JP7191981B2 - Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film, pattern forming method, and electronic device manufacturing method - Google Patents

Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film, pattern forming method, and electronic device manufacturing method Download PDF

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Description

本発明は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, a resist film, a pattern forming method, and an electronic device manufacturing method.

従来、IC(Integrated Circuit、集積回路)及びLSI(Large Scale Integrated circuit、大規模集積回路)等の半導体デバイスの製造プロセスにおいては、化学増幅型レジスト組成物を用いたリソグラフィーによる微細加工が行われている。 Conventionally, in the manufacturing process of semiconductor devices such as IC (Integrated Circuit) and LSI (Large Scale Integrated Circuit), microfabrication by lithography using a chemically amplified resist composition has been performed. there is

例えば、特許文献1には、水酸基含有する繰り返し単位を含むアルカリ可溶性樹脂と、光酸発生剤と、架橋剤とを含むネガ型レジスト組成物が記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a negative resist composition containing an alkali-soluble resin containing a repeating unit containing a hydroxyl group, a photoacid generator, and a cross-linking agent.

特開2006-215067号公報JP 2006-215067 A

近年、リソグラフィーによって得られるパターンのより一層の微細化が求められており、それに伴い、パターンの線幅、ホール径等に代表されるパターンサイズが、例えば45nm以下である超微細パターンの形成においても、LWR(Line Width Roughness)及びLER(Line Edge Roughness)が小さく、CDU(Critical Demension Uniformity)に優れたパターンを形成することが求められている。また、露光ラティチュード(EL)、及び感度の向上も求められている。 In recent years, there is a demand for even finer patterns obtained by lithography, and along with this, the pattern size represented by the line width and hole diameter of the pattern is, for example, 45 nm or less. , LWR (Line Width Roughness) and LER (Line Edge Roughness) are small, and a pattern excellent in CDU (Critical Dimension Uniformity) is required. There is also a demand for improved exposure latitude (EL) and sensitivity.

本発明は、超微細なパターン(例えば、線幅45nmラインアンドスペースパターン又はホールサイズが45nm以下のホールパターンなど)を形成する際の感度及びELに優れ、LWR及びLERが小さく、CDUに優れる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたレジスト膜、パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法を提供することを課題とする。 The present invention provides excellent sensitivity and EL, small LWR and LER, and excellent CDU when forming an ultrafine pattern (for example, a line-and-space pattern with a line width of 45 nm or a hole pattern with a hole size of 45 nm or less). An object of the present invention is to provide an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, a resist film, a pattern forming method, and an electronic device manufacturing method using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、下記構成により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は以下のとおりである。[1]
下記一般式(P1)で表される繰り返し単位を有する樹脂Pを、全固形分に対して30質量%以上含有し、架橋剤を、全固形分に対して10質量%以下含有する、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物であって、
上記樹脂Pが、極性基を有する繰り返し単位K2を更に含み、上記繰り返し単位K2は、上記一般式(P1)で表される繰り返し単位とは異なる繰り返し単位であり、
上記繰り返し単位K2に含まれる極性基が、ラクトン基、スルトン基、スルタム基、カルボン酸基、及び環状カーボネート基からなる群より選択される少なくとも1つの基であり、
光酸発生剤Aを更に含み、
上記光酸発生剤Aが、発生する酸のpKaが-1.40以上である光酸発生剤Awであり、
上記光酸発生剤Awの含有量が、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全固形分に対して、16~35質量%であり、
塩基性化合物(DA)、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下又は消失する塩基性化合物(DB)、上記光酸発生剤Awから発生する酸よりもpKaが1.00以上大きい酸を発生する化合物(DC)、窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する化合物(DD)、及びカチオン部に窒素原子を有するオニウム塩化合物(DE)の少なくとも1つを更に含む、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

Figure 0007191981000001

一般式(P1)中、
は、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表す。
は、単結合、又は多価の連結基を表す。
とLは結合して環構造を形成していてもよい。
は、O、S、又はNRN1を表す。RN1は、水素原子又は1価の有機基を表す。
は、O、S、又はNRN2を表す。RN2は、水素原子又は1価の有機基を表す。
は、水素原子を表す。
p1及びRp2は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp1はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。Rp2はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p3及びRp4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp3がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表し、かつRp4がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p1~Rp4のいずれか2つが結合して環構造を形成していてもよい。
[2]
上記一般式(P1)で表される繰り返し単位が、下記一般式(P2)で表される繰り返し単位である、[1]に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Figure 0007191981000002

一般式(P2)中、
は、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表す。
は、単結合、又は多価の連結基を表す。
とLは結合して環構造を形成していてもよい。
は、O、S、又はNRN2を表す。RN2は、水素原子又は1価の有機基を表す。
p1及びRp2は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp1はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。Rp2はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p3及びRp4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp3がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表し、かつRp4がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p1~Rp4のいずれか2つが結合して環構造を形成していてもよい。
[3]
上記一般式(P1)で表される繰り返し単位が、下記一般式(P3)で表される繰り返し単位である、[1]又は[2]に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Figure 0007191981000003

一般式(P3)中、
は、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表す。
p1及びRp2は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp1はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。Rp2はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p3及びRp4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp3がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表し、かつRp4がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p1~Rp4のいずれか2つが結合して環構造を形成していてもよい。
[4]
上記樹脂Pが、酸分解性基を有する繰り返し単位K1を更に含み、上記繰り返し単位K1は、上記一般式(P1)で表される繰り返し単位とは異なる繰り返し単位である、[1]~[3]のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
[5]
上記一般式(P1)において、下記一般式(P1-D)で表される部位の原子量の総和が300以下である[1]に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Figure 0007191981000004

一般式(P1-D)中、
は、O、S、又はNRN1を表す。RN1は、水素原子又は1価の有機基を表す。
は、水素原子を表す。
p1及びRp2は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp1はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。Rp2はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p3及びRp4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp3がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表し、かつRp4がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p1~Rp4のいずれか2つが結合して環構造を形成していてもよい。
*はYとの結合位置を示す。
[6]
上記樹脂Pに含まれる繰り返し単位は、(メタ)アクリレート系繰り返し単位又はフェノール性水酸基を含む繰り返し単位である、[1]~[5]のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
[7]
[1]~[6]のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成されたレジスト膜。
[8]
[1]~[6]のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたパターン形成方法。
[9]
[8]に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
本発明は、上記[1]~[9]に関するものであるが、本明細書には参考のためその他の事項についても記載した。
As a result of intensive studies aimed at solving the above problems, the inventors of the present invention have found that the above problems can be solved by the following configuration, and completed the present invention. That is, the present invention is as follows. [1]
A sensitizer containing a resin P having a repeating unit represented by the following general formula (P1) in an amount of 30% by mass or more based on the total solid content and a crosslinking agent of 10% by mass or less based on the total solid content. A light-sensitive or radiation-sensitive resin composition,
The resin P further includes a repeating unit K2 having a polar group, and the repeating unit K2 is a repeating unit different from the repeating unit represented by the general formula (P1),
the polar group contained in the repeating unit K2 is at least one group selected from the group consisting of a lactone group, a sultone group, a sultam group, a carboxylic acid group, and a cyclic carbonate group;
further comprising a photoacid generator A,
The photoacid generator A is a photoacid generator Aw in which the pKa of the generated acid is -1.40 or more,
The content of the photoacid generator Aw is 16 to 35% by mass with respect to the total solid content of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition,
A basic compound (DA), a basic compound (DB) whose basicity is reduced or lost by irradiation with actinic rays or radiation, and generates an acid having a pKa greater than that of the acid generated from the photoacid generator Aw by 1.00 or more. a compound (DC), a compound (DD) having a nitrogen atom and having a group that leaves under the action of an acid, and an onium salt compound (DE) having a nitrogen atom in the cation moiety. Actinic ray or radiation sensitive resin composition.
Figure 0007191981000001

