原子またはアルキル基であり、Ra’は炭化水素基であって、Ra’は、Ra’、Ra’のいずれかと結合して環を形成してもよい。]
Figure 0006271650
[Wherein, Ra ′ 1 and Ra ′ 2 are a hydrogen atom or an alkyl group, Ra ′ 3 is a hydrocarbon group, and Ra ′ 3 is bonded to either Ra ′ 1 or Ra ′ 2 to form a ring. May be formed. ]

式(a1−r−1)中、Ra’及びRa’のうち、少なくとも一方が水素原子であることが好ましく、両方が水素原子であることがより好ましい。
Ra’又はRa’がアルキル基である場合、該アルキル基としては、上記α置換アクリル酸エステルについての説明で、α位の炭素原子に結合してもよい置換基として挙げたアルキル基と同様のものが挙げられ、炭素数1〜5のアルキル基が好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などの直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が挙げられ、メチル基またはエチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
In formula (a1-r-1), at least one of Ra ′ 1 and Ra ′ 2 is preferably a hydrogen atom, and more preferably both are hydrogen atoms.
In the case where Ra ′ 1 or Ra ′ 2 is an alkyl group, the alkyl group is the alkyl group mentioned as the substituent that may be bonded to the α-position carbon atom in the description of the α-substituted acrylate ester. The same thing is mentioned, A C1-C5 alkyl group is preferable. Specifically, linear or branched alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, isopentyl, and neopentyl And a methyl group or an ethyl group is preferable, and a methyl group is particularly preferable.

式(a1−r−1)中、Ra’の炭化水素基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基が挙げられる。該直鎖状のアルキル基は、炭素数が1〜5であることが好ましく、1〜4がより好ましく、1または2がさらに好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基またはn−ブチル基が好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましい。
該分岐鎖状のアルキル基は、炭素数が3〜10であることが好ましく、3〜5がより好ましい。具体的には、イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられ、イソプロピル基であることが最も好ましい。
該環状のアルキル基は、炭素数3〜20であることが好ましく、4〜12がより好ましい。具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。環状のアルキル基の環を構成する炭素原子の一部が、エーテル性酸素原子(−O−)で置換されていてもよい。
In formula (a1-r-1), examples of the hydrocarbon group for Ra ′ 3 include a linear, branched, or cyclic alkyl group. The linear alkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms, more preferably 1 to 4, and still more preferably 1 or 2. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, and an n-pentyl group. Among these, a methyl group, an ethyl group, or an n-butyl group is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable.
The branched alkyl group preferably has 3 to 10 carbon atoms, and more preferably 3 to 5 carbon atoms. Specific examples include isopropyl group, isobutyl group, tert-butyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like, and isopropyl group is most preferable.
The cyclic alkyl group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 4 to 12 carbon atoms. Specific examples thereof include monocycloalkanes such as cyclopentane and cyclohexane, and groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. A part of carbon atoms constituting the ring of the cyclic alkyl group may be substituted with an etheric oxygen atom (—O—).

Ra’が、Ra’、Ra’のいずれかと結合して環を形成する場合、該環式基としては、4〜7員環が好ましく、4〜6員環がより好ましい。該環式基の具体例としては、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基等が挙げられる。 When Ra ′ 3 is bonded to either Ra ′ 1 or Ra ′ 2 to form a ring, the cyclic group is preferably a 4- to 7-membered ring, and more preferably a 4- to 6-membered ring. Specific examples of the cyclic group include a tetrahydropyranyl group and a tetrahydrofuranyl group.

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

Figure 0006271650
[式中、Ra’〜Ra’はそれぞれ炭化水素基であって、Ra’、Ra’は互いに結合して環を形成してもよい。]
Figure 0006271650
[Wherein, Ra ′ 4 to Ra ′ 6 are each a hydrocarbon group, and Ra ′ 5 and Ra ′ 6 may be bonded to each other to form a ring. ]

Ra’〜Ra’の炭化水素基としては、前記Ra’と同様のものが挙げられる。
Ra’は炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましい。Ra’とRa’が互いに結合して環を形成する場合、下記一般式(a1−r2−1)で表される基が挙げられる。一方、Ra’〜Ra’が互いに結合せず、独立した炭化水素基である場合、下記一般式(a1−r2−2)で表される基が挙げられる。
As the hydrocarbon group for Ra ′ 4 to Ra ′ 6, the same groups as those described above for Ra ′ 3 can be mentioned.
Ra '4 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. In the case where Ra ′ 5 and Ra ′ 6 are bonded to each other to form a ring, a group represented by the following general formula (a1-r2-1) is exemplified. On the other hand, when Ra ′ 4 to Ra ′ 6 are not bonded to each other and are independent hydrocarbon groups, groups represented by the following general formula (a1-r2-2) are exemplified.

Figure 0006271650
[式中、Ra’10は炭素数1〜10のアルキル基、Ra’11はRa’10が結合した炭素原子と共に脂肪族環式基を形成する基、Ra’12〜Ra’14は、それぞれ独立に炭化水素基を示す。]
Figure 0006271650
[Wherein, Ra ′ 10 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, Ra ′ 11 is a group that forms an aliphatic cyclic group together with a carbon atom to which Ra ′ 10 is bonded, and Ra ′ 12 to Ra ′ 14 are Independently represents a hydrocarbon group. ]

式(a1−r2−1)中、Ra’10の炭素数1〜10のアルキル基のアルキル基は、式(a1−r−1)におけるRa’の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基として挙げた基が好ましい。式(a1−r2−1)中、Ra’11が構成する脂肪族環式基は、式(a1−r−1)におけるRa’の環状のアルキル基として挙げた基が好ましい。 In formula (a1-r2-1), the alkyl group of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms of Ra ′ 10 is a linear or branched alkyl group of Ra ′ 3 in formula (a1-r-1) The groups mentioned as are preferred. Wherein (a1-r2-1), Ra 'aliphatic cyclic group 11 is configured, Ra in formula (a1-r-1)' group listed as a cyclic alkyl group of 3 is preferred.

式(a1−r2−2)中、Ra’12及びRa’14はそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基であることが好ましく、該アルキル基は、式(a1−r−1)におけるRa’の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基として挙げた基がより好ましく、炭素数1〜5の直鎖状アルキル基であることがさらに好ましく、メチル基またはエチル基であることが特に好ましい。
式(a1−r2−2)中、Ra’13は、式(a1−r−1)におけるRa’の炭化水素基として例示された直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基であることが好ましい。これらの中でも、Ra’の環状のアルキル基として挙げられた基であることがより好ましい。
In formula (a1-r2-2), Ra ′ 12 and Ra ′ 14 are preferably each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and the alkyl group is represented by Ra in formula (a1-r-1). 'The group mentioned as a linear or branched alkyl group of 3 is more preferable, It is more preferable that it is a C1-C5 linear alkyl group, It is especially preferable that it is a methyl group or an ethyl group .
In formula (a1-r2-2), Ra ′ 13 is a linear, branched or cyclic alkyl group exemplified as the hydrocarbon group for Ra ′ 3 in formula (a1-r-1). Is preferred. Among these, a group exemplified as the cyclic alkyl group for Ra ′ 3 is more preferable.

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

Figure 0006271650
Figure 0006271650

前記式(a1−r2−2)の具体例を以下に挙げる。   Specific examples of the formula (a1-r2-2) are given below.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

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

Figure 0006271650
[式中、Ra’〜Ra’はそれぞれアルキル基である。]
Figure 0006271650
[Wherein, Ra ′ 7 to Ra ′ 9 each represents an alkyl group. ]

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

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

構成単位(a1)としては、上記のなかでも、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸エステルから誘導される構成単位が好ましい。
構成単位(a1)の好ましい具体例としては、下記一般式(a1−1)及び(a1−2)が挙げられる。
Among the above, the structural unit (a1) is preferably a structural unit derived from an acrylate ester in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent.
Preferable specific examples of the structural unit (a1) include the following general formulas (a1-1) and (a1-2).

Figure 0006271650
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシ基、−V21−COOR”、又は−V21−OC(=O)R”である。Vaはエーテル結合、ウレタン結合およびアミド結合から選ばれる連結基を有していてもよい2価の炭化水素基であり、na1はそれぞれ独立に0〜2であり、Raは上記式(a1−r−1)〜(a1−r−2)で表される酸解離性基である。Waはna2+1価の炭化水素基であり、na2は1〜3であり、Raは上記式(a1−r−1)または(a1−r−3)で表される酸解離性基である。]
Figure 0006271650
In the formula, R represents a hydrogen atom, an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, a halogenated alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, a hydroxyalkyl group, an alkoxy group, -V 21 -COOR 0 ", or -V 21 -OC (= O) R 0 ″. Va 1 is a divalent hydrocarbon group which may have a linking group selected from an ether bond, a urethane bond and an amide bond, each of n a1 is independently 0 to 2, and Ra 1 is a group represented by the above formula ( a1-r-1) to (a1-r-2). Wa 1 is a n a2 +1 valent hydrocarbon group, n a2 is 1 to 3, and Ra 2 is an acid dissociation property represented by the above formula (a1-r-1) or (a1-r-3). It is a group. ]

前記式(a1−1)中のRは、前記構成単位(a0)の説明で挙げたRと同様である。
Vaの2価の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味する。Vaにおける2価の炭化水素基としての脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。
前記脂肪族炭化水素基として、より具体的には、直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基又は構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
また、Vaとしては、上記2価の炭化水素基がエーテル結合、ウレタン結合およびアミド結合から選ばれる連結基を介して結合したものが挙げられる。Va中に存在する連結基は1つでも2つ以上でもよい。連結基を2つ以上有する場合、各連結基は同じでも異なってもよい。
R in the formula (a1-1) is the same as R described in the description of the structural unit (a0).
The divalent hydrocarbon group for Va 1 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. An aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity. The aliphatic hydrocarbon group as a divalent hydrocarbon group in Va 1 may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated.
More specifically, examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure.
Examples of Va 1 include those in which the divalent hydrocarbon group is bonded via a linking group selected from an ether bond, a urethane bond, and an amide bond. One or more linking groups may be present in Va 1 . When two or more linking groups are present, each linking group may be the same or different.

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

前記構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、脂環式炭化水素基(脂肪族炭化水素環から水素原子を2個除いた基)、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基などが挙げられる。前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては前記と同様のものが挙げられる。
前記脂環式炭化水素基は、炭素数が3〜20であることが好ましく、3〜12であることがより好ましい。
前記脂環式炭化水素基は、多環式であってもよく、単環式であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては炭素数3〜8のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン、シクロオクタン等が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては炭素数7〜12のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure include an alicyclic hydrocarbon group (a group obtained by removing two hydrogen atoms from an aliphatic hydrocarbon ring), and an alicyclic hydrocarbon group that is linear or branched. Examples thereof include a group bonded to the end of a chain aliphatic hydrocarbon group and a group in which an alicyclic hydrocarbon group is interposed in the middle of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group. Examples of the linear or branched aliphatic hydrocarbon group include those described above.
The alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group may be polycyclic or monocyclic. The monocyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from a monocycloalkane. The monocycloalkane preferably has 3 to 8 carbon atoms, and specific examples include cyclopentane, cyclohexane and cyclooctane. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from a polycycloalkane, and the polycycloalkane preferably has 7 to 12 carbon atoms, specifically adamantane. , Norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.

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

前記式(a1−2)中、Waにおけるna2+1価の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。該脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味し、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。前記脂肪族炭化水素基としては、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基、或いは直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基と構造中に環を含む脂肪族炭化水素基とを組み合わせた基が挙げられ、具体的には、上述の式(a1−1)のVaと同じ基が挙げられる。
前記na2+1価は、2〜4価が好ましく、2又は3価がより好ましい。
In the formula (a1-2), the n a2 +1 valent hydrocarbon group in Wa 1 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity, may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated. Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group including a ring in the structure, or a linear or branched aliphatic hydrocarbon group. It includes a group formed by combining an aliphatic hydrocarbon group in the structure containing a ring, and specific examples thereof include the same groups as Va 1 of the aforementioned formula (a1-1).
The n a2 +1 valence is preferably 2 to 4, and more preferably 2 or 3.

前記式(a1−2)としては、特に、下記一般式(a1−2−01)で表される構成単位が好ましい。   As the formula (a1-2), a structural unit represented by general formula (a1-2-01) shown below is particularly desirable.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

式(a1−2−01)中、Raは上記式(a1−r−1)または(a1−r−3)で表される酸解離性基である。na2は1〜3の整数であり、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。cは0〜3の整数であり、0又は1であることが好ましく、1であることがより好ましい。Rは前記と同じである。 In formula (a1-2-01), Ra 2 is an acid dissociable group represented by the above formula (a1-r-1) or (a1-r-3). n a2 is an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2, and more preferably 1. c is an integer of 0 to 3, preferably 0 or 1, and more preferably 1. R is the same as described above.

以下に前記式(a1−1)の具体例を示す。   Specific examples of the formula (a1-1) are shown below.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

Figure 0006271650
Figure 0006271650

Figure 0006271650
Figure 0006271650

Figure 0006271650
Figure 0006271650

Figure 0006271650
Figure 0006271650

以下に前記式(a1−2)の具体例を示す。   Specific examples of the formula (a1-2) are shown below.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

(A1)成分が有する構成単位(a1)は、1種でもよく2種以上でもよい。
(A1)成分中の構成単位(a1)の割合は、(A1)成分を構成する全構成単位に対し、20〜80モル%が好ましく、20〜75モル%がより好ましく、25〜70モル%がさらに好ましい。下限値以上とすることによって、容易にパターンを得ることができき、感度、解像性、LWR等のリソグラフィー特性も向上する。また、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。
As the structural unit (a1) contained in the component (A1), 1 type of structural unit may be used, or 2 or more types may be used.
The proportion of the structural unit (a1) in the component (A1) is preferably 20 to 80 mol%, more preferably 20 to 75 mol%, more preferably 25 to 70 mol%, based on all structural units constituting the component (A1). Is more preferable. By setting it to the lower limit value or more, a pattern can be easily obtained, and lithography properties such as sensitivity, resolution, and LWR are also improved. Moreover, the balance with another structural unit can be taken by making it below an upper limit.

(その他の構成単位)
(A1)成分は、構成単位(a0)と構成単位(a1)とに加えて、さらに、構成単位(a0)および構成単位(a1)に該当しない他の構成単位を有してもよい。該他の構成単位としては、上述の構成単位に分類されない構成単位であれば特に限定されるものではなく、ArFエキシマレーザー用、KrFエキシマレーザー用(好ましくはArFエキシマレーザー用)等のレジスト用樹脂に用いられるものとして従来から知られている多数のものが使用可能であり、例えば以下に示す構成単位(a2)〜(a4)等が挙げられる。
(Other structural units)
In addition to the structural unit (a0) and the structural unit (a1), the component (A1) may further have another structural unit that does not correspond to the structural unit (a0) and the structural unit (a1). The other structural unit is not particularly limited as long as it is a structural unit not classified into the structural units described above. Resin resins for ArF excimer laser, KrF excimer laser (preferably for ArF excimer laser), etc. A number of hitherto known compounds can be used, and examples include the structural units (a2) to (a4) shown below.

構成単位(a2):
構成単位(a2)は、ラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基を含む構成単位であって前記構成単位(a0)に該当しない構成単位である。
構成単位(a2)のラクトン含有環式基、カーボネート含有環式基又は−SO−含有環式基は、(A1)成分をレジスト膜の形成に用いた場合に、レジスト膜の基板への密着性を高める上で有効なものである。
構成単位(a2)におけるラクトン含有環式基、−SO−含有環式基、カーボネート含有環式基としてはそれぞれ、前記一般式(a0)中のRの説明で挙げたものと同様のものが挙げられる。
なお、前記の構成単位(a1)がその構造中にラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基を含むものである場合、該構成単位は構成単位(a2)にも該当するが、このような構成単位は構成単位(a1)に該当し、構成単位(a2)には該当しないものとする。
Structural unit (a2):
The structural unit (a2) is a structural unit containing a lactone-containing cyclic group, an —SO 2 — containing cyclic group, or a carbonate-containing cyclic group, and does not correspond to the structural unit (a0).
The lactone-containing cyclic group, the carbonate-containing cyclic group, or the —SO 2 -containing cyclic group of the structural unit (a2) can be obtained by adhering the resist film to the substrate when the component (A1) is used for forming the resist film. It is effective in enhancing the sex.
The lactone-containing cyclic group, —SO 2 — containing cyclic group, and carbonate-containing cyclic group in the structural unit (a2) are the same as those exemplified in the description of R 1 in the general formula (a0). Is mentioned.
In addition, when the structural unit (a1) includes a lactone-containing cyclic group, an —SO 2 -containing cyclic group, or a carbonate-containing cyclic group in the structure, the structural unit is also included in the structural unit (a2). Although applicable, such a structural unit corresponds to the structural unit (a1) and does not correspond to the structural unit (a2).

構成単位(a2)は、下記一般式(a2−1)で表される構成単位であることが好ましい。   The structural unit (a2) is preferably a structural unit represented by the following general formula (a2-1).

Figure 0006271650
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシ基、−V21−COOR”、又は−OC(=O)R”であり、Ya21は単結合または2価の連結基であり、La21は−O−、−COO−、−CON(R’)−、−OCO−、−CONHCO−又は−CONHCS−であり、R’は水素原子またはメチル基を示す。ただしLa21が−O−の場合、Ya21は−CO−にはならない。Ra21はラクトン含有環式基、カーボネート含有環式基、又は−SO−含有環式基である。V21は単結合またはアルキレン基であり、R”は水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基またはアニオン基である。]
Figure 0006271650
In the formula, R represents a hydrogen atom, an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, a halogenated alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, a hydroxyalkyl group, an alkoxy group, -V 21 -COOR 0 ", or -OC (= O ) R 0 ″, Ya 21 is a single bond or a divalent linking group, and La 21 is —O—, —COO—, —CON (R ′) —, —OCO—, —CONHCO— or —CONHCS. -And R 'represents a hydrogen atom or a methyl group. However, when La 21 is —O—, Ya 21 is not —CO—. Ra 21 is a lactone-containing cyclic group, a carbonate-containing cyclic group, or an —SO 2 -containing cyclic group. V 21 represents a single bond or an alkylene group, and R 0 ″ represents a hydrogen atom, an optionally substituted hydrocarbon group or an anion group.]

式(a2−1)中、Rは前記と同じである。
Ya21の2価の連結基としては特に限定されないが、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基等が好適なものとして挙げられる。
In formula (a2-1), R is the same as described above.
The divalent linking group of Ya 21 is not particularly limited, and preferred examples thereof include a divalent hydrocarbon group which may have a substituent and a divalent linking group containing a hetero atom.

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

前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基として具体的には、上述の式(a1−1)におけるVaで例示した基が挙げられる。
前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、置換基を有していてもよく、有していなくてもよい。該置換基としては、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化アルキル基、カルボニル基等が挙げられる。
Specific examples of the linear or branched aliphatic hydrocarbon group include the groups exemplified for Va 1 in the above formula (a1-1).
The linear or branched aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, and a carbonyl group.

前記構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、環構造中にヘテロ原子を含む置換基を含んでもよい環状の脂肪族炭化水素基(脂肪族炭化水素環から水素原子を2個除いた基)、前記環状の脂肪族炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、前記環状の脂肪族炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基などが挙げられる。前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては前記と同様のものが挙げられる。
環状の脂肪族炭化水素基は、炭素数が3〜20であることが好ましく、3〜12であることがより好ましい。
環状の脂肪族炭化水素基としては、具体的には、上述の式(a1−1)におけるVaで例示した基が挙げられる。
環状の脂肪族炭化水素基は、置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。該置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、カルボニル基等が挙げられる。
前記置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
前記置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、前記アルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
環状の脂肪族炭化水素基は、その環構造を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子を含む置換基で置換されてもよい。該ヘテロ原子を含む置換基としては、−O−、−C(=O)−O−、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−が好ましい。
As the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, a cyclic aliphatic hydrocarbon group which may contain a substituent containing a hetero atom in the ring structure (excluding two hydrogen atoms from the aliphatic hydrocarbon ring) Group), a group in which the cyclic aliphatic hydrocarbon group is bonded to the end of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, and the cyclic aliphatic hydrocarbon group is a linear or branched chain fatty acid. Group intervening in the middle of the group hydrocarbon group. Examples of the linear or branched aliphatic hydrocarbon group include those described above.
The cyclic aliphatic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms.
Specific examples of the cyclic aliphatic hydrocarbon group include the groups exemplified for Va 1 in the above formula (a1-1).
The cyclic aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, and a carbonyl group.
The alkyl group as the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group.
The alkoxy group as the substituent is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group or a tert-butoxy group. Most preferred is an ethoxy group.
Examples of the halogen atom as the substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Examples of the halogenated alkyl group as the substituent include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group have been substituted with the halogen atoms.
In the cyclic aliphatic hydrocarbon group, a part of carbon atoms constituting the ring structure may be substituted with a substituent containing a hetero atom. As the substituent containing the hetero atom, —O—, —C (═O) —O—, —S—, —S (═O) 2 —, and —S (═O) 2 —O— are preferable.

2価の炭化水素基としての芳香族炭化水素基としては、具体的には、上述の式(a1−1)におけるVaで例示された基が挙げられる。
前記芳香族炭化水素基は、当該芳香族炭化水素基が有する水素原子が置換基で置換されていてもよい。たとえば当該芳香族炭化水素基中の芳香環に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。該置換基としては、たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基等が挙げられる。
前記置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記置換基としてのアルコキシ基、ハロゲン原子およびハロゲン化アルキル基としては、前記環状の脂肪族炭化水素基が有する水素原子を置換する置換基として例示したものが挙げられる。
Specific examples of the aromatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group include groups exemplified by Va 1 in the above formula (a1-1).
In the aromatic hydrocarbon group, a hydrogen atom of the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent. For example, a hydrogen atom bonded to an aromatic ring in the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, and a hydroxyl group.
The alkyl group as the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group.
Examples of the alkoxy group, the halogen atom and the halogenated alkyl group as the substituent include those exemplified as the substituent for substituting the hydrogen atom of the cyclic aliphatic hydrocarbon group.