In general formula (P1),
R p represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group.
L p represents a single bond or a polyvalent linking group.
R p and L p may combine to form a ring structure.
X p represents O, S, or NR N1 . RN1 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
Y p represents O, S, or NR N2 . RN2 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
Z p represents a hydrogen atom.
R p1 and R p2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group, and the alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group , the cycloalkenyl group, the alkynyl group, and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p1 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group. R p2 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group.
R p3 and R p4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group; The alkenyl group, the cycloalkenyl group, the alkynyl group and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, Rp3 does not represent a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group and Rp4 represents a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group.
Any two of R p1 to R p4 may combine to form a ring structure.
[2]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to [1], wherein the repeating unit represented by the general formula (P1) is a repeating unit represented by the following general formula (P2).
Figure 0007191981000002

In the general formula (P2),
R p represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group.
L p represents a single bond or a polyvalent linking group.
R p and L p may combine to form a ring structure.
Y p represents O, S, or NR N2 . RN2 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
R p1 and R p2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group, and the alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group , the cycloalkenyl group, the alkynyl group, and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p1 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group. R p2 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group.
R p3 and R p4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group; The alkenyl group, the cycloalkenyl group, the alkynyl group and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, Rp3 does not represent a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group and Rp4 represents a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group.
Any two of R p1 to R p4 may combine to form a ring structure.
[3]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to [1] or [2], wherein the repeating unit represented by the general formula (P1) is a repeating unit represented by the following general formula (P3). .
Figure 0007191981000003

In general formula (P3),
R p represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group.
R p1 and R p2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group, and the alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group , the cycloalkenyl group, the alkynyl group, and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p1 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group. R p2 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group.
R p3 and R p4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group; The alkenyl group, the cycloalkenyl group, the alkynyl group and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, Rp3 does not represent a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group and Rp4 represents a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group.
Any two of R p1 to R p4 may combine to form a ring structure.
[4]
[1] to [3], wherein the resin P further includes a repeating unit K1 having an acid-decomposable group, and the repeating unit K1 is a repeating unit different from the repeating unit represented by the general formula (P1). ] The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of .
[5]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to [1], wherein the total atomic weight of the sites represented by the following general formula (P1-D) in the general formula (P1) is 300 or less.
Figure 0007191981000004

In the general formula (P1-D),
X p represents O, S, or NR N1 . RN1 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
Z p represents a hydrogen atom.
R p1 and R p2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group, and the alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group , the cycloalkenyl group, the alkynyl group, and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p1 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group. R p2 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group.
R p3 and R p4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group; The alkenyl group, the cycloalkenyl group, the alkynyl group and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, Rp3 does not represent a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group and Rp4 represents a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group.
Any two of R p1 to R p4 may combine to form a ring structure.
* indicates the binding position with Yp .
[6]
Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive according to any one of [1] to [5], wherein the repeating unit contained in the resin P is a (meth)acrylate repeating unit or a repeating unit containing a phenolic hydroxyl group. elastic resin composition.
[7]
A resist film formed using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [6].
[8]
A pattern forming method using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [6].
[9]
A method for manufacturing an electronic device, including the pattern forming method according to [8].
Although the present invention relates to the above [1] to [9], other matters are also described in this specification for reference.

<1>
下記一般式(P1)で表される繰り返し単位を有する樹脂Pを、全固形分に対して30質量%以上含有し、架橋剤を、全固形分に対して10質量%以下含有する、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<1>
A sensitizer containing a resin P having a repeating unit represented by the following general formula (P1) in an amount of 30% by mass or more relative to the total solid content and a crosslinking agent of 10% by mass or less relative to the total solid content. Light sensitive or radiation sensitive resin composition.

Figure 0007191981000005
Figure 0007191981000005

一般式(P1)中、
は、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表す。
は、単結合、又は多価の連結基を表す。
とLは結合して環構造を形成していてもよい。
は、O、S、又はNRN1を表す。RN1は、水素原子又は1価の有機基を表す。
は、O、S、又はNRN2を表す。RN2は、水素原子又は1価の有機基を表す。
は、水素原子又は1価の有機基を表す。
p1及びRp2は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp1はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。Rp2はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p3及びRp4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp3がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表し、かつRp4がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p1~Rp4のいずれか2つが結合して環構造を形成していてもよい。
<2>
上記一般式(P1)で表される繰り返し単位が、下記一般式(P2)で表される繰り返し単位である、<1>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
In general formula (P1),
R p represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group.
L p represents a single bond or a polyvalent linking group.
R p and L p may combine to form a ring structure.
X p represents O, S, or NR N1 . RN1 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
Y p represents O, S, or NR N2 . RN2 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
Z p represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
R p1 and R p2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group, and the alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group , the cycloalkenyl group, the alkynyl group, and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p1 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group. R p2 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group.
R p3 and R p4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group; The alkenyl group, the cycloalkenyl group, the alkynyl group and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, Rp3 does not represent a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group and Rp4 represents a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group.
Any two of R p1 to R p4 may combine to form a ring structure.
<2>
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to <1>, wherein the repeating unit represented by the general formula (P1) is a repeating unit represented by the following general formula (P2).

Figure 0007191981000006
Figure 0007191981000006

一般式(P2)中、
は、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表す。
は、単結合、又は多価の連結基を表す。
とLは結合して環構造を形成していてもよい。
は、O、S、又はNRN2を表す。RN2は、水素原子又は1価の有機基を表す。
p1及びRp2は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp1はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。Rp2はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p3及びRp4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp3がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表し、かつRp4がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p1~Rp4のいずれか2つが結合して環構造を形成していてもよい。
<3>
上記一般式(P1)で表される繰り返し単位が、下記一般式(P3)で表される繰り返し単位である、<1>又は<2>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
In general formula (P2),
R p represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group.
L p represents a single bond or a polyvalent linking group.
R p and L p may combine to form a ring structure.
Y p represents O, S, or NR N2 . RN2 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
R p1 and R p2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group, and the alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group , the cycloalkenyl group, the alkynyl group, and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p1 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group. R p2 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group.
R p3 and R p4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group; The alkenyl group, the cycloalkenyl group, the alkynyl group and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, Rp3 does not represent a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group and Rp4 represents a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group.
Any two of R p1 to R p4 may combine to form a ring structure.
<3>
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to <1> or <2>, wherein the repeating unit represented by the general formula (P1) is a repeating unit represented by the following general formula (P3). .

Figure 0007191981000007
Figure 0007191981000007

一般式(P3)中、
は、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表す。
p1及びRp2は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp1はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。Rp2はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p3及びRp4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp3がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表し、かつRp4がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p1~Rp4のいずれか2つが結合して環構造を形成していてもよい。
<4>
上記樹脂Pが、酸分解性基を有する繰り返し単位K1を更に含み、前記繰り返し単位K1は、上記一般式(P1)で表される繰り返し単位とは異なる繰り返し単位である、<1>~<3>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<5>
上記樹脂Pが、極性基を有する繰り返し単位K2を更に含み、前記繰り返し単位K2は、上記一般式(P1)で表される繰り返し単位とは異なる繰り返し単位である、<1>~<4>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<6>
上記繰り返し単位K2に含まれる極性基が、エステル基、スルホネート基、スルホンアミド基、カルボン酸基、スルホン酸基、カーボネート基、カーバメート基、アルコール性水酸基、スルホキシド基、スルホニル基、ケトン基、イミド基、アミド基、スルホンイミド基、シアノ基、ニトロ基、及びエーテル基からなる群より選択される少なくとも1つの基である、<5>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<7>
上記繰り返し単位K2に含まれる極性基が、ラクトン基、スルトン基、スルタム基、カルボン酸基、アルコール性水酸基、及び環状カーボネート基からなる群より選択される少なくとも1つの基である、<5>又は<6>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<8>
光酸発生剤Aを更に含む、<1>~<7>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<9>
上記光酸発生剤Aが、発生する酸のpKaが-1.40以上である光酸発生剤Awである、<8>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<10>
塩基性化合物(DA)、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下又は消失する塩基性化合物(DB)、上記光酸発生剤Awから発生する酸よりもpKaが1.00以上大きい酸を発生する化合物(DC)、窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する化合物(DD)、及びカチオン部に窒素原子を有するオニウム塩化合物(DE)の少なくとも1つを更に含む、<9>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
<11>
上記一般式(P1)において、下記一般式(P1-D)で表される部位の原子量の総和が300以下である<1>~<10>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
In general formula (P3),
R p represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group.
R p1 and R p2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group, and the alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group , the cycloalkenyl group, the alkynyl group, and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p1 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group. R p2 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group.
R p3 and R p4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group; The alkenyl group, the cycloalkenyl group, the alkynyl group and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, Rp3 does not represent a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group and Rp4 represents a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group.
Any two of R p1 to R p4 may combine to form a ring structure.
<4>
<1> to <3, wherein the resin P further includes a repeating unit K1 having an acid-decomposable group, and the repeating unit K1 is a repeating unit different from the repeating unit represented by the general formula (P1). The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of >.
<5>
<1> to <4>, wherein the resin P further includes a repeating unit K2 having a polar group, and the repeating unit K2 is a repeating unit different from the repeating unit represented by the general formula (P1). The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3.
<6>
The polar group contained in the repeating unit K2 is an ester group, a sulfonate group, a sulfonamide group, a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a carbonate group, a carbamate group, an alcoholic hydroxyl group, a sulfoxide group, a sulfonyl group, a ketone group, and an imide group. , an amide group, a sulfonimide group, a cyano group, a nitro group, and an ether group, the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to <5>.
<7>
<5> or The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to <6>.
<8>
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of <1> to <7>, further comprising a photoacid generator A.
<9>
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to <8>, wherein the photoacid generator A is a photoacid generator Aw whose generated acid has a pKa of -1.40 or more.
<10>
A basic compound (DA), a basic compound (DB) whose basicity is reduced or lost by irradiation with actinic rays or radiation, and generates an acid having a pKa greater than that of the acid generated from the photoacid generator Aw by 1.00 or more. compound (DC), a compound (DD) having a nitrogen atom and having a group that leaves under the action of an acid, and at least one of an onium salt compound (DE) having a nitrogen atom in the cation moiety, < The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to 9>.
<11>
Actinic ray-sensitive or according to any one of <1> to <10>, wherein the sum of atomic weights of the sites represented by the following general formula (P1-D) in the general formula (P1) is 300 or less A radiation-sensitive resin composition.

Figure 0007191981000008
Figure 0007191981000008

一般式(P1-D)中、
は、O、S、又はNRN1を表す。RN1は、水素原子又は1価の有機基を表す。
は、水素原子又は1価の有機基を表す。
p1及びRp2は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp1はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。Rp2はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p3及びRp4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp3がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表し、かつRp4がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p1~Rp4のいずれか2つが結合して環構造を形成していてもよい。
*はYとの結合位置を示す。
<12>
<1>~<11>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成されたレジスト膜。
<13>
<1>~<11>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたパターン形成方法。
<14>
<13>に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
In the general formula (P1-D),
X p represents O, S, or NR N1 . RN1 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
Z p represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
R p1 and R p2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group, and the alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group , the cycloalkenyl group, the alkynyl group, and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p1 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group. R p2 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group.
R p3 and R p4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group; The alkenyl group, the cycloalkenyl group, the alkynyl group and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p3 does not represent a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group and R p4 represents a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group.
Any two of R p1 to R p4 may combine to form a ring structure.
* indicates the binding position with Yp .
<12>
A resist film formed using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of <1> to <11>.
<13>
A pattern forming method using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of <1> to <11>.
<14>
A method for manufacturing an electronic device, including the pattern forming method according to <13>.

上記一般式(P1)で表される繰り返し単位は、Y(又は、Y及びL)で表される極性基が酸の作用により分解し脱離する基(脱離基)で保護された構造を有している。つまり、一般式(P1)で表される繰り返し単位は、酸の作用により分解して極性が増大する基(以下、「酸分解性基」とも言う)を含む繰り返し単位である。
したがって、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたパターン形成方法において、典型的には、現像液としてアルカリ現像液を採用した場合、ポジ型パターンが好適に形成され、現像液として有機系現像液を採用した場合、ネガ型パターンが好適に形成される。
一般式(P1)が-X-Zで表される極性基を有することにより、光酸発生剤から発生した酸の拡散を適度に抑制することが可能となり、EL性能が向上するものと本発明者らは推察している。
また、-X-Zで表される基が、レジスト組成物中に典型的に含有される光酸発生剤中のアニオン性基と相互作用をすることで、樹脂Pと光酸発生剤との相溶性が向上し、これによりレジスト膜内での光酸発生剤の分布均一性が向上するため、局所的な感度のバラツキが小さくなり、LWR及びLERが小さく、CDUが向上すると考えられる。
さらに、一般式(P1)で表される繰り返し単位は、YとXが2個の炭素原子を介して結合した構造を有しており、転位反応が起こりやすいため、反応性が高い(感度が高い)と考えられる。この転位反応は、YとXが2個の炭素原子を介して結合した構造に特異的なものであり、YとXが3個や4個の炭素原子を介して結合した構造では通常起こりにくい。
また、脱離基が-X-Zで表される極性基を有することにより、ネガ型パターンの形成ではレジスト膜の未露光部の有機溶剤現像液に対する溶解性が適度に下がること、ポジ型パターンの形成では未露光部のアルカリ現像液に対する溶解性が適度に向上することで感度が向上するものと考えられる。
In the repeating unit represented by the general formula (P1), the polar group represented by Y p (or Y p and L p ) is protected by a group (leaving group) that decomposes and leaves under the action of an acid. structure. That is, the repeating unit represented by general formula (P1) is a repeating unit containing a group that is decomposed by the action of an acid to increase its polarity (hereinafter also referred to as "acid-decomposable group").
Therefore, in the pattern forming method using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention, typically, when an alkaline developer is employed as the developer, a positive pattern is suitably formed and developed. When an organic developer is used as the liquid, a negative pattern is preferably formed.
By having the polar group represented by -X p -Z p in the general formula (P1), it is possible to moderately suppress the diffusion of the acid generated from the photoacid generator, thereby improving the EL performance. The inventors speculate.
In addition, the group represented by -X p -Z p interacts with an anionic group in the photoacid generator typically contained in the resist composition, thereby forming the resin P and the photoacid generator. This improves the compatibility with the photoacid generator, which improves the uniformity of the distribution of the photoacid generator in the resist film. .
Furthermore, the repeating unit represented by the general formula (P1) has a structure in which Y p and X p are bonded via two carbon atoms, and a rearrangement reaction easily occurs, resulting in high reactivity ( high sensitivity). This rearrangement reaction is specific to structures in which Y p and X p are bonded via two carbon atoms, and structures in which Y p and X p are bonded via three or four carbon atoms. It usually doesn't happen.
In addition, since the leaving group has a polar group represented by -X p -Z p , in the formation of a negative pattern, the solubility of the unexposed portion of the resist film in an organic solvent developer is moderately lowered. In the formation of the mold pattern, it is considered that the solubility of the unexposed area in an alkaline developer is moderately improved, thereby improving the sensitivity.

本発明によれば、超微細なパターン(例えば、線幅45nmラインアンドスペースパターン又はホールサイズが45nm以下のホールパターンなど)を形成する際の感度及びELに優れ、LWR及びLERが小さく、CDUに優れる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、並びに上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたレジスト膜、パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, when forming an ultrafine pattern (for example, a line and space pattern with a line width of 45 nm or a hole pattern with a hole size of 45 nm or less), the sensitivity and EL are excellent, the LWR and LER are small, and the CDU is excellent. It is possible to provide an excellent actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, a resist film, a pattern forming method, and an electronic device manufacturing method using the actinic ray- or radiation-sensitive resin composition.