(ヘテロ原子を含む2価の連結基)
ヘテロ原子を含む2価の連結基におけるヘテロ原子とは、炭素原子および水素原子以外の原子であり、たとえば酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子等が挙げられる。
Ya21がヘテロ原子を含む2価の連結基である場合、該連結基として好ましいものとして、−O−、−C(=O)−O−、−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=O)−NH−、−NH−、−NH−C(=NH)−(Hはアルキル基、アシル基等の置換基で置換されていてもよい。)、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−、一般式−Y21−O−Y22−、−Y21−O−、−Y21−C(=O)−O−、−[Y21−C(=O)−O]m’−Y22−または−Y21−O−C(=O)−Y22−で表される基[式中、Y21およびY22はそれぞれ独立して置換基を有していてもよい2価の炭化水素基であり、Oは酸素原子であり、m’は0〜3の整数である。]等が挙げられる。
前記へテロ原子を含む2価の連結基が−C(=O)−NH−、−NH−、−NH−C(=NH)−の場合、そのHはアルキル基、アシル等の置換基で置換されていてもよい。該置換基(アルキル基、アシル基等)は、炭素数が1〜10であることが好ましく、1〜8であることがさらに好ましく、1〜5であることが特に好ましい。
式−Y21−O−Y22−、−Y21−O−、−Y21−C(=O)−O−、−[Y21−C(=O)−O]m’−Y22−または−Y21−O−C(=O)−Y22−中、Y21およびY22は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基である。該2価の炭化水素基としては、前記2価の連結基としての説明で挙げた「置換基を有していてもよい2価の炭化水素基」と同様のものが挙げられる。
21としては、直鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましく、直鎖状のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜5の直鎖状のアルキレン基がさらに好ましく、メチレン基またはエチレン基が特に好ましい。
22としては、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましく、メチレン基、エチレン基またはアルキルメチレン基がより好ましい。該アルキルメチレン基におけるアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基が好ましく、炭素数1〜3の直鎖状のアルキル基が好ましく、メチル基が最も好ましい。
式−[Y21−C(=O)−O]m’−Y22−で表される基において、m’は0〜3の整数であり、0〜2の整数であることが好ましく、0または1がより好ましく、1が特に好ましい。つまり、式−[Y21−C(=O)−O]m’−Y22−で表される基としては、式−Y21−C(=O)−O−Y22−で表される基が特に好ましい。なかでも、式−(CHa’−C(=O)−O−(CHb’−で表される基が好ましい。該式中、a’は、1〜10の整数であり、1〜8の整数が好ましく、1〜5の整数がより好ましく、1または2がさらに好ましく、1が最も好ましい。b’は、1〜10の整数であり、1〜8の整数が好ましく、1〜5の整数がより好ましく、1または2がさらに好ましく、1が最も好ましい。
(Divalent linking group containing a hetero atom)
The hetero atom in the divalent linking group containing a hetero atom is an atom other than a carbon atom and a hydrogen atom, and examples thereof include an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a halogen atom.
When Ya 21 is a divalent linking group containing a hetero atom, preferred examples of the linking group include —O—, —C (═O) —O—, —C (═O) —, and —O—C. (═O) —O—, —C (═O) —NH—, —NH—, —NH—C (═NH) — (H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or an acyl group). .), - S -, - S (= O) 2 -, - S (= O) 2 -O-, the formula -Y 21 -O-Y 22 -, - Y 21 -O -, - Y 21 - A group represented by C (═O) —O—, — [Y 21 —C (═O) —O] m ′ —Y 22 — or —Y 21 —O—C (═O) —Y 22 — In the formula, Y 21 and Y 22 are each independently a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, O is an oxygen atom, and m ′ is an integer of 0 to 3. ] Etc. are mentioned.
When the divalent linking group containing a hetero atom is —C (═O) —NH—, —NH—, —NH—C (═NH) —, H is a substituent such as an alkyl group or acyl. May be substituted. The substituent (alkyl group, acyl group, etc.) preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 5 carbon atoms.
Formula -Y 21 -O-Y 22 -, - Y 21 -O -, - Y 21 -C (= O) -O -, - [Y 21 -C (= O) -O] m '-Y 22 - or -Y 21 -O-C (= O ) -Y 22 - in, Y 21 and Y 22 are each independently a divalent hydrocarbon group which may have a substituent. Examples of the divalent hydrocarbon group include those similar to the “divalent hydrocarbon group optionally having substituent (s)” mentioned in the description of the divalent linking group.
Y 21 is preferably a linear aliphatic hydrocarbon group, more preferably a linear alkylene group, still more preferably a linear alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and particularly preferably a methylene group or an ethylene group. preferable.
Y 22 is preferably a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, and more preferably a methylene group, an ethylene group or an alkylmethylene group. The alkyl group in the alkylmethylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and most preferably a methyl group.
In the group represented by the formula — [Y 21 —C (═O) —O] m ′ —Y 22 —, m ′ is an integer of 0 to 3, preferably an integer of 0 to 2, Or 1 is more preferable, and 1 is particularly preferable. That is, the group represented by the formula — [Y 21 —C (═O) —O] m ′ —Y 22 — is represented by the formula —Y 21 —C (═O) —O—Y 22 —. The group is particularly preferred. Among these, a group represented by the formula — (CH 2 ) a ′ —C (═O) —O— (CH 2 ) b ′ — is preferable. In the formula, a ′ is an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 8, more preferably an integer of 1 to 5, further preferably 1 or 2, and most preferably 1. b ′ is an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 8, more preferably an integer of 1 to 5, more preferably 1 or 2, and most preferably 1.

Ya21としては、単結合、又はエステル結合[−C(=O)−O−]、エーテル結合(−O−)、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基若しくはこれらの組合せであることが好ましい。 Ya 21 is preferably a single bond, an ester bond [—C (═O) —O—], an ether bond (—O—), a linear or branched alkylene group, or a combination thereof. .

前記式(a2−1)中、Ra21はラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基である。
Ra21におけるラクトン含有環式基、−SO−含有環式基、カーボネート含有環式基としてはそれぞれ、前記一般式(a0)中のRの説明で挙げたものと同様のものが挙げられる。
In the formula (a2-1), Ra 21 is a lactone-containing cyclic group, an —SO 2 -containing cyclic group, or a carbonate-containing cyclic group.
Examples of the lactone-containing cyclic group, -SO 2 -containing cyclic group, and carbonate-containing cyclic group in Ra 21 are the same as those described in the description of R 1 in the general formula (a0). .

(A1)成分が有する構成単位(a2)は1種でも2種以上でもよい。
(A1)成分が構成単位(a2)を有する場合、構成単位(a2)の割合は、当該(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対し、1〜80モル%であることが好ましく、10〜70モル%であることがより好ましく、10〜65モル%であることがさらに好ましく、10〜60モル%が特に好ましい。下限値以上とすることにより構成単位(a2)を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができ、DOF、CDU等の種々のリソグラフィー特性及びパターン形状が良好となる。
The structural unit (a2) contained in the component (A1) may be one type or two or more types.
When the component (A1) has the structural unit (a2), the proportion of the structural unit (a2) is preferably 1 to 80 mol% with respect to the total of all the structural units constituting the component (A1). It is more preferably 10 to 70 mol%, further preferably 10 to 65 mol%, particularly preferably 10 to 60 mol%. By setting it to the lower limit value or more, the effect of containing the structural unit (a2) can be sufficiently obtained, and by setting it to the upper limit value or less, it is possible to balance with other structural units, such as various kinds of DOF, CDU, etc. The lithography characteristics and pattern shape of the film are improved.

構成単位(a3):
構成単位(a3)は、極性基含有脂肪族炭化水素基を含む構成単位(ただし、上述した構成単位(a0)、(a1)、(a2)に該当するものを除く)である。
(A1)成分が構成単位(a3)を有することにより、(A)成分の親水性が高まり、解像性の向上に寄与すると考えられる。
極性基としては、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基等が挙げられ、特に水酸基が好ましい。
脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜10の直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基(好ましくはアルキレン基)や、環状の脂肪族炭化水素基(環式基)が挙げられる。該環式基としては、単環式基でも多環式基でもよく、例えばArFエキシマレーザー用レジスト組成物用の樹脂において、多数提案されているものの中から適宜選択して用いることができる。該環式基としては多環式基であることが好ましく、炭素数は7〜30であることがより好ましい。
その中でも、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、またはアルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基を含有する脂肪族多環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位がより好ましい。該多環式基としては、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどから2個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから2個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。これらの多環式基の中でも、アダマンタンから2個以上の水素原子を除いた基、ノルボルナンから2個以上の水素原子を除いた基、テトラシクロドデカンから2個以上の水素原子を除いた基が工業上好ましい。
Structural unit (a3):
The structural unit (a3) is a structural unit containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group (excluding those corresponding to the structural units (a0), (a1), and (a2) described above).
It is considered that when the component (A1) has the structural unit (a3), the hydrophilicity of the component (A) is increased and the resolution is improved.
Examples of the polar group include a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, and a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of an alkyl group is substituted with a fluorine atom. A hydroxyl group is particularly preferable.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (preferably an alkylene group) and a cyclic aliphatic hydrocarbon group (cyclic group). The cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group. For example, a resin for a resist composition for an ArF excimer laser can be appropriately selected from those proposed. The cyclic group is preferably a polycyclic group, and more preferably 7 to 30 carbon atoms.
Among them, a structural unit derived from an acrylate ester containing an aliphatic polycyclic group containing a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, or an alkyl group is substituted with a fluorine atom Is more preferable. Examples of the polycyclic group include groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane and the like. Specific examples include groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Among these polycyclic groups, there are groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from adamantane, groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from norbornane, and groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from tetracyclododecane. Industrially preferable.

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

Figure 0006271650
[式中、Rは前記と同じであり、jは1〜3の整数であり、kは1〜3の整数であり、t’は1〜3の整数であり、lは1〜5の整数であり、sは1〜3の整数である。]
Figure 0006271650
[Wherein, R is the same as above, j is an integer of 1 to 3, k is an integer of 1 to 3, t ′ is an integer of 1 to 3, and l is an integer of 1 to 5] And s is an integer of 1 to 3. ]

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

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

(A1)成分が有する構成単位(a3)は、1種でも2種以上でもよい。
(A1)成分が構成単位(a3)を有する場合、当該(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対し、5〜50モル%であることが好ましく、5〜40モル%がより好ましく、5〜25モル%がさらに好ましい。構成単位(a3)の割合を下限値以上とすることにより、構成単位(a3)を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下とすることにより、他の構成単位とのバランスをとりやすくなる。
The structural unit (a3) contained in the component (A1) may be one type or two or more types.
When the component (A1) has the structural unit (a3), it is preferably 5 to 50 mol%, more preferably 5 to 40 mol%, based on the total of all structural units constituting the component (A1). 5-25 mol% is more preferable. By setting the proportion of the structural unit (a3) to the lower limit value or more, the effect of including the structural unit (a3) can be sufficiently obtained, and by setting the proportion of the structural unit (a3) to the upper limit value or less, balance with other structural units can be obtained. It becomes easy.

構成単位(a4):
構成単位(a4)は、酸非解離性の脂肪族環式基を含む構成単位である。
(A1)成分が構成単位(a4)を有することにより、形成されるレジストパターンのドライエッチング耐性が向上する。また、(A1)成分の疎水性が高まる。疎水性の向上は、特に有機溶剤現像の場合に、解像性、レジストパターン形状等の向上に寄与すると考えられる。
構成単位(a4)における「酸非解離性環式基」は、露光により当該レジスト組成物中に酸が発生した際(例えば後述する(B)成分から酸が発生した際)に、該酸が作用しても解離することなくそのまま当該構成単位中に残る環式基である。
構成単位(a4)としては、例えば酸非解離性の脂肪族環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位等が好ましい。該環式基は、例えば、前記の構成単位(a1)の場合に例示したものと同様のものを例示することができ、ArFエキシマレーザー用、KrFエキシマレーザー用(好ましくはArFエキシマレーザー用)等のレジスト組成物の樹脂成分に用いられるものとして従来から知られている多数のものが使用可能である。
特にトリシクロデシル基、アダマンチル基、テトラシクロドデシル基、イソボルニル基、ノルボルニル基から選ばれる少なくとも1種であると、工業上入手し易いなどの点で好ましい。これらの多環式基は、炭素数1〜5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を置換基として有していてもよい。
構成単位(a4)として、具体的には、下記一般式(a4−1)〜(a4−6)の構造のものを例示することができる。
Structural unit (a4):
The structural unit (a4) is a structural unit containing an acid non-dissociable aliphatic cyclic group.
When the component (A1) has the structural unit (a4), the dry etching resistance of the formed resist pattern is improved. Moreover, the hydrophobicity of (A1) component increases. The improvement in hydrophobicity is thought to contribute to the improvement of resolution, resist pattern shape, etc., particularly in the case of organic solvent development.
The “acid non-dissociable cyclic group” in the structural unit (a4) means that when an acid is generated in the resist composition by exposure (for example, when an acid is generated from the component (B) described later), the acid is It is a cyclic group that remains in the structural unit as it is without dissociating even when acting.
As the structural unit (a4), for example, a structural unit derived from an acrylate ester containing a non-acid-dissociable aliphatic cyclic group is preferable. Examples of the cyclic group include those similar to those exemplified for the structural unit (a1), for ArF excimer laser, for KrF excimer laser (preferably for ArF excimer laser), etc. A number of hitherto known materials can be used as the resin component of the resist composition.
In particular, at least one selected from a tricyclodecyl group, an adamantyl group, a tetracyclododecyl group, an isobornyl group, and a norbornyl group is preferable in terms of industrial availability. These polycyclic groups may have a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms as a substituent.
Specific examples of the structural unit (a4) include those having the structures of the following general formulas (a4-1) to (a4-6).

Figure 0006271650
[式中、Rαは前記と同じである。]
Figure 0006271650
[Wherein, R α is the same as defined above. ]

(A1)成分が有する構成単位(a4)は、1種でも2種以上でもよい。
(A1)成分が構成単位(a4)を有する場合、構成単位(a4)の割合は、該(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対し、1〜30モル%であることが好ましく、3〜20モル%がより好ましい。
The structural unit (a4) contained in the component (A1) may be one type or two or more types.
When the component (A1) has the structural unit (a4), the proportion of the structural unit (a4) is preferably 1 to 30 mol% with respect to the total of all the structural units constituting the component (A1). 3-20 mol% is more preferable.

(A1)成分は、少なくとも構成単位(a0)を有する重合体である。
(A1)成分は、構成単位(a0)および(a1)を有する共重合体であることが好ましい。かかる共重合体としては、構成単位(a0)および(a1)からなる共重合体、構成単位(a0)、(a1)および(a2)からなる共重合体、構成単位(a0)、(a1)および(a3)からなる共重合体、構成単位(a0)、(a1)、(a2)および(a3)からなる共重合体、等が挙げられる。
The component (A1) is a polymer having at least the structural unit (a0).
The component (A1) is preferably a copolymer having the structural units (a0) and (a1). Examples of such a copolymer include a copolymer composed of structural units (a0) and (a1), a copolymer composed of structural units (a0), (a1) and (a2), and structural units (a0) and (a1). And a copolymer comprising (a3), a copolymer comprising the structural units (a0), (a1), (a2) and (a3), and the like.

(A1)成分の質量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算基準)は、特に限定されるものではなく、1000〜50000が好ましく、1500〜30000がより好ましく、2000〜20000が最も好ましい。この範囲の上限値以下であると、レジストとして用いるのに充分なレジスト溶剤への溶解性があり、この範囲の下限値以上であると、耐ドライエッチング性やレジストパターン断面形状が良好である。
分散度(Mw/Mn)は、特に限定されず、1.0〜5.0が好ましく、1.0〜3.0がより好ましく、1.0〜2.5が最も好ましい。なお、Mnは数平均分子量を示す。
The mass average molecular weight (Mw) of the component (A1) (polystyrene conversion standard by gel permeation chromatography (GPC)) is not particularly limited, preferably 1000 to 50000, more preferably 1500 to 30000, 2000 to 2000 20000 is most preferred. If it is below the upper limit of this range, it has sufficient solubility in a resist solvent to be used as a resist, and if it is above the lower limit of this range, dry etching resistance and resist pattern cross-sectional shape are good.
The dispersity (Mw / Mn) is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 3.0, and most preferably 1.0 to 2.5. In addition, Mn shows a number average molecular weight.

(A1)成分は、各構成単位を誘導するモノマーを、例えばアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、アゾビスイソ酪酸ジメチルのようなラジカル重合開始剤を用いた公知のラジカル重合等により重合させることによって得ることができる。
また、(A1)成分には、上記重合の際に、たとえばHS−CH−CH−CH−C(CF−OHのような連鎖移動剤を併用して用いることにより、末端に−C(CF−OH基を導入してもよい。このように、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基が導入された共重合体は、現像欠陥の低減やLER(ラインエッジラフネス:ライン側壁の不均一な凹凸)の低減に有効である。
構成単位(a0)を誘導するモノマーの製造方法は、この後、本発明の第四の態様の化合物のところで説明する。その他の任意の構成単位を誘導するモノマーは、市販のものを用いてもよく、公知の方法を利用して合成したものを用いてもよい。
The component (A1) is obtained by polymerizing a monomer for deriving each structural unit by known radical polymerization using a radical polymerization initiator such as azobisisobutyronitrile (AIBN) or dimethyl azobisisobutyrate. be able to.
Further, for the component (A1), in the polymerization, a chain transfer agent such as HS—CH 2 —CH 2 —CH 2 —C (CF 3 ) 2 —OH is used in combination, so that the terminal A —C (CF 3 ) 2 —OH group may be introduced into the. As described above, a copolymer introduced with a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of the alkyl group is substituted with a fluorine atom reduces development defects and LER (line edge roughness: uneven unevenness of line side walls). It is effective in reducing
A method for producing a monomer for deriving the structural unit (a0) will be described later with reference to the compound of the fourth aspect of the present invention. As other monomers for deriving any structural unit, commercially available monomers may be used, or those synthesized using a known method may be used.

(A1)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(A)成分中の(A1)成分の割合は、(A)成分の総質量に対し、25質量%以上が好ましく、50質量%がより好ましく、75質量%がさらに好ましく、100質量%であってもよい。該割合が25質量%以上であると、MEF、真円性(Circularity)、ラフネス低減等のリソグラフィー特性がより向上する。
As the component (A1), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The proportion of the component (A1) in the component (A) is preferably 25% by mass or more, more preferably 50% by mass, further preferably 75% by mass, and 100% by mass with respect to the total mass of the component (A). May be. When the ratio is 25% by mass or more, lithography properties such as MEF, circularity, and roughness reduction are further improved.

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

本発明のレジスト組成物において、(A)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明のレジスト組成物中、(A)成分の含有量は、形成しようとするレジスト膜厚等に応じて調整すればよい。
In the resist composition of the present invention, as the component (A), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
In the resist composition of the present invention, the content of the component (A) may be adjusted according to the resist film thickness to be formed.

<(B)成分>
本発明のレジスト組成物は、上記(A)成分に加えて、さらに、(B)成分(露光により酸を発生する酸発生剤成分)を含有することが好ましい。
(B)成分としては、特に限定されず、これまで化学増幅型レジスト用の酸発生剤として提案されているものを使用することができる。このような酸発生剤としては、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤、ビスアルキルまたはビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類などのジアゾメタン系酸発生剤、ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤など多種のものが知られている。
オニウム塩系酸発生剤としては、例えば下記一般式(b−1)又は(b−2)で表される化合物を用いることができる。
<(B) component>
The resist composition of the present invention preferably further contains a component (B) (an acid generator component that generates an acid upon exposure) in addition to the component (A).
The component (B) is not particularly limited, and those that have been proposed as acid generators for chemically amplified resists can be used. Examples of such acid generators include onium salt acid generators such as iodonium salts and sulfonium salts, oxime sulfonate acid generators, bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes, and diazomethanes such as poly (bissulfonyl) diazomethanes. There are various known acid generators, nitrobenzyl sulfonate acid generators, imino sulfonate acid generators, disulfone acid generators, and the like.
As the onium salt acid generator, for example, a compound represented by the following general formula (b-1) or (b-2) can be used.