以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に制限されない。
本明細書中における「活性光線」又は「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV:Extreme Ultraviolet)、X線、及び電子線(EB:Electron Beam)等を意味する。本明細書中における「光」とは、活性光線又は放射線を意味する。
本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線、X線、及びEUV等による露光のみならず、電子線、及びイオンビーム等の粒子線による描画も含む。
本明細書において、「~」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
The present invention will be described in detail below.
The description of the constituent elements described below may be made based on representative embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments.
The term "actinic ray" or "radiation" as used herein means, for example, the emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by excimer lasers, extreme ultraviolet rays (EUV: Extreme Ultraviolet), X-rays, and electron beams (EB: Electron Beam) and the like. As used herein, "light" means actinic rays or radiation.
The term "exposure" as used herein means, unless otherwise specified, not only exposure by the emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by excimer lasers, extreme ultraviolet rays, X-rays, and EUV, but also electron beams and ion beams. It also includes drawing with particle beams such as beams.
In the present specification, the term "~" is used to include the numerical values before and after it as lower and upper limits.

本明細書において、(メタ)アクリレートはアクリレート及びメタクリレートを表す。
本明細書において、樹脂の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、及び分散度(分子量分布ともいう。)(Mw/Mn)は、GPC(Gel Permeation Chromatography)装置(東ソー社製HLC-8120GPC)によるGPC測定(溶媒:テトラヒドロフラン、流量(サンプル注入量):10μL、カラム:東ソー社製TSK gel Multipore HXL-M、カラム温度:40℃、流速:1.0mL/分、検出器:示差屈折率検出器(Refractive Index Detector))によるポリスチレン換算値として定義される。
As used herein, (meth)acrylate stands for acrylate and methacrylate.
In this specification, the weight-average molecular weight (Mw), number-average molecular weight (Mn), and dispersity (also referred to as molecular weight distribution) (Mw/Mn) of the resin are measured using a GPC (Gel Permeation Chromatography) device (HLC manufactured by Tosoh Corporation). -8120 GPC) by GPC measurement (solvent: tetrahydrofuran, flow rate (sample injection volume): 10 μL, column: TSK gel Multipore HXL-M manufactured by Tosoh Corporation, column temperature: 40 ° C., flow rate: 1.0 mL / min, detector: differential It is defined as a polystyrene conversion value by a refractive index detector (Refractive Index Detector).

本明細書においてpKa(酸解離定数pKa)とは、水溶液中での酸解離定数pKaを表し、例えば、化学便覧(II)(改訂4版、1993年、日本化学会編、丸善株式会社)に定義される。酸解離定数pKaの値が低いほど酸強度が大きい。pKaの値は、下記ソフトウェアパッケージ1を用いて、ハメットの置換基定数及び公知文献値のデータベースに基づいた値を、計算により求められる。本明細書中に記載したpKaの値は、全て、このソフトウェアパッケージを用いて計算により求めた値を示す。 As used herein, pKa (acid dissociation constant pKa) represents the acid dissociation constant pKa in an aqueous solution. Defined. The lower the value of the acid dissociation constant pKa, the higher the acid strength. The value of pKa is obtained by calculation using the following software package 1 and based on Hammett's substituent constant and a database of known literature values. All pKa values described herein are calculated using this software package.

ソフトウェアパッケージ1: Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software V8.14 for Solaris (1994-2007 ACD/Labs)。 Software Package 1: Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software V8.14 for Solaris (1994-2007 ACD/Labs).

本明細書中における基(原子団)の表記について、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さない基と共に置換基を有する基をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。また、本明細書中における「有機基」とは、少なくとも1個の炭素原子を含む基をいう。 Regarding the notation of groups (atomic groups) in this specification, the notations that do not describe substitution and unsubstituted include not only groups having no substituents but also groups having substituents. For example, an "alkyl group" includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group). Also, the term "organic group" as used herein refers to a group containing at least one carbon atom.

また、本明細書において、「置換基を有していてもよい」というときの置換基の種類、置換基の位置、及び置換基の数は特に制限されない。置換基の数は例えば、1つ、2つ、3つ、又はそれ以上であってもよい。置換基の例としては水素原子を除く1価の非金属原子団を挙げることができ、例えば、以下の置換基Tから選択できる。 In addition, in the present specification, the type of substituent, the position of the substituent, and the number of substituents are not particularly limited when it is said that it may have a substituent. The number of substituents can be, for example, one, two, three, or more. Examples of substituents include monovalent nonmetallic atomic groups excluding hydrogen atoms, and can be selected from the following substituents T, for example.

(置換基T)
置換基Tとしては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基及びtert-ブトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基及びp-トリルオキシ基等のアリールオキシ基;メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基及びフェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;アセトキシ基、プロピオニルオキシ基及びベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基;アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基及びメトキサリル基等のアシル基;メチルスルファニル基及びtert-ブチルスルファニル基等のアルキルスルファニル基;フェニルスルファニル基及びp-トリルスルファニル基等のアリールスルファニル基;アルキル基;シクロアルキル基;アリール基;ヘテロアリール基;水酸基;カルボキシ基;ホルミル基;スルホ基;シアノ基;アルキルアミノカルボニル基;アリールアミノカルボニル基;スルホンアミド基;シリル基;アミノ基;モノアルキルアミノ基;ジアルキルアミノ基;アリールアミノ基;並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
(substituent T)
The substituent T includes halogen atoms such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom; an alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group and a tert-butoxy group; an aryloxy group such as a phenoxy group and a p-tolyloxy group; alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group, butoxycarbonyl group and phenoxycarbonyl group; acyloxy groups such as acetoxy group, propionyloxy group and benzoyloxy group; acetyl group, benzoyl group, isobutyryl group, acryloyl group, methacryloyl group and methoxalyl group, etc. Alkylsulfanyl groups such as a methylsulfanyl group and a tert-butylsulfanyl group; Arylsulfanyl groups such as a phenylsulfanyl group and a p-tolylsulfanyl group; Alkyl groups; Cycloalkyl groups; carboxy groups; formyl groups; sulfo groups; cyano groups; alkylaminocarbonyl groups; arylaminocarbonyl groups; mentioned.

[感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物]
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物(以下、「本発明の組成物」ともいう。)は、一般式(P1)で表される繰り返し単位を有する樹脂を、全固形分に対して30質量%以上含有し、架橋剤を、全固形分に対して10質量%以下含有する、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物である。
[Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention (hereinafter also referred to as the "composition of the present invention") contains a resin having a repeating unit represented by the general formula (P1) in the total solid content of It is an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition containing 30% by mass or more of the total solid content of the cross-linking agent and 10% by mass or less of the cross-linking agent.

本発明の組成物は、いわゆるレジスト組成物であり、ポジ型のレジスト組成物であっても、ネガ型のレジスト組成物であってもよい。また、アルカリ現像用のレジスト組成物であっても、有機溶剤現像用のレジスト組成物であってもよい。
本発明の組成物は、典型的には、化学増幅型のレジスト組成物である。
以下、本発明の組成物に含まれる成分について詳述する。
The composition of the present invention is a so-called resist composition, and may be a positive resist composition or a negative resist composition. Moreover, it may be a resist composition for alkali development or a resist composition for organic solvent development.
The composition of the present invention is typically a chemically amplified resist composition.
The components contained in the composition of the present invention are described in detail below.

〔一般式(P1)で表される繰り返し単位を有する樹脂(樹脂P)〕
本発明の組成物は、下記一般式(P1)で表される繰り返し単位を有する樹脂(以下、「樹脂P」ともいう)を含む。下記一般式(P1)で表される繰り返し単位は酸分解性基を含む繰り返し単位であり、樹脂Pは酸分解性樹脂である。
[Resin (Resin P) Having a Repeating Unit Represented by Formula (P1)]
The composition of the present invention contains a resin having a repeating unit represented by the following general formula (P1) (hereinafter also referred to as "resin P"). A repeating unit represented by the following general formula (P1) is a repeating unit containing an acid-decomposable group, and the resin P is an acid-decomposable resin.