Figure 0006271650
[式中、R101は置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり、Y101は単結合または酸素原子を含む2価の連結基であり、V101は単結合、アルキレン基、またはフッ素化アルキレン基であり、R102はフッ素原子または炭素数1〜5のフッ素化アルキル基であり、R104、R105は、それぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基または炭素数1〜10のフッ素化アルキル基であり、互いに結合して環を形成していてもよく、Mm+はm価の有機カチオンである。]
Figure 0006271650
[Wherein, R 101 represents a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent. Y 101 is a single bond or a divalent linking group containing an oxygen atom, V 101 is a single bond, an alkylene group, or a fluorinated alkylene group, and R 102 is a fluorine atom or a C 1-5 carbon atom. Each of R 104 and R 105 is independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, which are bonded to each other to form a ring; M m + is an m-valent organic cation. ]

{アニオン部}
式(b−1)において、R101は置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基である。
前記環式基は環状の炭化水素基であることが好ましく、該環状の炭化水素基は芳香族炭化水素基であってもよく、脂肪族炭化水素基であってもよい。
101における芳香族炭化水素基は、前記式(a1−1)のVaにおける2価の芳香族炭化水素基で挙げた芳香族炭化水素環、または2以上の芳香環を含む芳香族化合物から水素原子を1つ除いたアリール基が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が好ましい。
101における環状の脂肪族炭化水素基は、前記式(a1−1)のVaにおける2価の脂肪族炭化水素基で挙げたモノシクロアルカンまたはポリシクロアルカンから水素原子を1つ除いた基が挙げられ、アダマンチル基、ノルボルニル基が好ましい。
また、R101における環状の炭化水素基は、複素環等のようにヘテロ原子を含んでもよく、具体的には上記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)で表されるラクトン含有環式基、上記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)で表される−SO−含有環式基、その他以下に挙げる複素環が挙げられる。
{Anion part}
In the formula (b-1), R 101 is a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a chain which may have a substituent. Alkenyl group.
The cyclic group is preferably a cyclic hydrocarbon group, and the cyclic hydrocarbon group may be an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group.
The aromatic hydrocarbon group for R 101 is the aromatic hydrocarbon ring mentioned for the divalent aromatic hydrocarbon group for Va 1 in the formula (a1-1), or an aromatic compound containing two or more aromatic rings. Examples include an aryl group in which one hydrogen atom is removed, and a phenyl group and a naphthyl group are preferable.
The cyclic aliphatic hydrocarbon group for R 101 is a group obtained by removing one hydrogen atom from the monocycloalkane or polycycloalkane mentioned as the divalent aliphatic hydrocarbon group for Va 1 in the formula (a1-1). And an adamantyl group and a norbornyl group are preferable.
In addition, the cyclic hydrocarbon group in R 101 may contain a hetero atom such as a heterocyclic ring, and is specifically represented by the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7). Lactone-containing cyclic groups, —SO 2 -containing cyclic groups represented by the above general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4), and the following heterocycles.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

101の環状の炭化水素基における置換基としては、たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、カルボニル基、ニトロ基等が挙げられる。
置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基等のアルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
Examples of the substituent in the cyclic hydrocarbon group of R 101 include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a carbonyl group, and a nitro group.
The alkyl group as a substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group.
The alkoxy group as a substituent is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, or a tert-butoxy group, and a methoxy group. An ethoxy group is most preferred.
Examples of the halogen atom as a substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
As the halogenated alkyl group as a substituent, a part of hydrogen atoms of an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group, or the like A group in which all the halogen atoms are substituted is exemplified.

101の鎖状のアルキル基としては、直鎖状又は分岐鎖状のいずれでもよく、直鎖状のアルキル基としては、炭素数が1〜20であることが好ましく、1〜15であることがより好ましく、1〜10が最も好ましい。具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デカニル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、イソトリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、イソヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基等が挙げられる。
分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数が3〜20であることが好ましく、3〜15であることがより好ましく、3〜10が最も好ましい。具体的には、例えば、1−メチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−エチルブチル基、2−エチルブチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基などが挙げられる。
The linear alkyl group for R 101 may be either linear or branched, and the linear alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, and preferably 1 to 15 carbon atoms. Is more preferable, and 1 to 10 is most preferable. Specifically, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decanyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, isotridecyl group, tetradecyl group Group, pentadecyl group, hexadecyl group, isohexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, heicosyl group, docosyl group and the like.
The branched alkyl group preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 15 carbon atoms, and most preferably 3 to 10 carbon atoms. Specifically, for example, 1-methylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-ethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, Examples include 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group and the like.

101の鎖状のアルケニル基としては、直鎖状又は分岐鎖状のいずれでもよく、炭素数が2〜10であることが好ましく、2〜5が好ましく、2〜4が好ましく、3が特に好ましい。直鎖状のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基(アリル基)、ブチニル基などが挙げられる。分岐鎖状のアルケニル基としては、例えば、1−メチルプロペニル基、2−メチルプロペニル基などが挙げられる。
鎖状のアルケニル基としては、上記の中でも、特にプロペニル基が好ましい。
The chain alkenyl group for R 101 may be either linear or branched, and preferably has 2 to 10 carbon atoms, preferably 2 to 5, preferably 2 to 4, and particularly preferably 3 preferable. Examples of the linear alkenyl group include a vinyl group, a propenyl group (allyl group), and a butynyl group. Examples of the branched alkenyl group include a 1-methylpropenyl group and a 2-methylpropenyl group.
Among the above, the chain alkenyl group is particularly preferably a propenyl group.

101の鎖状のアルキル基またはアルケニル基における置換基としては、たとえば、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、カルボニル基、ニトロ基、アミノ基、上記R101における環式基等が挙げられる。 Examples of the substituent in the chain alkyl group or alkenyl group of R 101 include an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a carbonyl group, a nitro group, an amino group, and the cyclic group in R 101 described above. Can be mentioned.

本発明において、R101は、置換基を有していてもよい環状の炭化水素基であることが好ましく、フェニル基、ナフチル基、ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基、前記式(a2−r−1)〜(a2−r−7)で表されるラクトン含有環式基、前記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)で表される−SO−含有環式基、等が好ましい。 In the present invention, R 101 is preferably a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a phenyl group, a naphthyl group, or a polycycloalkane, Lactone-containing cyclic groups represented by the formulas (a2-r-1) to (a2-r-7), —SO represented by the general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4) 2 -containing cyclic groups, etc. are preferred.

101が酸素原子を含む2価の連結基である場合、該Y101は、酸素原子以外の原子を含有してもよい。酸素原子以外の原子としては、たとえば炭素原子、水素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
酸素原子を含む2価の連結基としては、たとえば、酸素原子(エーテル結合:−O−)、エステル結合(−C(=O)−O−)、アミド結合(−C(=O)−NH−)、カルボニル基(−C(=O)−)、カーボネート結合(−O−C(=O)−O−)等の非炭化水素系の酸素原子含有連結基;該非炭化水素系の酸素原子含有連結基とアルキレン基との組み合わせ等が挙げられる。当該組み合わせに、さらにスルホニル基(−SO−)が連結されていてもよい。当該組み合わせとしては、たとえば下記式(y−al−1)〜(y−al−7)で表される連結基が挙げられる。
When Y 101 is a divalent linking group containing an oxygen atom, Y 101 may contain an atom other than an oxygen atom. Examples of atoms other than oxygen atoms include carbon atoms, hydrogen atoms, sulfur atoms, and nitrogen atoms.
Examples of the divalent linking group containing an oxygen atom include an oxygen atom (ether bond: —O—), an ester bond (—C (═O) —O—), and an amide bond (—C (═O) —NH. -), A carbonyl group (-C (= O)-), a non-hydrocarbon oxygen atom-containing linking group such as a carbonate bond (-O-C (= O) -O-); the non-hydrocarbon oxygen atom Examples include a combination of a containing linking group and an alkylene group. A sulfonyl group (—SO 2 —) may be further linked to the combination. Examples of the combination include linking groups represented by the following formulas (y-al-1) to (y-al-7).

Figure 0006271650
[式中、V’101は単結合または炭素数1〜5のアルキレン基であり、V’102は炭素数1〜30の2価の飽和炭化水素基である。]
Figure 0006271650
[Wherein, V ′ 101 is a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and V ′ 102 is a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. ]

V’102における2価の飽和炭化水素基は、炭素数1〜30のアルキレン基であることが好ましい。 The divalent saturated hydrocarbon group for V ′ 102 is preferably an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms.

V’101およびV’102におけるアルキレン基として、具体的には、たとえばメチレン基[−CH−];−CH(CH)−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−C(CH)(CHCH)−、−C(CH)(CHCHCH)−、−C(CHCH−等のアルキルメチレン基;エチレン基[−CHCH−];−CH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−等のアルキルエチレン基;トリメチレン基(n−プロピレン基)[−CHCHCH−];−CH(CH)CHCH−、−CHCH(CH)CH−等のアルキルトリメチレン基;テトラメチレン基[−CHCHCHCH−];−CH(CH)CHCHCH−、−CHCH(CH)CHCH−等のアルキルテトラメチレン基;ペンタメチレン基[−CHCHCHCHCH−]等が挙げられ、直鎖状のアルキレン基が好ましい。
また、V’101およびV’102における前記アルキレン基における一部のメチレン基が炭素数5〜10の2価の脂肪族環式基で置換されていてもよい。当該脂肪族環式基は、前記Ra’の環状のアルキル基から水素原子をさらに1つ除いた2価の基が好ましく、シクロへキシレン基、1,5−アダマンチレン基または2,6−アダマンチレン基がより好ましい。
Specific examples of the alkylene group for V ′ 101 and V ′ 102 include a methylene group [—CH 2 —]; —CH (CH 3 ) —, —CH (CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 3). ) 2 -, - C (CH 3) (CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) -, - C (CH 2 CH 3) 2 - ; alkylethylene groups such as Ethylene group [—CH 2 CH 2 —]; —CH (CH 3 ) CH 2 —, —CH (CH 3 ) CH (CH 3 ) —, —C (CH 3 ) 2 CH 2 —, —CH (CH 2 Alkylethylene groups such as CH 3 ) CH 2 —; trimethylene group (n-propylene group) [—CH 2 CH 2 CH 2 —]; —CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 -; and alkyltetramethylene groups such as, tetra Styrene group [-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -]; - CH (CH 3) CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 CH 2 - alkyl tetramethylene group and the like; penta And a methylene group [—CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —] and the like, and a linear alkylene group is preferred.
In addition, a part of the methylene groups in the alkylene group in V ′ 101 and V ′ 102 may be substituted with a divalent aliphatic cyclic group having 5 to 10 carbon atoms. The aliphatic cyclic group is preferably a divalent group obtained by further removing one hydrogen atom from the cyclic alkyl group of Ra ′ 3 and is a cyclohexylene group, 1,5-adamantylene group or 2,6- An adamantylene group is more preferred.

101としては、エステル結合またはエーテル結合を含む2価の連結基が好ましく、上記式(y−al−1)〜(y−al−5)で表されるものが好ましい。 Y 101 is preferably a divalent linking group containing an ester bond or an ether bond, and those represented by the above formulas (y-al-1) to (y-al-5) are preferable.

式(b−1)中、V101は単結合、または炭素数1〜4のフッ素化アルキレン基であることが好ましい。
式(b−1)中、R102は、フッ素原子または炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、フッ素原子であることがより好ましい。
In formula (b-1), V 101 is preferably a single bond or a fluorinated alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
In formula (b-1), R 102 is preferably a fluorine atom or a C 1-5 perfluoroalkyl group, and more preferably a fluorine atom.

式(b−1)のアニオン部の具体例として、たとえば、
101が単結合となる場合、トリフルオロメタンスルホネートアニオンやパーフルオロブタンスルホネートアニオン等のフッ素化アルキルスルホネートアニオンが挙げられ;
101が酸素原子を含む2価の連結基である場合、下記式(an−1)〜(an−3)のいずれかで表されるアニオンが挙げられる。
As specific examples of the anion moiety of the formula (b-1), for example,
When Y 101 is a single bond, fluorinated alkyl sulfonate anions such as trifluoromethane sulfonate anion and perfluorobutane sulfonate anion can be mentioned;
When Y 101 is a divalent linking group containing an oxygen atom, an anion represented by any of the following formulas (an-1) to (an-3) can be mentioned.

Figure 0006271650
[式中、R”101は、置換基を有していてもよい脂肪族環式基、前記式(r−hr−1)〜(r−hr−6)で表される基、または置換基を有していても良い鎖状のアルキル基であり;R”102は、置換基を有していてもよい脂肪族環式基、前記式(a2−r−1)〜(a2−r−7)で表されるラクトン含有環式基、または上記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)で表される−SO−含有環式基であり;R”103は、置換基を有していてもよい芳香族環式基、置換基を有していてもよい脂肪族環式基または置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり;v”は、それぞれ独立に0〜3の整数であり;q”はそれぞれ独立に1〜20の整数であり;t”は1〜3の整数であり;n”は0または1である。]
Figure 0006271650
[Wherein, R ″ 101 represents an aliphatic cyclic group which may have a substituent, groups represented by the above formulas (r-hr-1) to (r-hr-6), or a substituent. R ″ 102 represents an aliphatic cyclic group that may have a substituent, and the above formulas (a2-r-1) to (a2-r—). 7) represented by a lactone-containing cyclic group or the general formula (a5-r-1) ~ (a5-r-4) represented by -SO 2, - be-containing cyclic group; R "103 is An aromatic cyclic group which may have a substituent, an aliphatic cyclic group which may have a substituent or a chain alkenyl group which may have a substituent; v ″ Are each independently an integer of 0 to 3; q ″ is independently an integer of 1 to 20; t ″ is an integer of 1 to 3; n ″ is 0 or 1.]

R”101、R”102およびR”103の置換基を有していてもよい脂肪族環式基は、前記R101における環状の脂肪族炭化水素基として例示した基であることが好ましい。
前記置換基としては、R101における環状の脂肪族炭化水素基を置換してもよい置換基が同様に挙げられる。
The aliphatic cyclic group which may have a substituent of R ″ 101 , R ″ 102 and R ″ 103 is preferably a group exemplified as the cyclic aliphatic hydrocarbon group in R 101 .
Examples of the substituent, an aliphatic hydrocarbon group substituent which may be substituted cyclic in R 101 can be mentioned as well.

R”103における置換基を有していてもよい芳香族環式基は、前記R101における環状の芳香族炭化水素基として例示した基であることが好ましい。前記置換基としては、R101における環状の芳香族炭化水素基を置換してもよい置換基が同様に挙げられる。 An aromatic cyclic group which may have a substituent in R "103, the it is preferred that the R 101 is a group exemplified as the aromatic cyclic hydrocarbon group. Examples of the substituent, in R 101 The substituent which may substitute a cyclic aromatic hydrocarbon group is mentioned similarly.

R”101における置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基は、前記R101における鎖状のアルキル基として例示した基であることが好ましい。R”103における置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基は、前記R101における鎖状のアルケニル基として例示した基であることが好ましい。 The chain alkyl group which may have a substituent in R ″ 101 is preferably the group exemplified as the chain alkyl group in R 101. The chain in R ″ 103 has a substituent. The good chain alkenyl group is preferably the group exemplified as the chain alkenyl group in R 101 .

式(b−2)において、R104、R105は、それぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基またはフッ素化アルキル基であり、互いに結合して環を形成していてもよい。
104、R105は直鎖状または分岐鎖状の(フッ素化)アルキル基であることが好ましい。該(フッ素化)アルキル基の炭素数は1〜10であり、好ましくは炭素数1〜7、より好ましくは炭素数1〜3である。R104、R105の(フッ素化)アルキル基の炭素数は、上記炭素数の範囲内において、レジスト溶媒への溶解性も良好である等の理由により、小さいほど好ましい。
また、R104、R105の(フッ素化)アルキル基において、フッ素原子で置換されている水素原子の数が多いほど、酸の強度が強くなり、また200nm以下の高エネルギー光や電子線に対する透明性が向上するので好ましい。
前記(フッ素化)アルキル基中のフッ素原子の割合、すなわちフッ素化率は、好ましくは70〜100%、さらに好ましくは90〜100%であり、最も好ましくは、全ての水素原子がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキレン基またはパーフルオロアルキル基である。
In formula (b-2), R 104 and R 105 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorinated alkyl group, and may be bonded to each other to form a ring.
R 104 and R 105 are preferably linear or branched (fluorinated) alkyl groups. The (fluorinated) alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 7 carbon atoms, and more preferably 1 to 3 carbon atoms. The number of carbon atoms of the (fluorinated) alkyl group of R 104 and R 105 is preferably as small as possible because of good solubility in a resist solvent within the above carbon number range.
Further, in the (fluorinated) alkyl group of R 104 and R 105, the greater the number of hydrogen atoms substituted with fluorine atoms, the stronger the acid strength, and the transparency to high energy light and electron beams of 200 nm or less This is preferable because of improved properties.
The proportion of fluorine atoms in the (fluorinated) alkyl group, that is, the fluorination rate is preferably 70 to 100%, more preferably 90 to 100%, and most preferably all hydrogen atoms are replaced with fluorine atoms. Perfluoroalkylene group or perfluoroalkyl group.

{カチオン部}
式(b−1)(b−2)において、Mm+はm価の有機カチオンである。該有機カチオンは特に制限されず、従来のレジスト組成物のオニウム系酸発生剤等のカチオン部として知られている有機カチオンを用いることができる。これらのなかでも、スルホニウムカチオンまたはヨードニウムカチオンが好ましく、特に下記一般式(ca−1)〜(ca−4)で表されるものが好ましい。
{Cation part}
In the formulas (b-1) and (b-2), M m + is an m-valent organic cation. The organic cation is not particularly limited, and an organic cation known as a cation part such as an onium-based acid generator of a conventional resist composition can be used. Among these, a sulfonium cation or an iodonium cation is preferable, and those represented by the following general formulas (ca-1) to (ca-4) are particularly preferable.

Figure 0006271650
[式中、R201〜R207およびR211〜R212は、それぞれ独立に置換基を有していてもよいアリール基、アルキル基またはアルケニル基であり、R201〜R203、R206〜R207、R211〜R212は、相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよく;R208〜R209はそれぞれ独立に水素原子または炭素数1〜5のアルキル基であり;R210は置換基を有していてもよいアリール基、アルキル基、アルケニル基、又は−SO−含有環式基であり;L201は−C(=O)−または−C(=O)O−であり;Y201は、それぞれ独立に、アリーレン基、アルキレン基またはアルケニレン基であり;xは1または2であり、W201は(x+1)価の連結基である。]
Figure 0006271650
[Wherein, R 201 to R 207 and R 211 to R 212 are each independently an aryl group, an alkyl group or an alkenyl group which may have a substituent, and R 201 to R 203 , R 206 to R 207 and R 211 to R 212 may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula; R 208 to R 209 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R 210 is an optionally substituted aryl group, alkyl group, alkenyl group, or —SO 2 — containing cyclic group; L 201 is —C (═O) — or —C (═O Y 201 is independently an arylene group, an alkylene group or an alkenylene group; x is 1 or 2, and W 201 is a (x + 1) -valent linking group. ]

201〜R207およびR210〜R212におけるアリール基としては、炭素数6〜20の無置換のアリール基が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が好ましい。
201〜R207およびR210〜R212におけるアルキル基としては、鎖状または環状のアルキル基であって、炭素数1〜30のものが好ましい。
201〜R207、およびR210〜R212におけるアルケニル基としては、炭素数が2〜10であることが好ましい。
208〜R209としては水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、アルキル基である場合、相互に結合して環を形成してもよい。
210における置換基を有していてもよい−SO−含有環式基としては、Ra21の「−SO−含有環式基」と同様のものが挙げられ、上記一般式(a5−r−1)で表されるものが好ましい。
201〜R207およびR210〜R212が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、カルボニル基、シアノ基、アミノ基、アリール基、下記式(ca−r−1)〜(ca−r−7)で表される置換基が挙げられる。
As the aryl group in R 201 to R 207 and R 210 to R 212, include unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, a phenyl group, a naphthyl group.
The alkyl group in R 201 to R 207 and R 210 to R 212 is a chain or cyclic alkyl group and preferably has 1 to 30 carbon atoms.
The alkenyl group in R 201 to R 207 and R 210 to R 212 preferably has 2 to 10 carbon atoms.
R 208 to R 209 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and when they are alkyl groups, they may be bonded to each other to form a ring.
Examples of the —SO 2 — containing cyclic group which may have a substituent for R 210 include the same as the “—SO 2 — containing cyclic group” of Ra 21 , and the general formula (a5- Those represented by r-1) are preferred.
Examples of the substituent that R 201 to R 207 and R 210 to R 212 may have include, for example, an alkyl group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a carbonyl group, a cyano group, an amino group, an aryl group, Examples include the substituents represented by (ca-r-1) to (ca-r-7).

Figure 0006271650
[式中、R’201はそれぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい環式基、鎖状のアルキル基、または鎖状のアルケニル基である。]
Figure 0006271650
[Wherein, R ′ 201 each independently represents a hydrogen atom, an optionally substituted cyclic group, a chain alkyl group, or a chain alkenyl group. ]

R’201の置換基を有していてもよい環式基、鎖状のアルキル基、または鎖状のアルケニル基は、上記R101と同様のものが挙げられる他、置換基を有していてもよい環式基又は置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基として、上記式(a1−r−2)と同様のものも挙げられる。 The cyclic group, chain alkyl group, or chain alkenyl group which may have a substituent for R ′ 201 may be the same as those described above for R 101 , or may have a substituent. Examples of the chain-like alkyl group that may have a cyclic group or a substituent may include the same groups as those in the above formula (a1-r-2).

201〜R203、R206〜R207、R211〜R212は、相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成する場合、硫黄原子、酸素原子、窒素原子等のヘテロ原子や、カルボニル基、−SO−、−SO−、−SO−、−COO−、−CONH−または−N(R)−(該Rは炭素数1〜5のアルキル基である。)等の官能基を介して結合してもよい。
形成される環としては、式中のイオウ原子をその環骨格に含む1つの環が、イオウ原子を含めて、3〜10員環であることが好ましく、5〜7員環であることが特に好ましい。
形成される環の具体例としては、たとえばチオフェン環、チアゾール環、ベンゾチオフェン環、チアントレン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、9H−チオキサンテン環、チオキサントン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、テトラヒドロチオフェニウム環、テトラヒドロチオピラニウム環等が挙げられる。
R 201 ~R 203, R 206 ~R 207, R 211 ~R 212 , when bonded to each other to form a ring with the sulfur atom, a sulfur atom, an oxygen atom, or a hetero atom such as nitrogen atom, carbonyl group, -SO -, - SO 2 - , - SO 3 -, - COO -, - CONH- , or -N (R N) - (. the R N is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), etc. You may couple | bond through the functional group of.
As the ring to be formed, one ring containing a sulfur atom in the ring skeleton in the formula is preferably a 3- to 10-membered ring, particularly a 5- to 7-membered ring, including the sulfur atom. preferable.
Specific examples of the ring formed include, for example, thiophene ring, thiazole ring, benzothiophene ring, thianthrene ring, benzothiophene ring, dibenzothiophene ring, 9H-thioxanthene ring, thioxanthone ring, thianthrene ring, phenoxathiin ring, tetrahydro A thiophenium ring, a tetrahydrothiopyranium ring, etc. are mentioned.