Figure 0007191981000009
Figure 0007191981000009

一般式(P1)中、
は、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表す。
は、単結合、又は多価の連結基を表す。
とLは結合して環構造を形成していてもよい。
は、O、S、又はNRN1を表す。RN1は、水素原子又は1価の有機基を表す。
は、O、S、又はNRN2を表す。RN2は、水素原子又は1価の有機基を表す。
は、水素原子又は1価の有機基を表す。
p1及びRp2は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp1はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。Rp2はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p3及びRp4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp3がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表し、かつRp4がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p1~Rp4のいずれか2つが結合して環構造を形成していてもよい。
In general formula (P1),
R p represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group.
L p represents a single bond or a polyvalent linking group.
R p and L p may combine to form a ring structure.
X p represents O, S, or NR N1 . RN1 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
Y p represents O, S, or NR N2 . RN2 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
Z p represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
R p1 and R p2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group, and the alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group , the cycloalkenyl group, the alkynyl group, and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p1 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group. R p2 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group.
R p3 and R p4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group; The alkenyl group, the cycloalkenyl group, the alkynyl group and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p3 does not represent a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group and R p4 represents a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group.
Any two of R p1 to R p4 may combine to form a ring structure.

一般式(P1)中、Rp1及びRp2がそれぞれパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表す場合がなく、また、Rp3とRp4とが共にパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことがないことで、樹脂Pは十分な酸分解反応性を発現する。In general formula (P1), R p1 and R p2 are not each a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group, and both R p3 and R p4 are a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group. The resin P expresses sufficient acid decomposition reactivity by not representing

一般式(P1)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表す。
が表すハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
が表す1価の有機基としては、特に限定されないが、アルキル基が好ましく挙げられる。
がアルキル基を表す場合、上記アルキル基は、炭素数1~10のアルキル基であることが好ましく、例えばメチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。上記アルキル基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、水酸基及びハロゲン原子(好ましくは、フッ素原子)が挙げられる。
は、水素原子又はアルキル基であることが好ましく、水素原子又はメチル基であることがより好ましく、メチル基であることがさらに好ましい。
In general formula (P1), R p represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group.
Halogen atoms represented by R p include, for example, fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
Although the monovalent organic group represented by R p is not particularly limited, an alkyl group is preferable.
When R p represents an alkyl group, the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl, ethyl and propyl. The alkyl group may have a substituent, and examples of the substituent include a hydroxyl group and a halogen atom (preferably a fluorine atom).
R p is preferably a hydrogen atom or an alkyl group, more preferably a hydrogen atom or a methyl group, even more preferably a methyl group.

一般式(P1)中、Lは、単結合、又は多価の連結基を表す。
が表す多価の連結基としては、特に限定されないが、例えば、-C(=O)-、-O-、-S(=O)-、アルキレン基(好ましくは炭素数1~10のアルキレン基)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~20のシクロアルキレン基)、2価のヘテロ環基、及びこれらを組み合わせてできる連結基が挙げられる。
は、2価又は3価の連結基であることが好ましく、2価の連結基であることがより好ましく、-C(=O)-、-O-、-S(=O)-、アルキレン基(好ましくは炭素数1~10のアルキレン基)、及びこれらを組み合わせてできる2価の連結基であることがより好ましく、-C(=O)-又は-S(=O)-であることがさらに好ましく、-C(=O)-であることが特に好ましい。
なお、RとLは結合して環構造を形成していてもよい。
In general formula (P1), L p represents a single bond or a polyvalent linking group.
The polyvalent linking group represented by L p is not particularly limited, but examples include -C(=O)-, -O-, -S(=O) 2 -, an alkylene group (preferably having 1 to 10 carbon atoms alkylene group), a cycloalkylene group (preferably a cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms), a divalent heterocyclic group, and a linking group formed by combining these.
L p is preferably a divalent or trivalent linking group, more preferably a divalent linking group, -C(=O)-, -O-, -S(=O) 2 - , an alkylene group (preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms), and a divalent linking group formed by combining these are more preferably -C(=O)- or -S(=O) 2 - is more preferred, and -C(=O)- is particularly preferred.
Note that R p and L p may combine to form a ring structure.

一般式(P1)中、Xは、O、S、又はNRN1を表す。RN1は、水素原子又は1価の有機基を表す。
N1が1価の有機基を表す場合の1価の有機基としては、アルキル基(好ましくは炭素数1~10のアルキル基)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3~20のシクロアルキル基)、アリール基(好ましくは炭素数6~20のアリール基)等が挙げられる。RN1は、水素原子であることが好ましい。
は、Oを表すことが好ましい。
In general formula (P1), X p represents O, S, or NR N1 . RN1 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
When R N1 represents a monovalent organic group, the monovalent organic group includes an alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms). ), an aryl group (preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms), and the like. R N1 is preferably a hydrogen atom.
X p preferably represents O.

一般式(P1)中、Yは、O、S、又はNRN2を表す。RN2は、水素原子又は1価の有機基を表す。
N2が1価の有機基を表す場合の1価の有機基としては、RN1が1価の有機基を表す場合の1価の有機基が挙げられる。RN2は、水素原子であることが好ましい。
は、O又はNHを表すことが好ましく、Oを表すことがより好ましい。
In general formula (P1), Y p represents O, S, or NR N2 . RN2 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
Examples of monovalent organic groups in which RN2 represents a monovalent organic group include monovalent organic groups in which RN1 represents a monovalent organic group. R N2 is preferably a hydrogen atom.
Yp preferably represents O or NH, more preferably O.

一般式(P1)中、Zは、水素原子又は1価の有機基を表す。
が1価の有機基を表す場合の1価の有機基としては、アルキルスルホニル基(好ましくは炭素数1~6のアルキルスルホニル基)等が挙げられる。これらの基は置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)等が挙げられる。
がO又はSのとき、Zは、水素原子であることが好ましい。
がNRN1のとき、Zは、アルキルスルホニル基であることが好ましい。
In general formula (P1), Z p represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
When Z p represents a monovalent organic group, the monovalent organic group includes an alkylsulfonyl group (preferably an alkylsulfonyl group having 1 to 6 carbon atoms) and the like. These groups may have a substituent, and examples of the substituent include halogen atoms (preferably fluorine atoms).
When X p is O or S, Z p is preferably a hydrogen atom.
When X p is NR N1 , Z p is preferably an alkylsulfonyl group.

一般式(P1)中、Rp1及びRp2は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp1はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。Rp2はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。In general formula (P1), R p1 and R p2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group. The cycloalkyl groups, the alkenyl groups, the cycloalkenyl groups, the alkynyl groups, and the cycloalkynyl groups may have heteroatoms between the carbon-carbon bonds. However, R p1 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group. R p2 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group.

p1、Rp2が表すアルキル基としては、特に限定されないが、炭素数1~10のアルキル基が好ましく、炭素数1~8のアルキル基がより好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、へキシル基、及びオクチル基等が挙げられ、メチル基、エチル基が更に好ましく、メチル基が特に好ましい。Rp1、Rp2が表すアルキル基は置換基を有していてもよい。The alkyl group represented by R p1 and R p2 is not particularly limited, but an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is more preferable, and specifically, a methyl group and an ethyl group. , propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group, octyl group and the like, more preferably methyl group and ethyl group, particularly preferably methyl group. The alkyl groups represented by R p1 and R p2 may have a substituent.