前記式(ca−4)において、xは1または2である。
201は、(x+1)価、すなわち2価または3価の連結基である。
201における2価の連結基としては、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基が好ましく、前記一般式(a2)におけるYa21と同様の炭化水素基が例示できる。W201における2価の連結基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、環状であることが好ましい。なかでも、アリーレン基の両端に2個のカルボニル基が組み合わされた基が好ましい。アリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基等が挙げられ、フェニレン基が特に好ましい。
201における3価の連結基としては、前記2価の連結基から水素原子を1個除いた基、前記2価の連結基にさらに前記2価の連結基が結合した基、等が挙げられる。W201における3価の連結基としては、アリーレン基に3個のカルボニル基が組み合わさった基が好ましい。
In the formula (ca-4), x is 1 or 2.
W 201 is a (x + 1) valent, that is, a divalent or trivalent linking group.
The divalent linking group in W 201 is preferably a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, and examples thereof include the same hydrocarbon groups as Ya 21 in the general formula (a2). The divalent linking group in W 201 may be linear, branched or cyclic, and is preferably cyclic. Of these, a group in which two carbonyl groups are combined at both ends of the arylene group is preferable. Examples of the arylene group include a phenylene group and a naphthylene group, and a phenylene group is particularly preferable.
Examples of the trivalent linking group in W 201 include a group in which one hydrogen atom has been removed from the divalent linking group, a group in which the divalent linking group is further bonded to the divalent linking group, and the like. . The trivalent linking group in W 201 is preferably a group in which three carbonyl groups are combined with an arylene group.

式(ca−1)の好適なカチオンとして具体的には、下記式(ca−1−1)〜(ca−1−63)で表されるカチオンが挙げられる。   Specific examples of suitable cations of the formula (ca-1) include cations represented by the following formulas (ca-1-1) to (ca-1-63).

Figure 0006271650
Figure 0006271650

Figure 0006271650
Figure 0006271650

Figure 0006271650
[式中、g1、g2、g3は繰返し数を示し、g1は1〜5の整数であり、g2は0〜20の整数であり、g3は0〜20の整数である。]
Figure 0006271650
[Wherein, g1, g2, and g3 represent the number of repetitions, g1 is an integer of 1 to 5, g2 is an integer of 0 to 20, and g3 is an integer of 0 to 20. ]

Figure 0006271650
[式中、R”201は水素原子又は置換基であって、置換基としては前記R201〜R207、およびR210〜R212が有していてもよい置換基として挙げたものと同様である。]
Figure 0006271650
[Wherein R ″ 201 is a hydrogen atom or a substituent, and the substituent is the same as the substituents that R 201 to R 207 and R 210 to R 212 may have. is there.]

前記式(ca−3)の好適なカチオンとして具体的には、下記式(ca−3−1)〜(ca−3−6)が挙げられる。   Specific examples of suitable cations of the formula (ca-3) include the following formulas (ca-3-1) to (ca-3-6).

Figure 0006271650
Figure 0006271650

前記式(ca−4)の好適なカチオンとして具体的には、下記式(ca−4−1)〜(ca−4−2)が挙げられる。   Specific examples of suitable cations of the formula (ca-4) include the following formulas (ca-4-1) to (ca-4-2).

Figure 0006271650
Figure 0006271650

(B)成分は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
レジスト組成物中の(B)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対し、0.5〜60質量部が好ましく、1〜50質量部がより好ましく、1〜40質量部がさらに好ましい。上記範囲とすることで、パターン形成が充分に行われる。また、レジスト組成物の各成分を有機溶剤に溶解した際、均一な溶液が得られ、保存安定性が良好となるため好ましい。
(B) A component may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
0.5-60 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (A) component, as for content of (B) component in a resist composition, 1-50 mass parts is more preferable, and 1-40 mass parts is further. preferable. By setting it as the said range, pattern formation is fully performed. Moreover, when each component of a resist composition is melt | dissolved in the organic solvent, since a uniform solution is obtained and storage stability becomes favorable, it is preferable.

<その他の任意成分>
[(D)成分]
本発明のレジスト組成物は、(A)成分に加えて、または(A)成分および(B)成分に加えて、さらに、酸拡散制御剤成分(以下「(D)成分」ともいう。)を含有してもよい。
(D)成分は、前記(B)成分等から露光により発生する酸をトラップするクエンチャー(酸拡散制御剤)として作用するものである。
本発明における(D)成分は、露光により分解して酸拡散制御性を失う光崩壊性塩基(D1)(以下「(D1)成分」という。)であってもよく、該(D1)成分に該当しない含窒素有機化合物(D2)(以下「(D2)成分」という。)であってもよい。
<Other optional components>
[(D) component]
In addition to the component (A) or the components (A) and (B), the resist composition of the present invention further includes an acid diffusion controller component (hereinafter also referred to as “component (D)”). You may contain.
The component (D) acts as a quencher (acid diffusion controller) that traps acid generated by exposure from the component (B) and the like.
The component (D) in the present invention may be a photodegradable base (D1) (hereinafter referred to as “(D1) component”) that is decomposed by exposure and loses acid diffusion controllability. A non-corresponding nitrogen-containing organic compound (D2) (hereinafter referred to as “component (D2)”) may be used.

((D1)成分)
(D1)成分を含有するレジスト組成物とすることで、レジストパターンを形成する際に、露光部と非露光部のコントラストを向上させることができる。
(D1)成分としては、露光により分解して酸拡散制御性を失うものであれば特に限定されず、下記一般式(d1−1)で表される化合物(以下「(d1−1)成分」という。)、下記一般式(d1−2)で表される化合物(以下「(d1−2)成分」という。)及び下記一般式(d1−3)で表される化合物(以下「(d1−3)成分」という。)からなる群より選ばれる1種以上の化合物が好ましい。
(d1−1)〜(d1−3)成分は、露光部においては分解して酸拡散制御性(塩基性)を失うためクエンチャーとして作用せず、未露光部においてクエンチャーとして作用する。
((D1) component)
By forming the resist composition containing the component (D1), the contrast between the exposed portion and the non-exposed portion can be improved when forming a resist pattern.
The component (D1) is not particularly limited as long as it is decomposed by exposure and loses acid diffusion controllability, and is a compound represented by the following general formula (d1-1) (hereinafter referred to as “(d1-1) component”). ), A compound represented by the following general formula (d1-2) (hereinafter referred to as “(d1-2) component”) and a compound represented by the following general formula (d1-3) (hereinafter referred to as “(d1- One or more compounds selected from the group consisting of “3) component”) are preferred.
The components (d1-1) to (d1-3) are decomposed in the exposed portion and lose acid diffusion controllability (basicity), and thus do not act as a quencher, and act as a quencher in an unexposed portion.

Figure 0006271650
[式中、Rd〜Rdは置換基を有していてもよい置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基である。ただし、式(d1−2)中のRdにおける、S原子に隣接する炭素原子にはフッ素原子は結合していないものとする。Ydは単結合、または2価の連結基である。Mm+はそれぞれ独立にm価の有機カチオンである。]
Figure 0006271650
[Wherein, Rd 1 to Rd 4 are a cyclic group that may have a substituent that may have a substituent, a chain alkyl group that may have a substituent, or a substituent. A chain-like alkenyl group which may have However, a fluorine atom is not bonded to a carbon atom adjacent to the S atom in Rd 2 in the formula (d1-2). Yd 1 is a single bond or a divalent linking group. M m + is each independently an m-valent organic cation. ]

{(d1−1)成分}
・アニオン部
式(d1−1)中、Rdは置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり、R101と同様のものが挙げられる。
これらのなかでも、Rdとしては、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい脂肪族環式基、又は置換基を有していてもよい鎖状の炭化水素基が好ましい。これらの基が有していてもよい置換基としては水酸基、フッ素原子又はフッ素化アルキル基が好ましい。
前記芳香族炭化水素基としてはフェニル基もしくはナフチル基がより好ましい。
前記脂肪族環式基としては、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等のポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基であることがより好ましい。
前記鎖状の炭化水素基としては、鎖状のアルキル基が好ましい。鎖状のアルキル基としては、炭素数が1〜10であることが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の直鎖状のアルキル基;1−メチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−エチルブチル基、2−エチルブチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基等の分岐鎖状のアルキル基;が挙げられる。
{(D1-1) component}
During Anion formula (d1-1), Rd 1 is have an optionally substituted cyclic group which may have a substituent chain alkyl group or a substituted group, Or a similar chain alkenyl group to the same as R 101 .
Among these, Rd 1 may have an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, an aliphatic cyclic group which may have a substituent, or a substituent. A chain hydrocarbon group is preferred. The substituent that these groups may have is preferably a hydroxyl group, a fluorine atom or a fluorinated alkyl group.
The aromatic hydrocarbon group is more preferably a phenyl group or a naphthyl group.
The aliphatic cyclic group is more preferably a group in which one or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane or tetracyclododecane.
As the chain hydrocarbon group, a chain alkyl group is preferable. The chain alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, and specifically includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, and a nonyl group. A linear alkyl group such as a group or decyl group; 1-methylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-ethylbutyl group And branched chain alkyl groups such as 2-ethylbutyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group, and the like.

前記鎖状のアルキル基としては、置換基としてフッ素原子又はフッ素化アルキル基を有するフッ素化アルキル基が好ましい。置換基としてフッ素原子又はフッ素化アルキル基を有するフッ素化アルキル基の炭素数は、1〜11が好ましく、1〜8がより好ましく、1〜4がさらに好ましい。該フッ素化アルキル基は、フッ素原子以外の原子を含有してもよい。フッ素原子以外の原子としては、たとえば酸素原子、炭素原子、水素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
Rdとしては、直鎖状のアルキル基を構成する一部又は全部の水素原子がフッ素原子により置換されたフッ素化アルキル基であることが好ましく、直鎖状のアルキル基を構成する水素原子の全てがフッ素原子で置換されたフッ素化アルキル基(直鎖状のパーフルオロアルキル基)であることが好ましい。
The chain alkyl group is preferably a fluorinated alkyl group having a fluorine atom or a fluorinated alkyl group as a substituent. 1-11 are preferable, as for carbon number of the fluorinated alkyl group which has a fluorine atom or a fluorinated alkyl group as a substituent, 1-8 are more preferable, and 1-4 are more preferable. The fluorinated alkyl group may contain an atom other than a fluorine atom. Examples of atoms other than fluorine atoms include oxygen atoms, carbon atoms, hydrogen atoms, sulfur atoms, and nitrogen atoms.
Rd 1 is preferably a fluorinated alkyl group in which some or all of the hydrogen atoms constituting the linear alkyl group are substituted by fluorine atoms, and the hydrogen atom constituting the linear alkyl group It is preferable that all are fluorinated alkyl groups (linear perfluoroalkyl groups) substituted with fluorine atoms.

以下に(d1−1)成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。   Preferred specific examples of the anion moiety of the component (d1-1) are shown below.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

・カチオン部
式(d1−1)中、Mm+は、m価の有機カチオンである。
m+の有機カチオンとしては、特に限定されず、例えば、前記一般式(ca−1)〜(ca−4)でそれぞれ表されるカチオンと同様のものが挙げられ、前記式(ca−1−1)〜(ca−1−63)でそれぞれ表されるカチオンが好ましい。
(d1−1)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
-Cation part In formula (d1-1), Mm + is an m-valent organic cation.
The organic cation of M m + is not particularly limited, and examples thereof include those similar to the cations represented by the general formulas (ca-1) to (ca-4), respectively, and the formula (ca-1- Cations represented by 1) to (ca-1-63) are preferable.
As the component (d1-1), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

{(d1−2)成分}
・アニオン部
式(d1−2)中、Rdは、置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり、R101と同様のものが挙げられる。
ただし、Rdにおける、S原子に隣接する炭素原子にはフッ素原子は結合していない(フッ素置換されていない)ものとする。これにより、(d1−2)成分のアニオンが適度な弱酸アニオンとなり、(D)成分のクエンチング能が向上する。
Rdとしては、置換基を有していてもよい脂肪族環式基であることが好ましく、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等から1個以上の水素原子を除いた基(置換基を有していてもよい);カンファー等から1個以上の水素原子を除いた基であることがより好ましい。
Rdの炭化水素基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、前記式(d1−1)のRdにおける炭化水素基(芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基)が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
{(D1-2) component}
· During anion formula (d1-2), Rd 2 is has an optionally substituted cyclic group which may have a substituent chain alkyl group or a substituted group, A chain alkenyl group which may be the same as R 101 .
However, a fluorine atom is not bonded to a carbon atom adjacent to the S atom in Rd 2 (not fluorine-substituted). Thereby, the anion of (d1-2) component turns into a moderate weak acid anion, and the quenching ability of (D) component improves.
Rd 2 is preferably an aliphatic cyclic group which may have a substituent, and a group in which one or more hydrogen atoms have been removed from adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane or the like. (It may have a substituent); it is more preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from camphor or the like.
The hydrocarbon group of Rd 2 may have a substituent, and examples of the substituent include a hydrocarbon group (aromatic hydrocarbon group, aliphatic hydrocarbon group) in Rd 1 of the formula (d1-1). The same thing as the substituent which may have is mentioned.

以下に(d1−2)成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。   Preferred specific examples of the anion moiety of the component (d1-2) are shown below.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

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

{(d1−3)成分}
・アニオン部
式(d1−3)中、Rdは置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり、R101と同様のものが挙げられ、フッ素原子を含む環式基、鎖状のアルキル基、又は鎖状のアルケニル基であることが好ましい。中でも、フッ素化アルキル基が好ましく、前記Rdのフッ素化アルキル基と同様のものがより好ましい。
{(D1-3) component}
During Anion formula (d1-3), Rd 3 is have an optionally substituted cyclic group which may have a substituent chain alkyl group or a substituted group, A chain alkenyl group that may be the same as R 101, and is preferably a cyclic group containing a fluorine atom, a chain alkyl group, or a chain alkenyl group. Among them, a fluorinated alkyl group is preferable, and the same as the fluorinated alkyl group for Rd 1 is more preferable.

式(d1−3)中、Rdは、置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり、R101と同様のものが挙げられる。中でも、置換基を有していてもよいアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、環式基であることが好ましい。
Rdにおけるアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。Rdのアルキル基の水素原子の一部が水酸基、シアノ基等で置換されていてもよい。
Rdにおけるアルコキシ基は、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜5のアルコキシ基として具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が挙げられる。なかでも、メトキシ基、エトキシ基が好ましい。
Rdにおけるアルケニル基は、上記R101と同様のものが挙げられ、ビニル基、プロペニル基(アリル基)、1−メチルプロペニル基、2−メチルプロペニル基が好ましい。これらの基はさらに置換基として、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基を有していても良い。
Rdにおける環式基は、上記R101と同様のものが挙げられ、シクロペンタン、シクロヘキサン、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等のシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた脂環式基、又は、フェニル基、ナフチル基等の芳香族基が好ましい。Rdが脂環式基である場合、レジスト組成物が有機溶剤に良好に溶解することにより、リソグラフィー特性が良好となる。また、Rdが芳香族基である場合、EUV等を露光光源とするリソグラフィーにおいて、該レジスト組成物が光吸収効率に優れ、感度やリソグラフィー特性が良好となる。
In formula (d1-3), Rd 4 may have a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a substituent. Examples of the chain alkenyl group include those similar to R 101 . Among these, an alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, or a cyclic group which may have a substituent is preferable.
The alkyl group in Rd 4 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group. Tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like. A part of the hydrogen atoms of the alkyl group of Rd 4 may be substituted with a hydroxyl group, a cyano group, or the like.
The alkoxy group in Rd 4 is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. Specific examples of the alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group, n- Examples include butoxy group and tert-butoxy group. Of these, a methoxy group and an ethoxy group are preferable.
Examples of the alkenyl group in Rd 4 include those similar to R 101 described above, and a vinyl group, a propenyl group (allyl group), a 1-methylpropenyl group, and a 2-methylpropenyl group are preferable. These groups may further have, as a substituent, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
Examples of the cyclic group for Rd 4 include the same groups as those described above for R 101, and one or more hydrogen atoms are removed from a cycloalkane such as cyclopentane, cyclohexane, adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. An alicyclic group or an aromatic group such as a phenyl group or a naphthyl group is preferred. When Rd 4 is an alicyclic group, the resist composition is well dissolved in an organic solvent, whereby the lithography properties are improved. In addition, when Rd 4 is an aromatic group, in lithography using EUV or the like as an exposure light source, the resist composition is excellent in light absorption efficiency, and sensitivity and lithography characteristics are good.

式(d1−3)中、Ydは、単結合、または2価の連結基である。
Ydにおける2価の連結基としては、特に限定されないが、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基(脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基)、ヘテロ原子を含む2価の連結基等が挙げられる。これらはそれぞれ、前記式(a2−1)におけるYa21の2価の連結基の説明で挙げたものと同様のものが挙げられる。
Ydとしては、カルボニル基、エステル結合、アミド結合、アルキレン基又はこれらの組み合わせであることが好ましい。アルキレン基としては、直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基であることがより好ましく、メチレン基又はエチレン基であることがさらに好ましい。
In formula (d1-3), Yd 1 represents a single bond or a divalent linking group.
The divalent linking group in Yd 1 is not particularly limited, but may be a divalent hydrocarbon group (aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group) which may have a substituent, or a hetero atom containing 2 Valent linking groups and the like. These may be the same as those exemplified in the description of the divalent linking group of Ya 21 in the formula (a2-1).
Yd 1 is preferably a carbonyl group, an ester bond, an amide bond, an alkylene group, or a combination thereof. The alkylene group is preferably a linear or branched alkylene group, and more preferably a methylene group or an ethylene group.

以下に(d1−3)成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。   Preferred specific examples of the anion moiety of the component (d1-3) are shown below.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

Figure 0006271650
Figure 0006271650

・カチオン部
式(d1−3)中、Mm+は、m価の有機カチオンであり、前記式(d1−1)中のMm+と同様である。
(d1−3)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
-Cation part In formula (d1-3), Mm + is an m-valent organic cation, and is the same as Mm + in formula (d1-1).
As the component (d1-3), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

(D1)成分は、上記(d1−1)〜(d1−3)成分のいずれか1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(D1)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.5〜10質量部であることが好ましく、0.5〜8質量部であることがより好ましく、1〜8質量部であることがさらに好ましい。
(D1)成分の含有量が好ましい下限値以上であると、特に良好なリソグラフィー特性及びレジストパターン形状が得られる。一方、上限値以下であると、感度を良好に維持でき、スループットにも優れる。
As the component (D1), only one of the above components (d1-1) to (d1-3) may be used, or two or more may be used in combination.
The content of the component (D1) is preferably 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 8 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the component (A). More preferably, it is part by mass.
When the content of the component (D1) is not less than the preferable lower limit value, particularly good lithography characteristics and a resist pattern shape can be obtained. On the other hand, when it is not more than the upper limit value, the sensitivity can be maintained well and the throughput is also excellent.

{(D1)成分の製造方法}
前記の(d1−1)成分、(d1−2)成分の製造方法は、特に限定されず、公知の方法により製造することができる。
また、(d1−3)成分の製造方法は、特に限定されず、例えば、前記式(d1−3)中のRdが、Ydと結合する末端に酸素原子を有する基である場合、下記一般式(i−1)で表される化合物(i−1)と、下記一般式(i−2)で表される化合物(i−2)とを反応させることにより、下記一般式(i−3)で表される化合物(i−3)を得て、化合物(i−3)と、所望のカチオンMm+を有するZ(Mm+1/m(i−4)とを反応させることにより、一般式(d1−3)で表される化合物(d1−3)が製造される。
{(D1) Component Production Method}
The manufacturing method of said (d1-1) component and (d1-2) component is not specifically limited, It can manufacture by a well-known method.
Further, (d1-3) component manufacturing method is not particularly limited, for example, if the formula (d1-3) Rd 4 in is a group having an oxygen atom at the terminal which binds to Yd 1, below By reacting the compound (i-1) represented by the general formula (i-1) with the compound (i-2) represented by the following general formula (i-2), the following general formula (i- 3) The compound (i-3) represented by 3) is obtained, and the compound (i-3) is reacted with Z (M m + ) 1 / m (i-4) having a desired cation M m +. Thus, the compound (d1-3) represented by the general formula (d1-3) is produced.

Figure 0006271650
[式中、Rd、Yd、Rd、Mm+は、それぞれ、前記一般式(d1−3)中のRd、Yd、Rd、Mm+と同じである。Rd4aはRdから末端の酸素原子を除いた基であり、Zは対アニオンである。]
Figure 0006271650
Wherein, Rd 4, Yd 1, Rd 3, M m + , respectively, the general formula (d1-3) Rd 4 in, Yd 1, Rd 3, the same as the M m +. Rd 4a is a group obtained by removing the terminal oxygen atom from Rd 4 , and Z is a counter anion. ]

まず、化合物(i−1)と化合物(i−2)とを反応させ、化合物(i−3)を得る。
式(i−1)中、Rd4aは前記Rdから末端の酸素原子を除いた基である。式(i−2)中、Yd、Rdは前記同様である。
化合物(i−1)、化合物(i−2)としては、それぞれ、市販のものを用いてもよく、合成してもよい。
化合物(i−1)と化合物(i−2)とを反応させ、化合物(i−3)を得る方法としては、特に限定されないが、たとえば、適当な酸触媒の存在下で、化合物(i−2)と化合物(i−1)とを有機溶媒中で反応させた後に、反応混合物を洗浄、回収することにより、実施できる。
First, compound (i-1) and compound (i-2) are reacted to obtain compound (i-3).
In formula (i-1), Rd 4a is a group obtained by removing a terminal oxygen atom from Rd 4 . In formula (i-2), Yd 1 and Rd 3 are the same as described above.
As compound (i-1) and compound (i-2), commercially available compounds may be used or synthesized.
The method for obtaining compound (i-3) by reacting compound (i-1) with compound (i-2) is not particularly limited. For example, compound (i-) can be obtained in the presence of an appropriate acid catalyst. After reacting 2) and compound (i-1) in an organic solvent, the reaction mixture can be washed and recovered.

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

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

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

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

上記反応における反応時間は、化合物(i−3)と化合物(i−4)との反応性や、反応温度等によっても異なるが、通常、1〜80時間が好ましく、3〜60時間がより好ましい。
上記反応における反応温度は、20℃〜200℃が好ましく、20℃〜150℃程度がより好ましい。
反応終了後、反応液中の化合物(d1−3)を単離、精製してもよい。単離、精製には、従来公知の方法が利用でき、たとえば濃縮、溶媒抽出、蒸留、結晶化、再結晶、クロマトグラフィー等をいずれか単独で、またはこれらの2種以上を組み合わせて用いることができる。
The reaction time in the above reaction varies depending on the reactivity between the compound (i-3) and the compound (i-4), the reaction temperature, etc., but is usually preferably 1 to 80 hours, more preferably 3 to 60 hours. .
The reaction temperature in the above reaction is preferably 20 ° C to 200 ° C, more preferably about 20 ° C to 150 ° C.
After completion of the reaction, the compound (d1-3) in the reaction solution may be isolated and purified. For isolation and purification, conventionally known methods can be used. For example, concentration, solvent extraction, distillation, crystallization, recrystallization, chromatography, etc. can be used alone or in combination of two or more thereof. it can.

上記のようにして得られる化合物(d1−3)の構造は、H−核磁気共鳴(NMR)スペクトル法、13C−NMRスペクトル法、19F−NMRスペクトル法、赤外線吸収(IR)スペクトル法、質量分析(MS)法、元素分析法、X線結晶回折法等の一般的な有機分析法により確認できる。 The structure of the compound (d1-3) obtained as described above is as follows: 1 H-nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum method, 13 C-NMR spectrum method, 19 F-NMR spectrum method, infrared absorption (IR) spectrum method. It can be confirmed by a general organic analysis method such as mass spectrometry (MS) method, elemental analysis method, X-ray crystal diffraction method.

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

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

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

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

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

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

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

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

[(F)成分]
本発明のレジスト組成物は、レジスト膜に撥水性を付与するために、フッ素添加剤(以下、「(F)成分」という。)を含有していてもよい。
(F)成分としては、例えば、特開2010−002870号公報、特開2010−032994号公報、特開2010−277043号公報、特開2011−13569号公報、特開2011−128226号公報に記載の含フッ素高分子化合物を用いることができる。
(F)成分としてより具体的には、下記式(f1−1)で表される構成単位(f1)を有する重合体が挙げられる。前記重合体としては、下記式(f1−1)で表される構成単位(f1)のみからなる重合体(ホモポリマー);下記式(f1−1)で表される構成単位(f1)と、前記構成単位(a1)との共重合体;下記式(f1−1)で表される構成単位(f1)と、アクリル酸又はメタクリル酸から誘導される構成単位と、前記構成単位(a1)との共重合体、であることが好ましい。ここで、下記式(f1−1)で表される構成単位(f1)と共重合される前記構成単位(a1)としては、1−エチル−1−シクロオクチル(メタ)アクリレートまたは前記式(a1−2−01)で表される構成単位が好ましい。
[(F) component]
The resist composition of the present invention may contain a fluorine additive (hereinafter referred to as “component (F)”) in order to impart water repellency to the resist film.
Examples of the component (F) include those described in JP 2010-002870 A, JP 2010-032994 A, JP 2010-277043 A, JP 2011-13569 A, and JP 2011-128226 A. These fluorine-containing polymer compounds can be used.
More specifically, examples of the component (F) include a polymer having a structural unit (f1) represented by the following formula (f1-1). As the polymer, a polymer (homopolymer) consisting only of the structural unit (f1) represented by the following formula (f1-1); a structural unit (f1) represented by the following formula (f1-1); A copolymer with the structural unit (a1); a structural unit (f1) represented by the following formula (f1-1); a structural unit derived from acrylic acid or methacrylic acid; and the structural unit (a1) It is preferable that it is a copolymer. Here, as the structural unit (a1) copolymerized with the structural unit (f1) represented by the following formula (f1-1), 1-ethyl-1-cyclooctyl (meth) acrylate or the formula (a1) -2-01) is preferred.

Figure 0006271650
[式中、Rは前記と同様であり、Rf102およびRf103はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基、又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基を表し、Rf102およびRf103は同じであっても異なっていてもよい。nfは1〜5の整数であり、Rf101はフッ素原子を含む有機基である。]
Figure 0006271650
[Wherein, R is as defined above, and Rf 102 and Rf 103 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. , Rf 102 and Rf 103 may be the same or different. nf 1 is an integer of 1 to 5, and Rf 101 is an organic group containing a fluorine atom. ]

式(f1−1)中、α位の炭素原子に結合したRは前述と同様である。Rとしては、水素原子またはメチル基が好ましい。
式(f1−1)中、Rf102およびRf103のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。Rf102およびRf103の炭素数1〜5のアルキル基としては、上記Rの炭素数1〜5のアルキル基と同様のものが挙げられ、メチル基またはエチル基が好ましい。Rf102およびRf103の炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基として、具体的には、上記炭素数1〜5のアルキル基の水素原子の一部または全部が、ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。なかでもRf102およびRf103としては、水素原子、フッ素原子、又は炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、水素原子、フッ素原子、メチル基、またはエチル基が好ましい。
式(f1−1)中、nfは1〜5の整数であって、1〜3の整数が好ましく、1又は2であることがより好ましい。
In formula (f1-1), R bonded to the α-position carbon atom is the same as described above. R is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
In formula (f1-1), examples of the halogen atom for Rf 102 and Rf 103 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable. Examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of Rf 102 and Rf 103 include the same as the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of R, and a methyl group or an ethyl group is preferable. Specific examples of the halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of Rf 102 and Rf 103 include a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are substituted with a halogen atom. Can be mentioned. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable. The inter alia Rf 102 and Rf 103, a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms is preferable, a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or an ethyl group, preferred.
In formula (f1-1), nf 1 is an integer of 1 to 5, preferably an integer of 1 to 3, and more preferably 1 or 2.

式(f1−1)中、Rf101はフッ素原子を含む有機基であって、フッ素原子を含む炭化水素基であることが好ましい。
フッ素原子を含む炭化水素基としては、直鎖状、分岐鎖状または環状のいずれであってもよく、炭素数は1〜20であることが好ましく、炭素数1〜15であることがより好ましく、炭素数1〜10が特に好ましい。
また、フッ素原子を含む炭化水素基は、当該炭化水素基における水素原子の25%以上がフッ素化されていることが好ましく、50%以上がフッ素化されていることがより好ましく、60%以上がフッ素化されていることが、浸漬露光時のレジスト膜の疎水性が高まることから、特に好ましい。
なかでも、Rf101としては、炭素数1〜5のフッ素化炭化水素基が特に好ましく、トリフルオロメチル基、−CH−CF、−CH−CF−CF、−CH−CH−CF、−CH(CF、−CH−CH−CF、−CH−CH−CF−CF−CF−CFが最も好ましい。
In formula (f1-1), Rf 101 is an organic group containing a fluorine atom, and is preferably a hydrocarbon group containing a fluorine atom.
The hydrocarbon group containing a fluorine atom may be linear, branched or cyclic, and preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms. The carbon number of 1 to 10 is particularly preferable.
The hydrocarbon group containing a fluorine atom preferably has 25% or more of the hydrogen atoms in the hydrocarbon group fluorinated, more preferably 50% or more fluorinated, and 60% or more. Fluorination is particularly preferable because the hydrophobicity of the resist film during immersion exposure is increased.
Among these, as Rf 101, particularly preferably a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, a trifluoromethyl group, -CH 2 -CF 3, -CH 2 -CF 2 -CF 3, -CH 2 -CH 2 -CF 3, -CH (CF 3 ) 2, -CH 2 -CH 2 -CF 3, and most preferably -CH 2 -CH 2 -CF 2 -CF 2 -CF 2 -CF 3.

(F)成分の質量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は、1000〜50000が好ましく、5000〜40000がより好ましく、10000〜30000が最も好ましい。この範囲の上限値以下であると、レジストとして用いるのに充分なレジスト溶剤への溶解性があり、この範囲の下限値以上であると、耐ドライエッチング性やレジストパターン断面形状が良好である。
(F)成分の分散度(Mw/Mn)は、1.0〜5.0が好ましく、1.0〜3.0がより好ましく、1.2〜2.5が最も好ましい。
(F) As for the mass mean molecular weight (Mw) (polystyrene conversion reference | standard by gel permeation chromatography), 1000-50000 are preferable, 5000-40000 are more preferable, and 10000-30000 are the most preferable. If it is below the upper limit of this range, it has sufficient solubility in a resist solvent to be used as a resist, and if it is above the lower limit of this range, dry etching resistance and resist pattern cross-sectional shape are good.
The dispersity (Mw / Mn) of the component (F) is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 3.0, and most preferably 1.2 to 2.5.

(F)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(F)成分は、(A)成分100質量部に対して、0.5〜10質量部の割合で用いられる。
(F) A component may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
(F) A component is used in the ratio of 0.5-10 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component.

[その他の添加剤]
本発明のレジスト組成物には、さらに所望により混和性のある添加剤、例えばレジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、溶解抑制剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤、染料などを適宜、添加含有させることができる。
[Other additives]
The resist composition of the present invention further contains, if desired, miscible additives such as additional resins for improving the performance of the resist film, dissolution inhibitors, plasticizers, stabilizers, colorants, antihalation agents, A dye or the like can be appropriately added and contained.

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

本発明のレジスト組成物は、構成単位(a0)を有する(A1)成分を含有するため、該レジスト組成物を用いたレジスト膜のパターン形成において、リソグラフィー特性が向上する。例えばLWR(ラインワイズラフネス)、EL(露光余裕度)、MEEF(マスクエラーファクター)等が向上する。また、露光後ベーク(PEB)後や現像後における膜厚の減少(膜シュリンク)が抑制されており、例えば溶剤現像プロセスにおいても高い残膜率でネガ型パターンを形成できる。
かかる効果は、上述したように、構成単位(a0)が、末端にR(ラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基)を有し、かつWとRとの間に、「−O−特定のラクトン含有環式基−C(=O)−O−」構造を有することにより、立体的な嵩高さと、高極性を有することによると考えられる。
本発明のレジスト組成物は、アルカリ現像プロセス用、溶剤現像プロセスのいずれに用いてもよい。例えば(A)成分が(A−1)成分である場合、アルカリ現像プロセスにてポジ型のレジストパターンを形成する方法に用いてもよく、溶剤現像プロセスにてネガ型のレジストパターンを形成する方法に用いてもよい。
本発明のレジスト組成物は、特に、溶剤現像プロセスにてネガ型のレジストパターンを形成する方法に好適に用いられる。溶剤現像プロセスにてネガ型のレジストパターンを形成する場合、露光部がレジストパターンとして残るため、露光部の膜シュリンクを抑制できることの有用性が高い。
Since the resist composition of the present invention contains the component (A1) having the structural unit (a0), lithography characteristics are improved in pattern formation of a resist film using the resist composition. For example, LWR (line width roughness), EL (exposure margin), MEEF (mask error factor), etc. are improved. Further, a reduction in film thickness (film shrinkage) after post-exposure baking (PEB) or after development is suppressed, and a negative pattern can be formed with a high residual film rate even in a solvent development process, for example.
As described above, the effect is that the structural unit (a0) has R 1 (lactone-containing cyclic group, —SO 2 — containing cyclic group or carbonate-containing cyclic group) at the end, and W 2 and By having the structure “—O-specific lactone-containing cyclic group —C (═O) —O—” between R 1 and R 1 , it is considered to be due to having steric bulk and high polarity.
The resist composition of the present invention may be used for either an alkali development process or a solvent development process. For example, when the component (A) is the component (A-1), it may be used in a method for forming a positive resist pattern in an alkali development process, or a method for forming a negative resist pattern in a solvent development process You may use for.
The resist composition of the present invention is particularly suitably used for a method for forming a negative resist pattern in a solvent development process. When a negative resist pattern is formed by a solvent development process, since the exposed portion remains as a resist pattern, it is highly useful that film shrinkage in the exposed portion can be suppressed.

≪レジストパターン形成方法≫
本発明のレジストパターン形成方法は、支持体上に、前記本発明のレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、および前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を含む。
本発明のレジストパターン形成方法は、例えば以下の様にして行うことができる。
まず、支持体上に前記レジスト組成物をスピンナーなどで塗布し、ベーク(ポストアプライベーク(PAB))処理を、たとえば80〜150℃の温度条件にて40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施してレジスト膜を形成する。
次に、該レジスト膜に対し、例えばArF露光装置、電子線描画装置、EUV露光装置等の露光装置を用いて、所定のパターンが形成されたマスク(マスクパターン)を介した露光またはマスクパターンを介さない電子線の直接照射による描画等による選択的露光を行った後、ベーク(ポストエクスポージャーベーク(PEB))処理を、たとえば80〜150℃の温度条件にて40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施す。
次に、前記レジスト膜を現像処理する。現像処理は、アルカリ現像プロセスの場合は、アルカリ現像液を用い、溶剤現像プロセスの場合は、有機溶剤を含有する現像液(有機系現像液)用いて行う。
現像処理後、好ましくはリンス処理を行う。リンス処理は、アルカリ現像プロセスの場合は、純水を用いた水リンスが好ましく、溶剤現像プロセスの場合は、有機溶剤を含有するリンス液を用いることが好ましい。
溶剤現像プロセスの場合、前記現像処理またはリンス処理の後に、パターン上に付着している現像液またはリンス液を超臨界流体により除去する処理を行ってもよい。
現像処理後またはリンス処理後、乾燥を行う。また、場合によっては、上記現像処理後にベーク処理(ポストベーク)を行ってもよい。このようにして、レジストパターンを得ることができる。
≪Resist pattern formation method≫
The resist pattern forming method of the present invention includes a step of forming a resist film on a support using the resist composition of the present invention, a step of exposing the resist film, and developing the resist film to form a resist pattern. Forming.
The resist pattern forming method of the present invention can be performed, for example, as follows.
First, the resist composition is applied onto a support with a spinner or the like, and a baking (post-apply bake (PAB)) treatment is performed, for example, at a temperature of 80 to 150 ° C. for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 90 seconds. To form a resist film.
Next, exposure or a mask pattern is performed on the resist film through a mask (mask pattern) on which a predetermined pattern is formed using an exposure apparatus such as an ArF exposure apparatus, an electron beam drawing apparatus, or an EUV exposure apparatus. After performing selective exposure by drawing or the like by direct irradiation of an electron beam without passing through, baking (post-exposure baking (PEB)) treatment is performed, for example, at a temperature of 80 to 150 ° C. for 40 to 120 seconds, preferably 60 to Apply for 90 seconds.
Next, the resist film is developed. The development treatment is performed using an alkaline developer in the case of an alkali development process, and using a developer (organic developer) containing an organic solvent in the case of a solvent development process.
A rinsing treatment is preferably performed after the development treatment. The rinse treatment is preferably a water rinse using pure water in the case of an alkali development process, and is preferably a rinse solution containing an organic solvent in the case of a solvent development process.
In the case of a solvent development process, after the development process or the rinse process, a process of removing the developer or rinse liquid adhering to the pattern with a supercritical fluid may be performed.
Drying is performed after development or rinsing. In some cases, a baking process (post-bake) may be performed after the development process. In this way, a resist pattern can be obtained.

支持体としては、特に限定されず、従来公知のものを用いることができ、例えば、電子部品用の基板や、これに所定の配線パターンが形成されたもの等を例示することができる。より具体的には、シリコンウェーハ、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属製の基板や、ガラス基板等が挙げられる。配線パターンの材料としては、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、金等が使用可能である。
また、支持体としては、上述のような基板上に、無機系および/または有機系の膜が設けられたものであってもよい。無機系の膜としては、無機反射防止膜(無機BARC)が挙げられる。有機系の膜としては、有機反射防止膜(有機BARC)や多層レジスト法における下層有機膜等の有機膜が挙げられる。
ここで、多層レジスト法とは、基板上に、少なくとも一層の有機膜(下層有機膜)と、少なくとも一層のレジスト膜(上層レジスト膜)とを設け、上層レジスト膜に形成したレジストパターンをマスクとして下層有機膜のパターニングを行う方法であり、高アスペクト比のパターンを形成できるとされている。すなわち、多層レジスト法によれば、下層有機膜により所要の厚みを確保できるため、レジスト膜を薄膜化でき、高アスペクト比の微細パターン形成が可能となる。
多層レジスト法には、基本的に、上層レジスト膜と、下層有機膜との二層構造とする方法(2層レジスト法)と、上層レジスト膜と下層有機膜との間に一層以上の中間層(金属薄膜等)を設けた三層以上の多層構造とする方法(3層レジスト法)とに分けられる。
The support is not particularly limited, and a conventionally known one can be used, and examples thereof include a substrate for electronic components and a substrate on which a predetermined wiring pattern is formed. More specifically, a silicon substrate, a metal substrate such as copper, chromium, iron, and aluminum, a glass substrate, and the like can be given. As a material for the wiring pattern, for example, copper, aluminum, nickel, gold or the like can be used.
Further, the support may be a substrate in which an inorganic and / or organic film is provided on the above-described substrate. An inorganic antireflection film (inorganic BARC) is an example of the inorganic film. Examples of the organic film include organic films such as an organic antireflection film (organic BARC) and a lower organic film in a multilayer resist method.
Here, the multilayer resist method is a method in which at least one organic film (lower organic film) and at least one resist film (upper resist film) are provided on a substrate, and the resist pattern formed on the upper resist film is used as a mask. This is a method of patterning a lower organic film, and it is said that a pattern with a high aspect ratio can be formed. That is, according to the multilayer resist method, the required thickness can be secured by the lower organic film, so that the resist film can be thinned and a fine pattern with a high aspect ratio can be formed.
In the multilayer resist method, basically, a method having a two-layer structure of an upper layer resist film and a lower layer organic film (two layer resist method), and one or more intermediate layers between the upper layer resist film and the lower layer organic film And a method of forming a multilayer structure of three or more layers (metal thin film etc.) (three-layer resist method).

露光に用いる波長は、特に限定されず、ArFエキシマレーザー、KrFエキシマレーザー、Fエキシマレーザー、EUV(極紫外線)、VUV(真空紫外線)、EB(電子線)、X線、軟X線等の放射線を用いて行うことができる。前記レジスト組成物は、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、EBまたはEUV用としての有用性が高く、ArFエキシマレーザー、EBまたはEUV用として特に有用である。 The wavelength used for the exposure is not particularly limited, and ArF excimer laser, KrF excimer laser, F 2 excimer laser, EUV (extreme ultraviolet), VUV (vacuum ultraviolet), EB (electron beam), X-ray, soft X-ray, etc. Can be done using radiation. The resist composition is highly useful for KrF excimer laser, ArF excimer laser, EB or EUV, and is particularly useful for ArF excimer laser, EB or EUV.

レジスト膜の露光方法は、空気や窒素等の不活性ガス中で行う通常の露光(ドライ露光)であってもよく、液浸露光(Liquid Immersion Lithography)であってもよい。
液浸露光は、予めレジスト膜と露光装置の最下位置のレンズ間を、空気の屈折率よりも大きい屈折率を有する溶媒(液浸媒体)で満たし、その状態で露光(浸漬露光)を行う露光方法である。
液浸媒体としては、空気の屈折率よりも大きく、かつ露光されるレジスト膜の有する屈折率よりも小さい屈折率を有する溶媒が好ましい。かかる溶媒の屈折率としては、前記範囲内であれば特に制限されない。
空気の屈折率よりも大きく、かつ前記レジスト膜の屈折率よりも小さい屈折率を有する溶媒としては、例えば、水、フッ素系不活性液体、シリコン系溶剤、炭化水素系溶剤等が挙げられる。
フッ素系不活性液体の具体例としては、CHCl、COCH、COC、C等のフッ素系化合物を主成分とする液体等が挙げられ、沸点が70〜180℃のものが好ましく、80〜160℃のものがより好ましい。フッ素系不活性液体が上記範囲の沸点を有するものであると、露光終了後に、液浸に用いた媒体の除去を、簡便な方法で行えることから好ましい。
フッ素系不活性液体としては、特に、アルキル基の水素原子が全てフッ素原子で置換されたパーフロオロアルキル化合物が好ましい。パーフロオロアルキル化合物としては、具体的には、パーフルオロアルキルエーテル化合物やパーフルオロアルキルアミン化合物を挙げることができる。
さらに、具体的には、前記パーフルオロアルキルエーテル化合物としては、パーフルオロ(2−ブチル−テトラヒドロフラン)(沸点102℃)を挙げることができ、前記パーフルオロアルキルアミン化合物としては、パーフルオロトリブチルアミン(沸点174℃)を挙げることができる。
液浸媒体としては、コスト、安全性、環境問題、汎用性等の観点から、水が好ましく用いられる。
The exposure method of the resist film may be normal exposure (dry exposure) performed in an inert gas such as air or nitrogen, or may be immersion exposure (Liquid Immersion Lithography).
In immersion exposure, the space between the resist film and the lens at the lowest position of the exposure apparatus is previously filled with a solvent (immersion medium) having a refractive index larger than that of air, and exposure (immersion exposure) is performed in that state. It is an exposure method.
As the immersion medium, a solvent having a refractive index larger than the refractive index of air and smaller than the refractive index of the resist film to be exposed is preferable. The refractive index of such a solvent is not particularly limited as long as it is within the above range.
Examples of the solvent having a refractive index larger than the refractive index of air and smaller than the refractive index of the resist film include water, a fluorine-based inert liquid, a silicon-based solvent, and a hydrocarbon-based solvent.
Specific examples of the fluorine-based inert liquid include a fluorine-based compound such as C 3 HCl 2 F 5 , C 4 F 9 OCH 3 , C 4 F 9 OC 2 H 5 , and C 5 H 3 F 7 as a main component. Examples thereof include liquids, and those having a boiling point of 70 to 180 ° C are preferable, and those having a boiling point of 80 to 160 ° C are more preferable. It is preferable that the fluorine-based inert liquid has a boiling point in the above range since the medium used for immersion can be removed by a simple method after the exposure is completed.
As the fluorine-based inert liquid, a perfluoroalkyl compound in which all hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with fluorine atoms is particularly preferable. Specific examples of the perfluoroalkyl compound include a perfluoroalkyl ether compound and a perfluoroalkylamine compound.
More specifically, examples of the perfluoroalkyl ether compound include perfluoro (2-butyl-tetrahydrofuran) (boiling point: 102 ° C.). Examples of the perfluoroalkylamine compound include perfluorotributylamine ( Boiling point of 174 ° C.).
As the immersion medium, water is preferably used from the viewpoints of cost, safety, environmental problems, versatility, and the like.