p1、Rp2が表すシクロアルキル基としては、特に限定されず、単環のシクロアルキル基でも、多環のシクロアルキル基でもよい。単環のシクロアルキル基としては、炭素数3~20のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、及びシクロオクチル基等が挙げられる。多環のシクロアルキル基としては、炭素数6~20のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α-ピネン基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、及びアンドロスタニル基等が挙げられる。
シクロアルキル基としては、炭素数4~10のシクロアルキル基がより好ましく、シクロヘキシル基が更に好ましい。Rp1、Rp2が表すシクロアルキル基は置換基を有していてもよい。
The cycloalkyl group represented by R p1 and R p2 is not particularly limited, and may be a monocyclic cycloalkyl group or a polycyclic cycloalkyl group. The monocyclic cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl and cyclooctyl groups. The polycyclic cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, such as adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, camphanyl group, dicyclopentyl group, α-pinene group, tricyclodecanyl group, A tetracyclododecyl group, androstanyl group, and the like can be mentioned.
As the cycloalkyl group, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms is more preferred, and a cyclohexyl group is even more preferred. The cycloalkyl groups represented by R p1 and R p2 may have a substituent.

p1、Rp2が表すアルケニル基としては、特に限定されないが、炭素数2~10のアルケニル基が好ましく、炭素数2~6のアルケニル基がより好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基等が挙げられる。Rp1、Rp2が表すアルケニル基は置換基を有していてもよい。The alkenyl group represented by R p1 and R p2 is not particularly limited, but is preferably an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, more preferably an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, such as vinyl group, allyl group, butenyl group. etc. The alkenyl groups represented by R p1 and R p2 may have a substituent.

p1、Rp2が表すシクロアルケニル基としては、特に限定されず、単環のシクロアルケニル基でも、多環のシクロアルケニル基でもよい。単環のシクロアルケニル基としては、炭素数3~20のシクロアルケニル基が好ましく、多環のシクロアルケニル基としては、炭素数6~20のシクロアルケニル基が好ましい。
シクロアルケニル基としては、炭素数4~10のシクロアルケニル基がより好ましい。Rp1、Rp2が表すシクロアルケニル基は置換基を有していてもよい。
The cycloalkenyl group represented by R p1 and R p2 is not particularly limited, and may be a monocyclic cycloalkenyl group or a polycyclic cycloalkenyl group. The monocyclic cycloalkenyl group is preferably a cycloalkenyl group having 3 to 20 carbon atoms, and the polycyclic cycloalkenyl group is preferably a cycloalkenyl group having 6 to 20 carbon atoms.
As the cycloalkenyl group, a cycloalkenyl group having 4 to 10 carbon atoms is more preferable. The cycloalkenyl groups represented by R p1 and R p2 may have a substituent.

p1、Rp2が表すアルキニル基としては、特に限定されないが、炭素数2~10のアルキニル基が好ましく、炭素数2~6のアルキニル基がより好ましい。Rp1、Rp2が表すアルキニル基は置換基を有していてもよい。The alkynyl group represented by R p1 and R p2 is not particularly limited, but an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms is preferable, and an alkynyl group having 2 to 6 carbon atoms is more preferable. The alkynyl groups represented by R p1 and R p2 may have a substituent.

p1、Rp2が表すシクロアルキニル基としては、特に限定されず、単環のシクロアルキニル基でも、多環のシクロアルキニル基でもよい。単環のシクロアルキニル基としては、炭素数3~20のシクロアルキニル基が好ましく、多環のシクロアルキニル基としては、炭素数6~20のシクロアルキニル基が好ましい。
シクロアルキニル基としては、炭素数4~10のシクロアルキニル基がより好ましい。Rp1、Rp2が表すシクロアルキニル基は置換基を有していてもよい。
The cycloalkynyl group represented by R p1 and R p2 is not particularly limited, and may be a monocyclic cycloalkynyl group or a polycyclic cycloalkynyl group. The monocyclic cycloalkynyl group is preferably a cycloalkynyl group having 3 to 20 carbon atoms, and the polycyclic cycloalkynyl group is preferably a cycloalkynyl group having 6 to 20 carbon atoms.
As the cycloalkynyl group, a cycloalkynyl group having 4 to 10 carbon atoms is more preferable. The cycloalkynyl groups represented by R p1 and R p2 may have a substituent.

p1、Rp2が表すアリール基としては、特に限定されないが、炭素数6~20のアリール基が好ましく、炭素数6~15のアリール基がより好ましく、具体的には、フェニル基、ナフチル基、及びアントリル基等が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が更に好ましく、フェニル基が特に好ましい。Rp1、Rp2が表すアリール基は置換基を有していてもよい。The aryl group represented by R p1 and R p2 is not particularly limited, but an aryl group having 6 to 20 carbon atoms is preferable, and an aryl group having 6 to 15 carbon atoms is more preferable, and specifically, a phenyl group and a naphthyl group. , and anthryl groups, etc., more preferably a phenyl group or a naphthyl group, and particularly preferably a phenyl group. The aryl group represented by R p1 and R p2 may have a substituent.

上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、硫黄原子、窒素原子が挙げられる。 The alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group, the cycloalkenyl group, the alkynyl group, and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. Heteroatoms include, for example, oxygen atoms, sulfur atoms, and nitrogen atoms.

p1とRp2は、互いに結合して環構造を形成していてもよい。形成される環構造としては、炭素数3~20の環構造であることが好ましく、炭素数4~10の環構造であることがより好ましく、炭素数4~8の環構造であることが更に好ましい。R p1 and R p2 may combine with each other to form a ring structure. The ring structure to be formed is preferably a ring structure having 3 to 20 carbon atoms, more preferably a ring structure having 4 to 10 carbon atoms, and further preferably a ring structure having 4 to 8 carbon atoms. preferable.

p1及びRp2は各々独立にメチル基又はエチル基を表すか、Rp1とRp2が結合して炭素数4~8の環構造を形成していることが好ましく、メチル基又はエチル基であることがより好ましく、メチル基であることがさらに好ましい。R p1 and R p2 each independently represent a methyl group or an ethyl group, or R p1 and R p2 preferably combine to form a ring structure having 4 to 8 carbon atoms, and a methyl group or an ethyl group. is more preferred, and a methyl group is even more preferred.

一般式(P1)中、Rp3及びRp4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp3がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表し、かつRp4がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。In general formula (P1), R p3 and R p4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group, and the alkyl The groups, the cycloalkyl groups, the alkenyl groups, the cycloalkenyl groups, the alkynyl groups, and the cycloalkynyl groups may have heteroatoms between the carbon-carbon bonds. However, R p3 does not represent a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group and R p4 represents a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group.

p3、Rp4が表すアルキル基としては、特に限定されないが、炭素数1~10のアルキル基が好ましく、炭素数1~8のアルキル基がより好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、へキシル基、及びオクチル基等が挙げられ、メチル基、エチル基が更に好ましく、メチル基が特に好ましい。Rp3、Rp4が表すアルキル基は置換基を有していてもよい。The alkyl group represented by R p3 and R p4 is not particularly limited, but an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is more preferable, and specifically, a methyl group and an ethyl group. , propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group, octyl group and the like, more preferably methyl group and ethyl group, particularly preferably methyl group. The alkyl groups represented by R p3 and R p4 may have a substituent.

p3、Rp4が表すシクロアルキル基としては、特に限定されず、単環のシクロアルキル基でも、多環のシクロアルキル基でもよい。単環のシクロアルキル基としては、炭素数3~20のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、及びシクロオクチル基等が挙げられる。多環のシクロアルキル基としては、炭素数6~20のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α-ピネン基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、及びアンドロスタニル基等が挙げられる。
シクロアルキル基としては、炭素数4~10のシクロアルキル基がより好ましく、シクロヘキシル基が更に好ましい。Rp3、Rp4が表すシクロアルキル基は置換基を有していてもよい。
The cycloalkyl group represented by R p3 and R p4 is not particularly limited, and may be a monocyclic cycloalkyl group or a polycyclic cycloalkyl group. The monocyclic cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl and cyclooctyl groups. The polycyclic cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, such as adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, camphanyl group, dicyclopentyl group, α-pinene group, tricyclodecanyl group, A tetracyclododecyl group, androstanyl group, and the like can be mentioned.
As the cycloalkyl group, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms is more preferred, and a cyclohexyl group is even more preferred. The cycloalkyl groups represented by R p3 and R p4 may have a substituent.