アルカリ現像プロセスで現像処理に用いるアルカリ現像液としては、例えば0.1〜10質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液が挙げられる。
溶剤現像プロセスで現像処理に用いる有機系現像液が含有する有機溶剤としては、(A)成分(露光前の(A)成分)を溶解し得るものであればよく、公知の有機溶剤のなかから適宜選択できる。具体的には、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、ニトリル系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤等の極性溶剤、炭化水素系溶剤等が挙げられる。
ケトン系溶剤は、構造中にC−C(=O)−Cを含む有機溶剤である。エステル系溶剤は、構造中にC−C(=O)−O−Cを含む有機溶剤である。アルコール系溶剤は、構造中にアルコール性水酸基を含む有機溶剤であり、「アルコール性水酸基」は、脂肪族炭化水素基の炭素原子に結合した水酸基を意味する。ニトリル系溶剤は、構造中にニトリル基を含む有機溶剤である。アミド系溶剤は構造中にアミド基を含む有機溶剤である。エーテル系溶剤は構造中にC−O−Cを含む有機溶剤である。
有機溶剤の中には、構造中に上記各溶剤を特徴づける官能基を複数種含む有機溶剤も存在するが、その場合は、当該有機溶剤が有する官能基を含むいずれの溶剤種にも該当するものとする。たとえば、ジエチレングリコールモノメチルエーテルは、上記分類中の、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤いずれにも該当するものとする。
炭化水素系溶剤は、ハロゲン化されていてもよい炭化水素からなり、ハロゲン原子以外の置換基を有さない炭化水素溶剤である。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
有機系現像液が含有する有機溶剤としては、上記の中でも、極性溶剤が好ましく、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、ニトリル系溶剤等が好ましい。
Examples of the alkali developer used for the development treatment in the alkali development process include a 0.1 to 10% by mass tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution.
The organic solvent contained in the organic developer used in the development process in the solvent development process is not particularly limited as long as it can dissolve the component (A) (component (A) before exposure). It can be selected as appropriate. Specific examples include ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, nitrile solvents, amide solvents, ether solvents, and other polar solvents, hydrocarbon solvents, and the like.
The ketone solvent is an organic solvent containing C—C (═O) —C in the structure. The ester solvent is an organic solvent containing C—C (═O) —O—C in the structure. The alcohol solvent is an organic solvent containing an alcoholic hydroxyl group in the structure, and “alcoholic hydroxyl group” means a hydroxyl group bonded to a carbon atom of an aliphatic hydrocarbon group. A nitrile solvent is an organic solvent containing a nitrile group in its structure. The amide solvent is an organic solvent containing an amide group in the structure. The ether solvent is an organic solvent containing C—O—C in the structure.
Among organic solvents, there are organic solvents that contain multiple types of functional groups that characterize each of the above solvents in the structure, but in that case, any of the solvent types that contain the functional groups of the organic solvent is applicable. Shall. For example, diethylene glycol monomethyl ether corresponds to both alcohol solvents and ether solvents in the above classification.
The hydrocarbon solvent is a hydrocarbon solvent made of a hydrocarbon which may be halogenated and having no substituent other than a halogen atom. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Among the above, the organic solvent contained in the organic developer is preferably a polar solvent, and is preferably a ketone solvent, an ester solvent, a nitrile solvent, or the like.

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

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

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

有機系現像液には、必要に応じて公知の添加剤を配合できる。該添加剤としてはたとえば界面活性剤が挙げられる。界面活性剤としては、特に限定されないが、たとえばイオン性や非イオン性のフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤等を用いることができる。界面活性剤としては、非イオン性の界面活性剤が好ましく、フッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤がより好ましい。
界面活性剤を配合する場合、その配合量は、有機系現像液の全量に対して、通常0.001〜5質量%であり、0.005〜2質量%が好ましく、0.01〜0.5質量%がより好ましい。
A known additive can be blended in the organic developer as required. Examples of the additive include a surfactant. The surfactant is not particularly limited. For example, ionic or nonionic fluorine-based and / or silicon-based surfactants can be used. As the surfactant, a nonionic surfactant is preferable, and a fluorine-based surfactant or a silicon-based surfactant is more preferable.
When the surfactant is blended, the blending amount is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, and 0.01 to 0. 0% with respect to the total amount of the organic developer. 5 mass% is more preferable.

現像処理は、公知の現像方法により実施することが可能であり、たとえば現像液中に支持体を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、支持体表面に現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静止する方法(パドル法)、支持体表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)、一定速度で回転している支持体上に一定速度で現像液塗出ノズルをスキャンしながら現像液を塗出しつづける方法(ダイナミックディスペンス法)等が挙げられる。   The development process can be performed by a known development method. For example, a method in which a support is immersed in a developer for a certain period of time (dip method), a developer is raised on the surface of the support by surface tension, and is left for a certain period of time. (Paddle method), spraying developer on the surface of the support (spray method), coating the developer while scanning the developer coating nozzle at a constant speed on the support rotating at a constant speed The method to continue (dynamic dispensing method) etc. are mentioned.

溶剤現像プロセスで現像処理後のリンス処理に用いるリンス液が含有する有機溶剤としては、たとえば前記有機系現像液に用いる有機溶剤として挙げた有機溶剤のうち、レジストパターンを溶解しにくいものを適宜選択して使用できる。通常、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤およびエーテル系溶剤から選択される少なくとも1種類の溶剤を使用する。これらのなかでも、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤及びアミド系溶剤から選択される少なくとも1種類が好ましく、アルコール系溶剤およびエステル系溶剤から選択される少なくとも1種類がより好ましく、アルコール系溶剤が特に好ましい。
リンス液に用いるアルコール系溶剤は、炭素数6〜8の1価アルコールが好ましく、該1価アルコールは直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。具体的には、1−ヘキサノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、2−ヘキサノール、2−ヘプタノール、2−オクタノール、3−ヘキサノール、3−ヘプタノール、3−オクタノール、4−オクタノール、ベンジルアルコール等が挙げられる。これらのなかでも、1−ヘキサノール、2−ヘプタノール、2−ヘキサノールが好ましく、1−ヘキサノールまたは2−ヘキサノールがより好ましい。
これらの有機溶剤は、いずれか1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。また、上記以外の有機溶剤や水と混合して用いてもよい。ただし現像特性を考慮すると、リンス液中の水の配合量は、リンス液の全量に対し、30質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、5質量%以下さらに好ましく、3質量%以下が特に好ましい。
リンス液には、必要に応じて公知の添加剤を配合できる。該添加剤としてはたとえば界面活性剤が挙げられる。界面活性剤としては、前記と同様のものが挙げられ、非イオン性の界面活性剤が好ましく、フッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤がより好ましい。
界面活性剤を配合する場合、その配合量は、リンス液の全量に対して、通常0.001〜5質量%であり、0.005〜2質量%が好ましく、0.01〜0.5質量%がより好ましい。
As the organic solvent contained in the rinsing liquid used for the rinsing process after the development process in the solvent developing process, for example, an organic solvent that is difficult to dissolve the resist pattern is selected as appropriate from the organic solvents used as the organic solvent used in the organic developer. Can be used. Usually, at least one solvent selected from hydrocarbon solvents, ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents and ether solvents is used. Among these, at least one selected from hydrocarbon solvents, ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents and amide solvents is preferable, and at least one selected from alcohol solvents and ester solvents is preferable. More preferred are alcohol solvents.
The alcohol solvent used for the rinse liquid is preferably a monohydric alcohol having 6 to 8 carbon atoms, and the monohydric alcohol may be linear, branched or cyclic. Specific examples include 1-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-hexanol, 2-heptanol, 2-octanol, 3-hexanol, 3-heptanol, 3-octanol, 4-octanol, and benzyl alcohol. It is done. Among these, 1-hexanol, 2-heptanol, and 2-hexanol are preferable, and 1-hexanol or 2-hexanol is more preferable.
Any one of these organic solvents may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used. Moreover, you may mix and use organic solvents and water other than the above. However, in consideration of development characteristics, the blending amount of water in the rinsing liquid is preferably 30% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, further preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less based on the total amount of the rinsing liquid. Is particularly preferred.
A well-known additive can be mix | blended with a rinse liquid as needed. Examples of the additive include a surfactant. Examples of the surfactant include those described above, and nonionic surfactants are preferable, and fluorine-based surfactants or silicon-based surfactants are more preferable.
When the surfactant is blended, the blending amount is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, and 0.01 to 0.5% by mass with respect to the total amount of the rinse liquid. % Is more preferable.

リンス液を用いたリンス処理(洗浄処理)は、公知のリンス方法により実施できる。該方法としては、たとえば一定速度で回転している支持体上にリンス液を塗出し続ける方法(回転塗布法)、リンス液中に支持体を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、支持体表面にリンス液を噴霧する方法(スプレー法)等が挙げられる。   The rinse treatment (washing treatment) using the rinse liquid can be performed by a known rinse method. Examples of the method include a method of continuously applying a rinsing liquid on a support rotating at a constant speed (rotary coating method), a method of immersing the support in a rinsing liquid for a predetermined time (dip method), and the surface of the support. And a method of spraying a rinse liquid (spray method).

≪高分子化合物≫
本発明の高分子化合物は、下記一般式(a0)で表される構成単位(a0)を有する。
本発明の高分子化合物についての説明は、前記本発明のレジスト組成物における(A1)成分についての説明と同じである。
≪Polymer compound≫
The polymer compound of the present invention has a structural unit (a0) represented by the following general formula (a0).
The description of the polymer compound of the present invention is the same as the description of the component (A1) in the resist composition of the present invention.

Figure 0006271650
[式中、A”は、酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、Rは、ラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基であり、Wは、重合性基を含む基から重合反応により形成される基である。]
Figure 0006271650
[Wherein, A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and R 1 represents a lactone-containing cyclic group, —SO 2 — Containing cyclic group or carbonate-containing cyclic group, and W 2 is a group formed by a polymerization reaction from a group containing a polymerizable group.]

≪第四の態様の化合物≫
本発明の第四の態様の化合物は、下記一般式(I)で表される化合物(以下、化合物(I))である。
化合物(I)は、前記本発明の高分子化合物の原料として有用である。化合物(I)をモノマーとして用いることにより、前記一般式(a0)で表される構成単位を有する高分子化合物が得られる。
<< compound of the fourth aspect >>
The compound of the 4th aspect of this invention is a compound (henceforth a compound (I)) represented by the following general formula (I).
Compound (I) is useful as a raw material for the polymer compound of the present invention. By using the compound (I) as a monomer, a polymer compound having a structural unit represented by the general formula (a0) can be obtained.

Figure 0006271650
[式中、A”は、酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、Rは、ラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基であり、Rは、重合性基を含む基である。]
Figure 0006271650
[Wherein, A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and R 1 represents a lactone-containing cyclic group, —SO 2 — Containing cyclic group or carbonate-containing cyclic group, and R 2 is a group containing a polymerizable group.]

式(I)中のA”、Rは、それぞれ、前記一般式(a0)中のA”、Rと同じである。
における「重合性基を含む基」としては、前記一般式(a0)中のWの説明で挙げた「重合性基を含む基」と同じものが挙げられる。
A in formula (I) ", R 1, respectively, A in the general formula (a0)", is the same as R 1.
Examples of the “group containing a polymerizable group” in R 2 include the same “groups containing a polymerizable group” mentioned in the description of W 2 in the general formula (a0).

<化合物(I)の製造方法>
化合物(I)の製造方法は特に限定されず、公知の方法を利用して製造できる。
例えば、下記一般式(01)で表される化合物(01)と、下記一般式(02)で表される化合物(02)とを溶媒に溶解し、塩基の存在下で反応させることにより下記一般式(03)で表される化合物(03)を得る第一工程と、
得られた化合物(03)の酸化・環化(Oxidation/ Cyclization)反応により下記一般式(II)で表される化合物(II)を得る第二工程と、
得られた化合物(II)の水酸基の部分にR(重合性基を含む基)を導入する第三工程と、を含む製造方法により、化合物(I)を製造できる。
<Method for Producing Compound (I)>
The production method of compound (I) is not particularly limited, and can be produced using a known method.
For example, a compound (01) represented by the following general formula (01) and a compound (02) represented by the following general formula (02) are dissolved in a solvent and reacted in the presence of a base to produce the following general formula A first step of obtaining a compound (03) represented by the formula (03);
A second step of obtaining a compound (II) represented by the following general formula (II) by an oxidation / cyclization reaction of the obtained compound (03);
The compound (I) can be produced by a production method comprising the third step of introducing R 2 (group containing a polymerizable group) into the hydroxyl group of the obtained compound (II).

Figure 0006271650
Figure 0006271650

化合物(01)、(02)は、市販のものを用いてもよく、公知の製造方法により合成したものを用いてもよい。
第一工程で用いる溶媒としては、使用する化合物(01)、(02)が溶解可能で、かつそれらと反応しないものであればよく、例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、プロピオニトリル等が挙げられる。
塩基としては、たとえば水素化ナトリウム、KCO、CsCO等の無機塩基;トリエチルアミン、N,N−ジメチルアミノピリジン、ピリジン等の有機塩基等が挙げられる。
第二工程における酸化・環化反応は、公知の方法である過蟻酸、過酢酸、m−クロロ安息香酸などの酸化剤を用いる方法により行うことができる。
第三工程におけるRの導入は、従来、アルコールの水酸基に重合性基を含む基を導入する方法として公知の方法が利用できる。第三工程は、一段階で行ってもよく、多段階で行ってもよい。
例えばRとして、化合物(II)が有する水酸基の酸素原子側の末端にカルボニル基を有する基((メタ)アクリロイル基等)を導入する場合、化合物(II)と、R−X(Xは、塩素原子等のハロゲン原子または水酸基)とを反応させることにより、目的の化合物を得ることができる。
反応終了後、反応液中の化合物を単離、精製してもよい。単離、精製には、従来公知の方法が利用でき、たとえば濃縮、溶媒抽出、蒸留、結晶化、再結晶、クロマトグラフィー等を、いずれか単独で又はこれらの2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記のようにして得られる化合物の構造は、H−核磁気共鳴(NMR)スペクトル法、13C−NMRスペクトル法、19F−NMRスペクトル法、赤外線吸収(IR)スペクトル法、質量分析(MS)法、元素分析法、X線結晶回折法等の一般的な有機分析法により確認できる。
As the compounds (01) and (02), commercially available products may be used, or those synthesized by a known production method may be used.
The solvent used in the first step is not particularly limited as long as the compounds (01) and (02) to be used are soluble and do not react with them. For example, dichloromethane, dichloroethane, chloroform, tetrahydrofuran, N, N-dimethyl Examples include formamide, acetonitrile, propionitrile and the like.
Examples of the base include inorganic bases such as sodium hydride, K 2 CO 3 and Cs 2 CO 3 ; organic bases such as triethylamine, N, N-dimethylaminopyridine and pyridine.
The oxidation / cyclization reaction in the second step can be performed by a method using an oxidizing agent such as formic acid, peracetic acid, m-chlorobenzoic acid, which is a known method.
For the introduction of R 2 in the third step, conventionally known methods can be used as a method for introducing a group containing a polymerizable group into the hydroxyl group of an alcohol. The third step may be performed in one step or may be performed in multiple steps.
For example, as R 2, when introducing the compound (II) a group having a carbonyl group at the end of the oxygen atom side of the hydroxyl groups of ((meth) acryloyl group), and compound (II), R 2 -X (X is And a halogen atom such as a chlorine atom or a hydroxyl group) can be reacted with each other to obtain a target compound.
After completion of the reaction, the compound in the reaction solution may be isolated and purified. For isolation and purification, conventionally known methods can be used. For example, concentration, solvent extraction, distillation, crystallization, recrystallization, chromatography, etc. can be used alone or in combination of two or more thereof. it can.
The structure of the compound obtained as described above includes 1 H-nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum method, 13 C-NMR spectrum method, 19 F-NMR spectrum method, infrared absorption (IR) spectrum method, mass spectrometry (MS ) Method, elemental analysis method, X-ray crystal diffraction method, etc.

≪第五の態様の化合物≫
本発明の第五の態様の化合物は、下記一般式(II)で表される化合物(以下、化合物(II))である。
<< Compound of the fifth aspect >>
The compound of the fifth aspect of the present invention is a compound represented by the following general formula (II) (hereinafter referred to as compound (II)).

Figure 0006271650
[式中、A”は、酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、Rは、ラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基である。]
Figure 0006271650
[Wherein A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and R 1 is a lactone-containing cyclic group, —SO 2 — Containing cyclic group or carbonate-containing cyclic group.]

式(II)中のA”、Rは、それぞれ、前記一般式(a0)中のA”、Rと同じである。
化合物(II)は、前記化合物(I)の原料(中間体)として有用である。上述したように、化合物(II)の水酸基の部分にR(重合性基を含む基)を導入することにより、化合物(I)が得られる。
A in formula (II) ", R 1, respectively, A in the general formula (a0)", is the same as R 1.
Compound (II) is useful as a raw material (intermediate) of the compound (I). As described above, compound (I) can be obtained by introducing R 2 (group containing a polymerizable group) into the hydroxyl group of compound (II).

次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
なお、以下においては、式1で表される化合物を化合物1と表記し、他の化学式で表される化合物についても同様に表記する。
NMRによる分析において、H−NMRおよび13C−NMRの内部標準はテトラメチルシラン(TMS)である。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these examples.
In the following, the compound represented by Formula 1 is referred to as Compound 1, and the same applies to compounds represented by other chemical formulas.
In the analysis by NMR, the internal standard of 1 H-NMR and 13 C-NMR is tetramethylsilane (TMS).

<合成例1:化合物H−1の合成>
アルコール体1(46.8g)とN,N−ジメチルアミノピリジン(40.3g)をジクロロメタン(490g)に溶解し氷冷した。その溶液へ無水ハイミック酸(49.3g)のジクロロメタン溶液を滴下した。その後、25℃へ昇温し12時間反応を行った後、氷冷し希塩酸(490g)を添加し反応を停止した。続いて純水にて3回洗浄を行い、ヘキサン(4900g)を添加することにより化合物H−1を61g得た。
得られた化合物はNMR測定を行い、以下の結果より構造を同定した。
H−NMR(400MHz,DMSO−d6):δ(ppm)=11.97(1H,OH),6.19−6.24(1H,C=CH),6.04−6.06(1H,C=CH),5.36−5.41(1H,CH),4.56−4.63(3H,CH),3.22−3.37(2H,CH),3.06(2H,CH),2.65−2.70(1H,CH),1.99−2.11(2H,CH),1.28−1.36(2H,CH).
<Synthesis Example 1: Synthesis of Compound H-1>
Alcohol 1 (46.8 g) and N, N-dimethylaminopyridine (40.3 g) were dissolved in dichloromethane (490 g) and cooled with ice. A solution of hymic anhydride (49.3 g) in dichloromethane was added dropwise to the solution. Then, after heating up to 25 degreeC and reacting for 12 hours, it ice-cooled and diluted hydrochloric acid (490g) was added, and reaction was stopped. Subsequently, washing was performed three times with pure water, and 61 g of Compound H-1 was obtained by adding hexane (4900 g).
The obtained compound was subjected to NMR measurement, and the structure was identified from the following results.
1 H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ (ppm) = 11.97 (1H, OH), 6.19-6.24 (1H, C═CH), 6.04-6.06 (1H , C = CH), 5.36-5.41 (1H, CH), 4.56-4.63 (3H, CH), 3.22-3.37 (2H, CH), 3.06 (2H , CH), 2.65-2.70 (1H, CH), 1.99-2.11 (2H, CH), 1.28-1.36 (2H, CH 2).

Figure 0006271650
Figure 0006271650

<合成例2:化合物H−2の合成>
化合物H−1(6.4g)と88%蟻酸(15.9g)を添加し45℃へ加温した。その溶液へ1時間かけて35%過酸化水素水(2.5g)を滴下した。45℃にて12時間反応を行った後、氷冷し亜硫酸水素ナトリウム(1.5g)を添加し過剰の過酸化物をクエンチした。純水(6.5g)及び塩化ナトリウム(3.5g)を添加しジクロロメタン(34g)にて5回抽出を行った。ジクロロメタン相を混合し、炭酸水素ナトリウム水溶液にて洗浄し、さらに純水で洗浄を行った後、減圧下で溶媒を留去することにより化合物H−2を2.2g得た。
得られた化合物はNMR測定を行い、以下の結果より構造を同定した。
H−NMR(400MHz,DMSO−d6):δ(ppm)=5.43−5.46(1H,CH),5.27−5.29(1H,CH),4.77(1H,CH),4.52−4.66(2H,CH),4.35−4.37(1H,CH),4.04−4.08(1H,CH),3.15−3.24(2H,CH),2.69−2.79(2H,CH),2.45−2.50(1H,CH),2.08−2.11(2H,CH),1.99(1H,CH),1.55(1H,CH).
<Synthesis Example 2: Synthesis of Compound H-2>
Compound H-1 (6.4 g) and 88% formic acid (15.9 g) were added and heated to 45 ° C. 35% hydrogen peroxide (2.5 g) was added dropwise to the solution over 1 hour. After reacting at 45 ° C. for 12 hours, the mixture was cooled on ice and sodium hydrogen sulfite (1.5 g) was added to quench excess peroxide. Pure water (6.5 g) and sodium chloride (3.5 g) were added, and extraction was performed 5 times with dichloromethane (34 g). The dichloromethane phase was mixed, washed with an aqueous sodium hydrogen carbonate solution and further washed with pure water, and then the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 2.2 g of compound H-2.
The obtained compound was subjected to NMR measurement, and the structure was identified from the following results.
1 H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ (ppm) = 5.43-5.46 (1H, CH), 5.27-5.29 (1H, CH), 4.77 (1H, CH ), 4.52-4.66 (2H, CH), 4.35-4.37 (1H, CH), 4.04-4.08 (1H, CH), 3.15-3.24 (2H) , CH), 2.69-2.79 (2H, CH), 2.45-2.50 (1H, CH), 2.08-2.11 (2H, CH), 1.99 (1H, CH 2), 1.55 (1H, CH 2).

Figure 0006271650
Figure 0006271650

<合成例3:化合物L−1の合成>
化合物H−2(14g)とジクロロメタン(140g)を添加し氷冷した。そこへトリエチルアミン(5.3g)を滴下し、更にメタクリル酸クロライド(4.6g)のジクロロメタン溶液をゆっくりと滴下した。継続して3時間反応を行い、反応溶液へ純水を添加し反応を停止した。分液を行い、ジクロロメタン相を希塩酸洗浄し、引き続き純水にて3回洗浄を行った。その溶液をジイソプロピルエーテル(1400g)へ滴下することにより化合物L−1を13g得た。
得られた化合物はNMR測定を行い、以下の結果より構造を同定した。
H−NMR(400MHz,DMSO−d6):δ(ppm)=6.07(1H,C=CH),5.73(1H,C=CH),5.41(1H,CH),5.17(1H,CH),4.80(1H,CH),4.52−4.68(3H,CH),3.28−3.40(2H,CH),2.85−2.91(1H,CH),2.69−2.73(2H,CH),2.08−2.14(2H,CH),1.95(1H,CH),1.89(3H,CH),1.73(1H,CH).
<Synthesis Example 3: Synthesis of Compound L-1>
Compound H-2 (14 g) and dichloromethane (140 g) were added and ice-cooled. Triethylamine (5.3 g) was added dropwise thereto, and further a dichloromethane solution of methacrylic acid chloride (4.6 g) was slowly added dropwise. The reaction was continued for 3 hours, and pure water was added to the reaction solution to stop the reaction. Liquid separation was performed, and the dichloromethane phase was washed with dilute hydrochloric acid, and then washed with pure water three times. The solution was added dropwise to diisopropyl ether (1400 g) to obtain 13 g of Compound L-1.
The obtained compound was subjected to NMR measurement, and the structure was identified from the following results.
1 H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ (ppm) = 6.07 (1H, C═CH), 5.73 (1H, C═CH), 5.41 (1H, CH), 5. 17 (1H, CH), 4.80 (1H, CH), 4.52-4.68 (3H, CH), 3.28-3.40 (2H, CH), 2.85-2.91 ( 1H, CH), 2.69-2.73 (2H , CH), 2.08-2.14 (2H, CH 2), 1.95 (1H, CH 2), 1.89 (3H, CH 3 ), 1.73 (1H, CH 2 ).

Figure 0006271650
Figure 0006271650

<合成例4:化合物L−2の合成>
メタクリル酸クロライド(4.6g)を、等モル量のCH=C(CH)C(=O)OCHC(=O)Clに変更した以外は合成例4と同様にして化合物L−2を12g得た。
得られた化合物はNMR測定を行い、以下の結果より構造を同定した。
H−NMR(400MHz,DMSO−d6):δ(ppm)=6.13(1H,C=CH),5.81(1H,C=CH),5.45(1H,CH),5.17(1H,CH),4.78−4.81(3H,CH+CHO),4.52−4.68(3H,CH),3.28−3.40(2H,CH),2.85−2.91(1H,CH),2.69−2.73(2H,CH),2.08−2.14(2H,CH),1.95(1H,CH),1.89(3H,CH),1.73(1H,CH).
<Synthesis Example 4: Synthesis of Compound L-2>
Methacrylic acid chloride (4.6g), CH 2 = C (CH 3) equimolar amounts of C (= O) OCH 2 C (= O) was changed to Cl in the same manner as in Synthesis Example 4 Compound L- 12 g of 2 was obtained.
The obtained compound was subjected to NMR measurement, and the structure was identified from the following results.
1 H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ (ppm) = 6.13 (1H, C═CH), 5.81 (1H, C═CH), 5.45 (1H, CH), 5. 17 (1H, CH), 4.78-4.81 (3H, CH + CH 2 O), 4.52-4.68 (3H, CH), 3.28-3.40 (2H, CH), 2. 85-2.91 (1H, CH), 2.69-2.73 (2H, CH), 2.08-2.14 (2H, CH 2), 1.95 (1H, CH 2), 1. 89 (3H, CH 3), 1.73 (1H, CH 2).

Figure 0006271650
Figure 0006271650

<合成例5:化合物L−3〜L−6、化合物(3)の合成>
無水ハイミック酸またはアルコール体1を、対応する無水カルボン酸またはアルコール体に変更した以外は化合物L−1またはL−2と同様にして、化合物L−3〜L−6及び化合物(3)を得た。
<Synthesis Example 5: Synthesis of Compounds L-3 to L-6 and Compound (3)>
Compounds L-3 to L-6 and Compound (3) are obtained in the same manner as Compound L-1 or L-2, except that the hymic anhydride or alcohol 1 is changed to the corresponding carboxylic anhydride or alcohol. It was.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

<合成例6:Polymer−2の合成>
温度計、還流管、攪拌機、N導入管を繋いだフラスコに、窒素雰囲気下で、γブチロラクトン(GBL)7.6gを入れ、攪拌しながら内温を85℃に上げた。
8.1g(17.6mmol)の化合物L−2、4.5g(22.9mmol)のPcpMAを、33gのγブチロラクトン(GBL)に溶解させた。この溶液に、重合開始剤としてV−601を0.56g添加し溶解させた。
この混合溶液を一定速度で4時間かけてフラスコ中に滴下し、その後1時間加熱攪拌し、反応液を室温まで冷却した。
得られた反応重合液を大量のメタノール/水混合溶液に滴下して重合体を析出させる操作を行い、沈殿した白色粉体をろ別、メタノール/水混合溶液にて洗浄した後、減圧乾燥を経て目的物である高分子化合物(Polymer−2)を6.2g得た。
この高分子化合物についてGPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は7,600であり、分子量分散度(PDI(Mw/Mn))は1.71であった。また、13C−NMRにより求められた共重合体の組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、L−2/PcpMA=49/51であった。
<Synthesis Example 6: Synthesis of Polymer-2>
Under a nitrogen atmosphere, 7.6 g of γ-butyrolactone (GBL) was placed in a flask connected with a thermometer, a reflux tube, a stirrer, and an N 2 introduction tube, and the internal temperature was raised to 85 ° C. while stirring.
8.1 g (17.6 mmol) of compound L-2 and 4.5 g (22.9 mmol) of PcpMA were dissolved in 33 g of γ-butyrolactone (GBL). To this solution, 0.56 g of V-601 as a polymerization initiator was added and dissolved.
This mixed solution was dropped into the flask at a constant rate over 4 hours, and then heated and stirred for 1 hour to cool the reaction solution to room temperature.
The obtained reaction polymerization solution was dropped into a large amount of methanol / water mixed solution to precipitate a polymer, and the precipitated white powder was filtered, washed with a methanol / water mixed solution, and then dried under reduced pressure. As a result, 6.2 g of a polymer compound (Polymer-2) as a target product was obtained.
The weight average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement for this polymer compound was 7,600, and the molecular weight dispersity (PDI (Mw / Mn)) was 1.71. Moreover, the composition ratio (ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) of the copolymer determined by 13 C-NMR was L-2 / PcpMA = 49/51.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

<合成例7〜20:Polymer−1、3〜7、R1〜R6、F1〜F2の合成>
使用するモノマーの種類と使用量を変更した以外は合成例6と同様にして、Polymer−1、3〜7、11〜18を得た。各高分子化合物のMw、PDI、組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))を前記と同様に測定した。
Polymer−1〜7、R1〜R6、F1〜F2の合成に用いたモノマーの構造式と、Mw、PDI、組成比の測定結果をまとめて以下に示す。Mwにおける「K」は、×10を意味し、例えば7.5KはMwが7500であることを示す。
<Synthesis Examples 7 to 20: Synthesis of Polymer-1, 3 to 7, R1 to R6, and F1 to F2>
Polymer-1, 3, 7 and 11-18 were obtained in the same manner as in Synthesis Example 6 except that the type and amount of the monomer used were changed. Mw, PDI, and composition ratio (ratio of each structural unit in the structural formula (molar ratio)) of each polymer compound were measured in the same manner as described above.
The structural formulas of monomers used for the synthesis of Polymer-1 to 7, R1 to R6, and F1 to F2, and the measurement results of Mw, PDI, and composition ratio are shown below. “K” in Mw means × 10 3 , for example, 7.5K indicates that Mw is 7500.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

Figure 0006271650
Figure 0006271650

Figure 0006271650
Figure 0006271650

<比較例1、実施例1、比較例2、実施例2〜4>
以下の表1に示す各成分を混合、溶解してレジスト組成物を調製した。
<Comparative example 1, Example 1, Comparative example 2, Examples 2-4>
Each component shown in Table 1 below was mixed and dissolved to prepare a resist composition.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

表1中、[ ]内の数値は配合量(質量部)である。また、各略号はそれぞれ以下の意味を有する。
(A)−1〜(A)−4:それぞれ前記Polymer−1〜Polymer−4。
(A)−R1〜(A)−R2:それぞれ前記Polymer−R1〜Polymer−R2。
(B)−1:下記構造式(B)−1で表される化合物。
(D)−1:下記構造式(D)−1で表される化合物。
(F)−1:前記Polymer−F1。
(S)−1:γブチロラクトン。
(S)−2:PGMEA/PGME/シクロヘキサノン=45/30/25(質量比)の混合溶剤。
In Table 1, the numerical value in [] is the blending amount (part by mass). Each abbreviation has the following meaning.
(A) -1 to (A) -4: Polymer-1 to Polymer-4, respectively.
(A) -R1 to (A) -R2: Polymer-R1 to Polymer-R2, respectively.
(B) -1: a compound represented by the following structural formula (B) -1.
(D) -1: A compound represented by the following structural formula (D) -1.
(F) -1: Polymer-F1.
(S) -1: γ-butyrolactone.
(S) -2: Mixed solvent of PGMEA / PGME / cyclohexanone = 45/30/25 (mass ratio).

Figure 0006271650
Figure 0006271650

得られたレジスト組成物を用いて以下の評価を行った。
[レジストパターンの形成1]
12インチのシリコンウェーハ上に、有機系反射防止膜組成物「ARC29」(商品名、ブリュワーサイエンス社製)を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で205℃、60秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚89nmの有機系反射防止膜を形成した。
この反射防止膜上に、レジスト組成物を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で、表2に示す温度で60秒間のプレベーク(PAB)処理を行い、乾燥することにより、膜厚80nmのレジスト膜を形成した。
次に、前記レジスト膜に対し、液浸用ArF露光装置NSR−S609B[ニコン社製;NA(開口数)=1.07,Dipole 0.97/0.78 w/ Polano,液浸媒体:水]により、フォトマスク(6%ハーフトーン)を介して、ArFエキシマレーザー(193nm)を選択的に照射した。その後、表2に示す温度で60秒間のPEB処理を行った。
次に、23℃にて2.38質量%のTMAH水溶液(商品名:NMD−3、東京応化工業株式会社製)で10秒間のアルカリ現像を行い、その後、純水を用いて30秒間の水リンスを行い、振り切り乾燥を行った。
その結果、いずれの例においてもライン幅50nm,ピッチ100nmのラインアンドスペース(LS)パターンが形成された。
The following evaluation was performed using the obtained resist composition.
[Formation of resist pattern 1]
An organic antireflection film composition “ARC29” (trade name, manufactured by Brewer Science Co., Ltd.) is applied onto a 12-inch silicon wafer using a spinner, and baked on a hot plate at 205 ° C. for 60 seconds to be dried. Thereby, an organic antireflection film having a film thickness of 89 nm was formed.
On this antireflection film, a resist composition is applied using a spinner, subjected to a pre-bake (PAB) treatment for 60 seconds at a temperature shown in Table 2 on a hot plate, and dried to obtain a film having a thickness of 80 nm. A resist film was formed.
Next, immersion ArF exposure apparatus NSR-S609B [manufactured by Nikon; NA (numerical aperture) = 1.07, Dipole 0.97 / 0.78 w / Polano, immersion medium: water ], An ArF excimer laser (193 nm) was selectively irradiated through a photomask (6% halftone). Thereafter, PEB treatment was performed at the temperatures shown in Table 2 for 60 seconds.
Next, alkaline development is performed for 10 seconds with a 2.38 mass% TMAH aqueous solution (trade name: NMD-3, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) at 23 ° C., and then 30 seconds of water using pure water. Rinse and shake-off drying.
As a result, in each example, a line and space (LS) pattern having a line width of 50 nm and a pitch of 100 nm was formed.

[露光余裕度(EL)の評価]
上記[レジストパターンの形成1]で形成した、LSパターンのラインがターゲット寸法の±5%(47.5nm、52.5nm)の範囲内で形成される際の露光量を求め、次式によりEL(単位:%)を求めた。その結果を「5%EL」として表2に示す。なお、ELは、その値が大きいほど、露光量の変動に伴うパターンサイズの変化量が小さいことを示す。
EL(%)=(|E1−E2|/Eop)×100
上記式中、E1は、ライン幅47.5nmのLSパターンが形成された際の露光量(mJ/cm)、E2は、ライン幅52.5nmのLSパターンを形成された際の露光量(mJ/cm)、Eopは、ライン幅50nm,ピッチ100nmのLSパターンが形成される最適露光量を示す。Eopは常法により求めた。
[Evaluation of exposure margin (EL)]
The exposure amount when the line of the LS pattern formed in the above [Resist pattern formation 1] is formed within the range of ± 5% (47.5 nm, 52.5 nm) of the target dimension is obtained. (Unit:%) was determined. The results are shown in Table 2 as “5% EL”. Note that EL indicates that the larger the value, the smaller the change in pattern size that accompanies the variation in exposure.
EL (%) = (| E1-E2 | / Eop) × 100
In the above formula, E1 is an exposure amount when an LS pattern having a line width of 47.5 nm is formed (mJ / cm 2 ), and E2 is an exposure amount when an LS pattern having a line width of 52.5 nm is formed ( mJ / cm 2 ), Eop indicates the optimum exposure amount for forming an LS pattern having a line width of 50 nm and a pitch of 100 nm. Eop was determined by a conventional method.

[LWR(ラインワイズラフネス)の評価]
上記[レジストパターンの形成1]で形成した、LSパターンのスペース幅を、測長SEM(走査型電子顕微鏡、加速電圧300V、商品名:S−9380、日立ハイテクノロジーズ社製)により、スペースの長手方向に400箇所測定し、その結果から標準偏差(s)の3倍値(3s)を求め、400箇所の3sについて平均化した値を、LWRを示す尺度として算出した。その結果を表2に示す。この3sの値が小さいほど、その線幅のラフネスが小さく、より均一幅のLSパターンが得られたことを意味する。
[Evaluation of LWR (Line Width Roughness)]
The space width of the LS pattern formed in the above [Resist pattern formation 1] was measured using a length measurement SEM (scanning electron microscope, acceleration voltage 300 V, trade name: S-9380, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). 400 points were measured in the direction, and a value (3s) three times the standard deviation (s) was obtained from the result, and a value averaged over 3s at 400 points was calculated as a scale indicating LWR. The results are shown in Table 2. A smaller value of 3s means that the roughness of the line width is smaller, and an LS pattern having a more uniform width is obtained.

[マスクエラーファクタ(MEEF)の評価]
上記[レジストパターンの形成1]で形成した、LSパターンの形成と同じ手順に従い、同一露光量において、ラインパターンのターゲットサイズを45〜54nm(1nm刻み、計10点)、とするマスクパターンをそれぞれ用い、ピッチ100nmのLSパターンを形成した。このとき、ターゲットサイズ(nm)を横軸に、各マスクパターンを用いてレジスト膜に形成されたラインパターンのサイズ(nm)を縦軸にプロットしたときの直線の傾きをMEEFとして算出した。その結果を表2に示す。MEEF(直線の傾き)は、その値が1に近いほどマスク再現性が良好であることを意味する。
[Evaluation of mask error factor (MEEF)]
In accordance with the same procedure as the formation of the LS pattern formed in the above [Resist pattern formation 1], the mask pattern having a line pattern target size of 45 to 54 nm (10 nm increments in total of 1 point) at the same exposure amount, respectively. An LS pattern having a pitch of 100 nm was formed. At this time, the slope of the straight line when the target size (nm) was plotted on the horizontal axis and the size (nm) of the line pattern formed on the resist film using each mask pattern was plotted on the vertical axis was calculated as MEEF. The results are shown in Table 2. MEEF (straight line) means that the closer the value is to 1, the better the mask reproducibility.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

上記結果に示すとおり、実施例1のレジスト組成物は、(A)成分が有する「ラクトン含有環式基を有する構成単位」が異なる以外は同様の組成の比較例1に比べて、5%EL、LWR、MEEFが向上していた。
同様に、実施例2〜4のレジスト組成物は、(A)成分が有する「ラクトン含有環式基を有する構成単位」が異なる以外は同様の組成の比較例2に比べて、5%EL、LWR、MEEF等のリソグラフィー特性が向上していた。
As shown in the above results, the resist composition of Example 1 is 5% EL in comparison with Comparative Example 1 having the same composition except that the “constituent unit having a lactone-containing cyclic group” included in the component (A) is different. , LWR and MEEF were improved.
Similarly, the resist compositions of Examples 2 to 4 have 5% EL as compared with Comparative Example 2 having the same composition except that the “structural unit having a lactone-containing cyclic group” included in the component (A) is different. Lithography characteristics such as LWR and MEEF were improved.

<比較例3〜6、実施例5〜9、比較例7、実施例10>
以下の表3に示す各成分を混合、溶解してレジスト組成物を調製した。
<Comparative Examples 3-6, Examples 5-9, Comparative Example 7, Example 10>
Each component shown in Table 3 below was mixed and dissolved to prepare a resist composition.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

表3中、[ ]内の数値は配合量(質量部)である。また、各略号はそれぞれ以下の意味を有する。
(A)−2〜(A)−7:それぞれ前記Polymer−2〜Polymer−7。
(A)−R2〜(A)−R6:それぞれ前記Polymer−R2〜Polymer−R6。
(B)−1:前記構造式(B)−1で表される化合物。
(B)−2〜(B)−3:それぞれ下記構造式(B)−2〜(B)−3で表される化合物。
(D)−2:下記構造式(D)−2で表される化合物。
(F)−2:前記Polymer−F2。
(S)−1:γブチロラクトン。
(S)−3:PGMEA/シクロヘキサノン=90/10(質量比)の混合溶剤。
In Table 3, the numerical value in [] is a blending amount (part by mass). Each abbreviation has the following meaning.
(A) -2 to (A) -7: Polymer-2 to Polymer-7, respectively.
(A) -R2 to (A) -R6: Polymer-R2 to Polymer-R6, respectively.
(B) -1: a compound represented by the structural formula (B) -1.
(B) -2 to (B) -3: Compounds represented by the following structural formulas (B) -2 to (B) -3, respectively.
(D) -2: A compound represented by the following structural formula (D) -2.
(F) -2: Polymer-F2.
(S) -1: γ-butyrolactone.
(S) -3: PGMEA / cyclohexanone = 90/10 (mass ratio) mixed solvent.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

得られたレジスト組成物を用いて以下の評価および測定を行った。
[レジストパターンの形成2]
12インチのシリコンウェーハ上に、有機系反射防止膜組成物「ARC29」(商品名、ブリュワーサイエンス社製)を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で205℃、60秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚89nmの有機系反射防止膜を形成した。
この反射防止膜上に、レジスト組成物を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で、表4に示す温度で60秒間のプレベーク(PAB)処理を行い、乾燥することにより、膜厚100nmのレジスト膜を形成した。
次に、前記レジスト膜に対し、液浸用ArF露光装置NSR−S609B[ニコン社製;NA(開口数)=1.07,Annular 0.97/0.78 w/ Polano,液浸媒体:水]により、フォトマスク(6%ハーフトーン)を介して、ArFエキシマレーザー(193nm)を選択的に照射した。その後、表4に示す温度で60秒間のPEB処理を行った。
次に、23℃にてメチルアミルケトン(MAK)2−ヘプタノンで13秒間の溶剤現像を行い、振り切り乾燥を行った。
その結果、いずれの例においても、ホール直径55nmのホールが等間隔(ピッチ110nm)に配置されたコンタクトホール(CH)パターンが形成された。
The following evaluation and measurement were performed using the obtained resist composition.
[Resist pattern formation 2]
An organic antireflection film composition “ARC29” (trade name, manufactured by Brewer Science Co., Ltd.) is applied onto a 12-inch silicon wafer using a spinner, and baked on a hot plate at 205 ° C. for 60 seconds to be dried. Thereby, an organic antireflection film having a film thickness of 89 nm was formed.
On this antireflection film, a resist composition is applied using a spinner, subjected to a pre-bake (PAB) treatment for 60 seconds at a temperature shown in Table 4 on a hot plate, and dried to have a film thickness of 100 nm. A resist film was formed.
Next, an immersion ArF exposure apparatus NSR-S609B [manufactured by Nikon; NA (numerical aperture) = 1.07, Annual 0.97 / 0.78 w / Polano, immersion medium: water for the resist film. ], An ArF excimer laser (193 nm) was selectively irradiated through a photomask (6% halftone). Thereafter, PEB treatment was performed at the temperature shown in Table 4 for 60 seconds.
Next, solvent development was performed for 13 seconds with methyl amyl ketone (MAK) 2-heptanone at 23 ° C., and then shaken off and dried.
As a result, in each example, a contact hole (CH) pattern in which holes having a hole diameter of 55 nm were arranged at equal intervals (pitch 110 nm) was formed.