p3、Rp4が表すアルケニル基としては、特に限定されないが、炭素数2~10のアルケニル基が好ましく、炭素数2~6のアルケニル基がより好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基等が挙げられる。Rp3、Rp4が表すアルケニル基は置換基を有していてもよい。The alkenyl group represented by R p3 and R p4 is not particularly limited, but is preferably an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, more preferably an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, such as vinyl group, allyl group and butenyl group. etc. The alkenyl group represented by R p3 and R p4 may have a substituent.

p3、Rp4が表すシクロアルケニル基としては、特に限定されず、単環のシクロアルケニル基でも、多環のシクロアルケニル基でもよい。単環のシクロアルケニル基としては、炭素数3~20のシクロアルケニル基が好ましく、多環のシクロアルケニル基としては、炭素数6~20のシクロアルケニル基が好ましい。
シクロアルケニル基としては、炭素数4~10のシクロアルケニル基がより好ましい。Rp3、Rp4が表すシクロアルケニル基は置換基を有していてもよい。
The cycloalkenyl group represented by R p3 and R p4 is not particularly limited, and may be a monocyclic cycloalkenyl group or a polycyclic cycloalkenyl group. The monocyclic cycloalkenyl group is preferably a cycloalkenyl group having 3 to 20 carbon atoms, and the polycyclic cycloalkenyl group is preferably a cycloalkenyl group having 6 to 20 carbon atoms.
As the cycloalkenyl group, a cycloalkenyl group having 4 to 10 carbon atoms is more preferable. The cycloalkenyl groups represented by R p3 and R p4 may have a substituent.

p3、Rp4が表すアルキニル基としては、特に限定されないが、炭素数2~10のアルキニル基が好ましく、炭素数2~6のアルキニル基がより好ましい。Rp3、Rp4が表すアルキニル基は置換基を有していてもよい。The alkynyl group represented by R p3 and R p4 is not particularly limited, but an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms is preferable, and an alkynyl group having 2 to 6 carbon atoms is more preferable. The alkynyl group represented by R p3 and R p4 may have a substituent.

p3、Rp4が表すシクロアルキニル基としては、特に限定されず、単環のシクロアルキニル基でも、多環のシクロアルキニル基でもよい。単環のシクロアルキニル基としては、炭素数3~20のシクロアルキニル基が好ましく、多環のシクロアルキニル基としては、炭素数6~20のシクロアルキニル基が好ましい。
シクロアルキニル基としては、炭素数4~10のシクロアルキニル基がより好ましい。Rp3、Rp4が表すシクロアルキニル基は置換基を有していてもよい。
The cycloalkynyl group represented by R p3 and R p4 is not particularly limited, and may be a monocyclic cycloalkynyl group or a polycyclic cycloalkynyl group. The monocyclic cycloalkynyl group is preferably a cycloalkynyl group having 3 to 20 carbon atoms, and the polycyclic cycloalkynyl group is preferably a cycloalkynyl group having 6 to 20 carbon atoms.
As the cycloalkynyl group, a cycloalkynyl group having 4 to 10 carbon atoms is more preferable. The cycloalkynyl groups represented by R p3 and R p4 may have a substituent.

p3、Rp4が表すアリール基としては、特に限定されないが、炭素数6~20のアリール基が好ましく、炭素数6~15のアリール基がより好ましく、具体的には、フェニル基、ナフチル基、及びアントリル基等が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が更に好ましく、フェニル基が特に好ましい。Rp3、Rp4が表すアリール基は置換基を有していてもよい。The aryl group represented by R p3 and R p4 is not particularly limited, but an aryl group having 6 to 20 carbon atoms is preferable, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms is more preferable, and specifically, a phenyl group and a naphthyl group. , and anthryl groups, etc., more preferably a phenyl group or a naphthyl group, and particularly preferably a phenyl group. The aryl group represented by R p3 and R p4 may have a substituent.

上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、硫黄原子、窒素原子が挙げられる。 The alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group, the cycloalkenyl group, the alkynyl group, and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. Heteroatoms include, for example, oxygen atoms, sulfur atoms, and nitrogen atoms.

p3とRp4は、互いに結合して環構造を形成していてもよい。形成される環構造としては、炭素数3~20の環構造であることが好ましく、炭素数4~10の環構造であることがより好ましく、炭素数4~8の環構造であることが更に好ましい。R p3 and R p4 may combine with each other to form a ring structure. The ring structure to be formed is preferably a ring structure having 3 to 20 carbon atoms, more preferably a ring structure having 4 to 10 carbon atoms, and further preferably a ring structure having 4 to 8 carbon atoms. preferable.

p3及びRp4は各々独立にメチル基又はエチル基を表すか、Rp3とRp4が結合して炭素数4~8の環構造を形成していることが好ましく、メチル基又はエチル基であることがより好ましく、メチル基であることがさらに好ましい。R p3 and R p4 each independently represent a methyl group or an ethyl group, or R p3 and R p4 preferably combine to form a ring structure having 4 to 8 carbon atoms, and a methyl group or an ethyl group. is more preferred, and a methyl group is even more preferred.

一般式(P1)で表される繰り返し単位が、酸の作用により分解する際に生じる分解物の大きさが小さい方が、分解物のレジスト膜中の残存性が下がり、現像バラツキを減少させることができる。したがって、分解物の大きさが小さい方が、LWR、LER、CDUの観点から好ましい。分解物の大きさは、酸分解反応で脱離する部位(分解部位)の原子量の総和と相関があると考えられる。本発明では、一般式(P1)における分解部位に相当する、下記一般式(P1-D)で表される部位(基)の式量(原子量の総和)が300以下であることが好ましく、250以下であることがより好ましく、200以下であることが更に好ましく、150以下であることが一層好ましく、120以下であることが特に好ましく、110以下であることが最も好ましい。 The smaller the size of the decomposition product produced when the repeating unit represented by the general formula (P1) is decomposed by the action of an acid, the lower the persistence of the decomposition product in the resist film and the less development variation. can be done. Therefore, the smaller the size of the decomposition product, the better from the viewpoint of LWR, LER, and CDU. It is considered that the size of the decomposed product has a correlation with the sum of the atomic weights of the sites (decomposition sites) eliminated by the acid decomposition reaction. In the present invention, the formula weight (sum of atomic weights) of the site (group) represented by the following general formula (P1-D), which corresponds to the decomposition site in general formula (P1), is preferably 300 or less, and 250 It is more preferably 200 or less, still more preferably 150 or less, particularly preferably 120 or less, and most preferably 110 or less.

Figure 0007191981000010
Figure 0007191981000010

一般式(P1-D)中、
は、O、S、又はNRN1を表す。RN1は、水素原子又は1価の有機基を表す。
は、水素原子又は1価の有機基を表す。
p1及びRp2は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp1はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。Rp2はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p3及びRp4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp3がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表し、かつRp4がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p1~Rp4のいずれか2つが結合して環構造を形成していてもよい。
*はYとの結合位置を示す。
In the general formula (P1-D),
X p represents O, S, or NR N1 . RN1 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
Z p represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
R p1 and R p2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group, and the alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group , the cycloalkenyl group, the alkynyl group, and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p1 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group. R p2 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group.
R p3 and R p4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group; The alkenyl group, the cycloalkenyl group, the alkynyl group and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p3 does not represent a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group and R p4 represents a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group.
Any two of R p1 to R p4 may combine to form a ring structure.
* indicates the binding position with Yp .

一般式(P1-D)中、X、Z、Rp1~Rp4は、一般式(P1)中のX、Z、Rp1~Rp4と同義であり、好ましい例も同様である。In general formula (P1-D), X p , Z p , and R p1 to R p4 have the same meanings as X p , Z p , and R p1 to R p4 in general formula (P1), and preferred examples are also the same. be.