[ELの評価]
上記[レジストパターンの形成2]で形成した、CHパターンのホールがターゲット寸法の±5%(53nm、58nm)の範囲内で形成される際の露光量を求め、次式によりEL(単位:%)を求めた。その結果を「5%EL」として表4に示す。
EL(%)=(|E1−E2|/Eop)×100
上記式中、E1は、ホール直径53nmのCHパターンが形成された際の露光量(mJ/cm)、E2は、ホール直径58nmのCHパターンを形成された際の露光量(mJ/cm)、Eopは、ホール直径55nmのCHパターンが形成される最適露光量を示す。Eopは常法により求めた。
[EL evaluation]
The exposure amount when the hole of the CH pattern formed in [Resist pattern formation 2] is formed within a range of ± 5% (53 nm, 58 nm) of the target dimension is obtained, and EL (unit:%) is obtained by the following formula. ) The results are shown in Table 4 as “5% EL”.
EL (%) = (| E1-E2 | / Eop) × 100
In the above formula, E1 is the exposure amount when a CH pattern with a hole diameter of 53 nm is formed (mJ / cm 2 ), and E2 is the exposure amount when a CH pattern with a hole diameter of 58 nm is formed (mJ / cm 2). ), Eop indicates an optimum exposure amount at which a CH pattern having a hole diameter of 55 nm is formed. Eop was determined by a conventional method.

[Circularity(真円性)の評価]
上記[レジストパターンの形成2]で形成した、CHパターン中の25個のホールを、測長SEM(走査型電子顕微鏡、加速電圧300V、商品名:S−9380、日立ハイテクノロジーズ社製)により上から観察し、各ホールの中心から外縁までの距離を24方向測定した。その測定結果から算出した標準偏差(σ)の3倍値(3σ)を求めた。その結果を表4に示す。このようにして求められる3σは、その値が小さいほど当該ホールの真円性が高いことを意味する。
[Evaluation of Circularity]
The 25 holes in the CH pattern formed in [Resist pattern formation 2] above are measured with a length measurement SEM (scanning electron microscope, acceleration voltage 300 V, trade name: S-9380, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). The distance from the center of each hole to the outer edge was measured in 24 directions. A triple value (3σ) of the standard deviation (σ) calculated from the measurement result was obtained. The results are shown in Table 4. The 3σ obtained in this way means that the smaller the value, the higher the roundness of the hole.

[パターン寸法の面内均一性(CDU)の評価]
上記[レジストパターンの形成2]で形成した、CHパターン中の100個のホールを、測長SEM(走査型電子顕微鏡、加速電圧300V、商品名:S−9380、日立ハイテクノロジーズ社製)により上から観察し、各ホールのホール直径(nm)を測定した。その測定結果から算出した標準偏差(σ)の3倍値(3σ)を求めた。その結果を「CDU」として表4に示す。このようにして求められる3σは、その値が小さいほど、当該レジスト膜に形成された複数のホールの寸法(CD)均一性が高いことを意味する。
[Evaluation of in-plane uniformity of pattern dimensions (CDU)]
100 holes in the CH pattern formed in [Resist pattern formation 2] above are measured with a length measurement SEM (scanning electron microscope, acceleration voltage 300 V, trade name: S-9380, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). The hole diameter (nm) of each hole was measured. A triple value (3σ) of the standard deviation (σ) calculated from the measurement result was obtained. The results are shown in Table 4 as “CDU”. 3σ obtained in this way means that the smaller the value, the higher the dimension (CD) uniformity of the plurality of holes formed in the resist film.

[残膜率の測定]
上記[レジストパターンの形成2]で形成した、各レジスト組成物を用いて形成したCHパターンの膜厚(溶剤現像後の露光部の膜厚)から、次式により残膜率(単位:%)を求めた。その結果を表4に示す。
残膜率(%)=(FT2/FT1)×100
上記式中、FT1は、露光前のレジスト膜厚(nm)、FT2は、CHパターンの膜厚(nm)を示す。
膜厚は、Nanospec 6100A(ナノメトリクス社製)により測定した。
[Measurement of remaining film ratio]
From the film thickness of the CH pattern formed using each resist composition (film thickness of the exposed area after solvent development) formed in [Resist pattern formation 2] above, the remaining film ratio (unit:%) by the following formula: Asked. The results are shown in Table 4.
Residual film rate (%) = (FT2 / FT1) × 100
In the above formula, FT1 represents the resist film thickness (nm) before exposure, and FT2 represents the film thickness (nm) of the CH pattern.
The film thickness was measured with Nanospec 6100A (manufactured by Nanometrics).

Figure 0006271650
Figure 0006271650

上記結果に示すとおり、実施例5〜9のレジスト組成物は、(A)成分が有する「ラクトン含有環式基を有する構成単位」が異なる以外は同様の組成の比較例3〜6に比べて、5%EL、真円性、CDU等のリソグラフィー特性が向上していた。また、露光部の残膜率が高く、膜シュリンクが抑制されていた。
同様に、実施例10のレジスト組成物は、(A)成分が有する「ラクトン含有環式基を有する構成単位」が異なる以外は同様の組成の比較例7に比べて、5%EL、真円性、CDU等のリソグラフィー特性が向上していた。また、露光部の残膜率が高く、膜シュリンクが抑制されていた。
As shown in the above results, the resist compositions of Examples 5 to 9 are different from Comparative Examples 3 to 6 having the same composition except that the “structural unit having a lactone-containing cyclic group” included in the component (A) is different. Lithographic properties such as 5% EL, roundness and CDU were improved. Moreover, the remaining film rate of the exposed part was high, and film shrinkage was suppressed.
Similarly, the resist composition of Example 10 has 5% EL, perfect circle as compared with Comparative Example 7 having the same composition except that the “A structural unit having a lactone-containing cyclic group” included in the component (A) is different. And lithography properties such as CDU were improved. Moreover, the remaining film rate of the exposed part was high, and film shrinkage was suppressed.

[ポリマー合成例]
高分子化合物8〜15は、各高分子化合物を構成する構成単位を誘導する下記モノマー(1)〜(9)を用い、合成例6と同様にして合成した。得られた高分子化合物について、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz−13C−NMR、内部標準:テトラメチルシラン)により求められた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量(Mw)及び分子量分散度(Mw/Mn)をそれぞれ表5及び表6に示した。
[Example of polymer synthesis]
Polymer compounds 8 to 15 were synthesized in the same manner as in Synthesis Example 6 using the following monomers (1) to (9) for deriving structural units constituting each polymer compound. About the obtained high molecular compound, the copolymer composition ratio (ratio (molar ratio) of each structural unit in structural formula) calculated | required by the carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600MHz-13C-NMR, internal standard: tetramethylsilane). ) And mass average molecular weight (Mw) and molecular weight dispersity (Mw / Mn) in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement are shown in Tables 5 and 6, respectively.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

Figure 0006271650
Figure 0006271650

Figure 0006271650
Figure 0006271650

得られた上記高分子化合物を用いて、以下の表7に示す配合比で各成分を配合したレジスト組成物(実施例11〜22、比較例8〜10)を調製した。   Using the obtained polymer compound, resist compositions (Examples 11 to 22 and Comparative Examples 8 to 10) were prepared by blending each component at the blending ratio shown in Table 7 below.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

表7中、各記号はそれぞれ以下の意味を有し、[]内の数値は配合量(質量部)である。
・(A)−8〜(A)−15:それぞれ前記高分子化合物8〜15。
・(B)−4〜(B)−8:下記化合物(B)−4〜(B)−8。
・(D)−1:前記化合物(D)−1。
・(D)−3〜(D)−4:下記化合物(D)−3〜(D)−4。
・(F)−1:前記Polymer−F1。
・(F)−3:下記化合物(F)−3(Mw:20000、PDI:1.44、モル比:l/m=22/78)。
・(S)−4:PGMEA。
・(S)−5:PGME。
・(S)−6:シクロヘキサノン。
In Table 7, each symbol has the following meaning, and the numerical value in [] is the blending amount (part by mass).
-(A) -8 to (A) -15: the polymer compounds 8 to 15, respectively.
-(B) -4 to (B) -8: The following compounds (B) -4 to (B) -8.
-(D) -1: The compound (D) -1.
-(D) -3 to (D) -4: The following compounds (D) -3 to (D) -4.
(F) -1: Polymer-F1.
-(F) -3: The following compound (F) -3 (Mw: 20000, PDI: 1.44, molar ratio: 1 / m = 22/78).
(S) -4: PGMEA.
(S) -5: PGME.
-(S) -6: cyclohexanone.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

得られたレジスト組成物を用いて以下の評価を行った。
[レジストパターンの形成3]
12インチのシリコンウェーハ上に、有機系反射防止膜組成物「ARC95」(商品名、ブリューワサイエンス社製)を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で205℃、60秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚90nmの有機系反射防止膜を形成した。
そして、
表7のレジスト組成物(実施例11〜22,比較例8〜10)をそれぞれ、上記反射防止膜上にコータ/デベロッパLithius(東京エレクトロン社製)を用いて塗布し、ホットプレート上で、110℃で60秒間のプレベーク(PAB)処理を行い、乾燥することにより、膜厚90nmのレジスト膜を形成した。
次に、前記レジスト膜に対し、液浸用ArF露光装置NSR−S609B[ニコン社製;NA(開口数)=1.07,Dipole(in/out=0.78/0.97)with Polano,液浸媒体:水]により、透過型位相シフトマスクを介して、ArFエキシマレーザー(193nm)を選択的に照射した。
その後、95℃で60秒間のPEB処理を行った。
次いで、コータ/デベロッパLithius(東京エレクトロン社製)を用いて、23℃にて2.38質量%のTMAH水溶液(商品名:NMD−3、東京応化工業株式会社製)で10秒間のアルカリ現像を行い、その後、純水を用いて30秒間の水リンスを行い、振り切り乾燥を行った。
その結果、いずれの例においてもライン幅50nm,ピッチ100nmの1:1のラインアンドスペース(LS)パターンがそれぞれ形成された。
The following evaluation was performed using the obtained resist composition.
[Formation of resist pattern 3]
An organic antireflective coating composition “ARC95” (trade name, manufactured by Brewer Science) is applied onto a 12-inch silicon wafer using a spinner and baked on a hot plate at 205 ° C. for 60 seconds to be dried. Thereby, an organic antireflection film having a thickness of 90 nm was formed.
And
Each of the resist compositions shown in Table 7 (Examples 11 to 22 and Comparative Examples 8 to 10) was applied onto the antireflection film using a coater / developer Lithius (manufactured by Tokyo Electron Ltd.). A pre-baking (PAB) treatment for 60 seconds at a temperature was performed, followed by drying to form a resist film having a thickness of 90 nm.
Next, an immersion ArF exposure apparatus NSR-S609B [manufactured by Nikon; NA (numerical aperture) = 1.07, Dipole (in / out = 0.78 / 0.97) with Polano, An immersion medium: water] was selectively irradiated with an ArF excimer laser (193 nm) through a transmission type phase shift mask.
Thereafter, PEB treatment was performed at 95 ° C. for 60 seconds.
Next, using a coater / developer Lithius (manufactured by Tokyo Electron), alkali development for 10 seconds with a 2.38% by mass TMAH aqueous solution (trade name: NMD-3, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) at 23 ° C. After that, water rinsing was performed for 30 seconds using pure water, followed by shaking off and drying.
As a result, in each example, a 1: 1 line and space (LS) pattern having a line width of 50 nm and a pitch of 100 nm was formed.

上記[レジストパターンの形成3]で形成した、LSパターンについてLWRを示す尺度である3σを求めた。
「3σ」は、走査型電子顕微鏡(加速電圧800V、商品名:S−9220、日立ハイテクノロジーズ社製)により、ライン幅を、ラインの長手方向に400箇所測定し、その測定結果から求めた標準偏差(σ)の3倍値(3s)(単位:nm)を示す。該3sの値が小さいほど、ライン側壁のラフネスが小さく、より均一幅のLSパターンが得られたことを意味する。その結果を「LWR(nm)」として表8に示す。
3σ, which is a measure of LWR, was determined for the LS pattern formed in [Resist pattern formation 3].
“3σ” is a standard obtained from a measurement result obtained by measuring 400 line widths in the longitudinal direction of a line with a scanning electron microscope (acceleration voltage 800 V, trade name: S-9220, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). The triple value (3 s) (unit: nm) of the deviation (σ) is shown. The smaller the value of 3s, the smaller the roughness of the line side wall, which means that an LS pattern having a more uniform width was obtained. The results are shown in Table 8 as “LWR (nm)”.

[パターン高さの測定]
前記[レジストパターンの形成3]によって形成されたLSパターンの高さを、宇ウェーハ形状/特性測定装置(商品名:SCD−XT、KLAテンコール社製)を用いて測定した。その結果を表8に示す。
[Measurement of pattern height]
The height of the LS pattern formed by the [resist pattern formation 3] was measured using a U-wafer shape / characteristic measuring device (trade name: SCD-XT, manufactured by KLA Tencor). The results are shown in Table 8.

Figure 0006271650
Figure 0006271650

上記結果に示すとおり、実施例11〜22のレジスト組成物は、比較例8〜10に比べてLWR、パターン高さが同等以上であることが確認できた。   As shown in the above results, it was confirmed that the resist compositions of Examples 11 to 22 had LWR and pattern height equivalent or higher than those of Comparative Examples 8 to 10.

Claims (4)

下記一般式(a0)で表される構成単位(a0)を有する高分子化合物。
Figure 0006271650
[式中、A”は、酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、Rは、下記一般式(a2−r−4)、(a2−r−5)もしくは(a2−r−7)のいずれかで表されるラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基であり、Wは、 ’−L −で表される基から重合反応により形成される基である。前記R ’は、エチレン性二重結合を含み、置換基を有していてもよい炭化水素基であり、前記L は、ヘテロ原子を含む2価の連結基または単結合である。
Figure 0006271650
[式中、Ra’21はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子またはアルキル基であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、m’は0または1である。]
The high molecular compound which has a structural unit (a0) represented by the following general formula (a0).
Figure 0006271650
[Wherein, A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and R 1 represents the following general formula (a2-r-4) , (A2-r-5) or (a2-r-7), a lactone-containing cyclic group, an —SO 2 -containing cyclic group, or a carbonate-containing cyclic group, and W 2 is A group formed by a polymerization reaction from a group represented by R 2 ′ -L 1 —, wherein R 2 ′ is an optionally substituted hydrocarbon group containing an ethylenic double bond; And L 1 is a divalent linking group containing a hetero atom or a single bond. ]
Figure 0006271650
[Wherein, Ra ′ 21 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R ″ is a hydrogen atom or an alkyl group; A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and m ′ is 0 or 1 It is. ]
さらに、下記の一般式(a1−r−1)で表される酸解離性基、一般式(a1−r−2)で表される酸解離性基又は一般式(a1−r−3)で表される酸解離性基を含む構成単位(a1)を有する、請求項1に記載の高分子化合物。
Figure 0006271650
[式中、Ra’ 、Ra’ は水素原子またはアルキル基であり、Ra’ は炭化水素基であって、Ra’ は、Ra’ 、Ra’ のいずれかと結合して環を形成してもよい。Ra’ 〜Ra’ はそれぞれ炭化水素基であって、Ra’ 、Ra’ は互いに結合して環を形成してもよい。Ra’ 〜Ra’ はそれぞれアルキル基である。]
Furthermore, an acid dissociable group represented by the following general formula (a1-r-1), an acid dissociable group represented by the general formula (a1-r-2), or a general formula (a1-r-3) The high molecular compound of Claim 1 which has a structural unit (a1) containing the acid dissociable group represented .
Figure 0006271650
[Wherein, Ra ′ 1 and Ra ′ 2 are a hydrogen atom or an alkyl group, Ra ′ 3 is a hydrocarbon group, and Ra ′ 3 is bonded to either Ra ′ 1 or Ra ′ 2 to form a ring. May be formed. Ra '4 ~Ra' 6 are each a hydrocarbon group, Ra '5, Ra' 6 may be bonded to each other to form a ring. Ra '7 ~Ra' 9 are each an alkyl group. ]
下記一般式(I)で表される化合物。
Figure 0006271650
[式中、A”は、酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、Rは、下記一般式(a2−r−4)、(a2−r−5)もしくは(a2−r−7)のいずれかで表されるラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基であり、Rは、 ’−L −で表される基である。前記R ’は、エチレン性二重結合を含み、置換基を有していてもよい炭化水素基であり、前記L は、ヘテロ原子を含む2価の連結基または単結合である。
Figure 0006271650
[式中、Ra’21はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子またはアルキル基であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、m’は0または1である。]
The compound represented by the following general formula (I).
Figure 0006271650
[Wherein, A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and R 1 represents the following general formula (a2-r-4) A lactone-containing cyclic group represented by any one of (a2-r-5) and (a2-r-7), an —SO 2 -containing cyclic group, or a carbonate-containing cyclic group, and R 2 is R 2 '-L 1 -. a group represented by the R 2' contains an ethylenic double bond, a hydrocarbon group which may have a substituent group, wherein L 1 is heteroaryl A divalent linking group containing atoms or a single bond. ]
Figure 0006271650
[Wherein, Ra ′ 21 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R ″ is a hydrogen atom or an alkyl group; A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and m ′ is 0 or 1 It is. ]
下記一般式(II)で表される化合物。
Figure 0006271650
[式中、A”は、酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、Rは、下記一般式(a2−r−2)〜(a2−r−7)のいずれかで表されるラクトン含有環式基、−SO−含有環式基またはカーボネート含有環式基である。]
Figure 0006271650
[式中、Ra’21はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子またはアルキル基であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、m’は0または1である。]
The compound represented by the following general formula (II).
Figure 0006271650
[Wherein, A ″ represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and R 1 represents the following general formula (a2-r-2) A lactone-containing cyclic group, an —SO 2 -containing cyclic group, or a carbonate-containing cyclic group represented by any one of (a2-r-7)]
Figure 0006271650
[Wherein, Ra ′ 21 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR ″, —OC (═O) R ″, a hydroxyalkyl group or a cyano group. Yes; R ″ is a hydrogen atom or an alkyl group; A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and m ′ is 0 or 1 It is. ]
JP2016136413A 2012-05-16 2016-07-08 Polymer compounds, compounds Active JP6271650B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012112722 2012-05-16
JP2012112722 2012-05-16

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012258947A Division JP6059517B2 (en) 2012-05-16 2012-11-27 Resist composition and resist pattern forming method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017020016A JP2017020016A (en) 2017-01-26
JP6271650B2 true JP6271650B2 (en) 2018-01-31

Family

ID=57887604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016136413A Active JP6271650B2 (en) 2012-05-16 2016-07-08 Polymer compounds, compounds

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6271650B2 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4716016B2 (en) * 2005-12-27 2011-07-06 信越化学工業株式会社 Polymer compound, resist material, and pattern forming method
JP5232663B2 (en) * 2009-01-14 2013-07-10 東京応化工業株式会社 Resist composition, resist pattern forming method, polymer compound and compound
JP5712099B2 (en) * 2010-09-28 2015-05-07 富士フイルム株式会社 Resist composition, and resist film and pattern forming method using the same
JP5747468B2 (en) * 2010-09-30 2015-07-15 Jsr株式会社 Radiation-sensitive resin composition and method for producing the same
JP5708402B2 (en) * 2011-09-26 2015-04-30 Jsr株式会社 Photoresist composition and resist pattern forming method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017020016A (en) 2017-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6002430B2 (en) Resist composition, resist pattern forming method, compound
JP6243608B2 (en) Compound, polymer compound, resist composition, resist pattern forming method
JP6130109B2 (en) Resist composition, resist pattern forming method, compound
JP6076029B2 (en) Resist composition and resist pattern forming method
JP6118533B2 (en) Compound, resist composition, resist pattern forming method.
JP6249735B2 (en) Resist composition and resist pattern forming method
JP6106432B2 (en) Resist composition, resist pattern forming method, polymer compound
WO2018066606A1 (en) Resist composition, method for forming resist pattern, polymer compound, and copolymer
JP2014224993A (en) Resist composition and resist pattern forming method
JP2017116677A (en) Resist composition, method for forming resist pattern, acid generator component, and compound
JP6059517B2 (en) Resist composition and resist pattern forming method
JP6181945B2 (en) Resist composition and resist pattern forming method
JP6282100B2 (en) Solvent development negative resist composition, resist pattern forming method
JP2015135379A (en) Resist composition, method for forming resist pattern, and polymeric compound
JP6307250B2 (en) Resist composition, resist pattern formation method, polymer compound, compound
JP6051013B2 (en) Resist composition, resist pattern formation method, polymer compound, compound
JP5941820B2 (en) Resist composition, resist pattern forming method, and polymer compound
JP6118576B2 (en) Resist composition, resist pattern formation method, compound, radical polymerization initiator, compound production method, polymer
JP6103852B2 (en) Resist composition and resist pattern forming method
JP6175232B2 (en) Resist composition, resist pattern forming method, and polymer compound
JP2017102260A (en) Resist composition, method for forming resist pattern, and compound
JP6106470B2 (en) Resist composition and resist pattern forming method
JP6271650B2 (en) Polymer compounds, compounds
JP6515140B2 (en) Resist composition and method for forming resist pattern
JP6122663B2 (en) Polymer compound polymerization method, resist composition, resist pattern forming method

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170519

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170523

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170721

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20170724

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170829

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171026

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20171027

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171227

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6271650

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150