一般式(P1)で表される繰り返し単位は、-X-Zで表される極性基がヒドロキシ基であることが好ましい。すなわち、一般式(P1)で表される繰り返し単位は、下記一般式(P2)で表される繰り返し単位であることが好ましい。In the repeating unit represented by formula (P1), the polar group represented by —X p —Z p is preferably a hydroxy group. That is, the repeating unit represented by general formula (P1) is preferably a repeating unit represented by general formula (P2) below.

Figure 0007191981000011
Figure 0007191981000011

一般式(P2)中、
は、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表す。
は、単結合、又は多価の連結基を表す。
とLは結合して環構造を形成していてもよい。
は、O、S、又はNRN2を表す。RN2は、水素原子又は1価の有機基を表す。
p1及びRp2は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp1はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。Rp2はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p3及びRp4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp3がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表し、かつRp4がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p1~Rp4のいずれか2つが結合して環構造を形成していてもよい。
In general formula (P2),
R p represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group.
L p represents a single bond or a polyvalent linking group.
R p and L p may combine to form a ring structure.
Y p represents O, S, or NR N2 . RN2 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
R p1 and R p2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group, and the alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group , the cycloalkenyl group, the alkynyl group, and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p1 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group. R p2 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group.
R p3 and R p4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group; The alkenyl group, the cycloalkenyl group, the alkynyl group and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, Rp3 does not represent a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group and Rp4 represents a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group.
Any two of R p1 to R p4 may combine to form a ring structure.

一般式(P2)中、R、L、Y、及びRp1~Rp4は、一般式(P1)中のR、L、Y、及びRp1~Rp4と同義であり、好ましい例も同様である。In general formula (P2), R p , L p , Y p , and R p1 to R p4 are synonymous with R p , L p , Y p , and R p1 to R p4 in general formula (P1). , and preferred examples are also the same.

さらに、一般式(P1)で表される繰り返し単位は、現像液への適度な溶解性を有することや、原料入手の容易性の観点から、下記一般式(P3)で表される繰り返し単位であることがより好ましい。 Further, the repeating unit represented by the general formula (P1) is a repeating unit represented by the following general formula (P3) from the viewpoint of having moderate solubility in a developing solution and easy raw material availability. It is more preferable to have

Figure 0007191981000012
Figure 0007191981000012

一般式(P3)中、
は、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表す。
p1及びRp2は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp1はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。Rp2はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p3及びRp4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、上記アルキル基、上記シクロアルキル基、上記アルケニル基、上記シクロアルケニル基、上記アルキニル基、及び上記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp3がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表し、かつRp4がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p1~Rp4のいずれか2つが結合して環構造を形成していてもよい。
In general formula (P3),
R p represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group.
R p1 and R p2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group, and the alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group , the cycloalkenyl group, the alkynyl group, and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p1 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group. R p2 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group.
R p3 and R p4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group; The alkenyl group, the cycloalkenyl group, the alkynyl group and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p3 does not represent a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group and R p4 represents a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group.
Any two of R p1 to R p4 may combine to form a ring structure.

一般式(P3)中、R及びRp1~Rp4は、一般式(P1)中のR及びRp1~Rp4と同義であり、好ましい例も同様である。In general formula (P3), R p and R p1 to R p4 have the same definitions as R p and R p1 to R p4 in general formula (P1), and preferred examples are also the same.

以下に一般式(P1)で表される繰り返し単位の具体例を挙げる。 Specific examples of the repeating unit represented by formula (P1) are shown below.

Figure 0007191981000013
Figure 0007191981000013

Figure 0007191981000014
Figure 0007191981000014

Figure 0007191981000015
Figure 0007191981000015

樹脂Pは一般式(P1)で表される繰り返し単位を、1種単独で含んでもよく、2種以上を併用して含んでもよい。 The resin P may contain the repeating unit represented by the general formula (P1) singly or in combination of two or more.

樹脂Pに含まれる一般式(P1)で表される繰り返し単位の含有量(一般式(P1)で表される繰り返し単位が複数存在する場合はその合計の含有量)は、樹脂Pの全繰り返し単位に対して、5~80モル%が好ましく、10~70モル%がより好ましく、15~60モル%が更に好ましい。 The content of the repeating unit represented by the general formula (P1) contained in the resin P (the total content when there are a plurality of repeating units represented by the general formula (P1)) is the total number of repeating units of the resin P. It is preferably 5 to 80 mol %, more preferably 10 to 70 mol %, and even more preferably 15 to 60 mol %, relative to the unit.

<酸分解性基を有する繰り返し単位K1>
樹脂Pは、一般式(P1)で表される繰り返し単位に加えて、一般式(P1)で表される繰り返し単位とは異なる酸分解性基を有する繰り返し単位(「繰り返し単位K1」ともいう。)を更に含むことが好ましい。
酸分解性基は、極性基が酸の作用により分解し脱離する基(脱離基)で保護された構造を含むことが好ましい。
極性基としては、カルボキシ基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、及びトリス(アルキルスルホニル)メチレン基等の酸性基(2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液中で解離する基)、並びに、アルコール性水酸基等が挙げられる。
<Repeating unit K1 having an acid-decomposable group>
In addition to the repeating unit represented by the general formula (P1), the resin P includes a repeating unit (also referred to as “repeating unit K1”) having an acid-decomposable group different from the repeating unit represented by the general formula (P1). ) is further included.
The acid-decomposable group preferably includes a structure in which a polar group is protected by a group that decomposes and leaves by the action of an acid (leaving group).
Polar groups include carboxy groups, phenolic hydroxyl groups, fluorinated alcohol groups, sulfonic acid groups, sulfonamide groups, sulfonylimide groups, (alkylsulfonyl)(alkylcarbonyl)methylene groups, and (alkylsulfonyl)(alkylcarbonyl)imide groups. , bis(alkylcarbonyl)methylene group, bis(alkylcarbonyl)imide group, bis(alkylsulfonyl)methylene group, bis(alkylsulfonyl)imide group, tris(alkylcarbonyl)methylene group, and tris(alkylsulfonyl)methylene group, etc. (a group that dissociates in a 2.38% by mass tetramethylammonium hydroxide aqueous solution), an alcoholic hydroxyl group, and the like.

なお、アルコール性水酸基とは、炭化水素基に結合した水酸基であって、芳香環上に直接結合した水酸基(フェノール性水酸基)以外の水酸基をいい、水酸基としてα位がフッ素原子等の電子求引性基で置換された脂肪族アルコール基(例えば、ヘキサフルオロイソプロパノール基等)は除く。アルコール性水酸基としては、pKa(酸解離定数)が12~20の水酸基が好ましい。 The alcoholic hydroxyl group is a hydroxyl group bonded to a hydrocarbon group, and refers to a hydroxyl group other than a hydroxyl group directly bonded to an aromatic ring (phenolic hydroxyl group). It excludes aliphatic alcohol groups substituted with functional groups (eg, hexafluoroisopropanol groups, etc.). As the alcoholic hydroxyl group, a hydroxyl group having a pKa (acid dissociation constant) of 12 to 20 is preferable.

極性基としては、カルボキシ基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール基)、又はスルホン酸基が好ましい。 The polar group is preferably a carboxy group, a phenolic hydroxyl group, a fluorinated alcohol group (preferably a hexafluoroisopropanol group), or a sulfonic acid group.

酸分解性基として好ましい基は、これらの基の水素原子を酸の作用により脱離する基(脱離基)で置換した基である。
酸の作用により脱離する基(脱離基)としては、例えば、-C(R36)(R37)(R38)、-C(R36)(R37)(OR39)、及び-C(R01)(R02)(OR39)等が挙げられる。
式中、R36~R39は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、又はアルケニル基を表す。R36とR37とは、互いに結合して環を形成してもよい。
01及びR02は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、又はアルケニル基を表す。
Groups preferred as acid-decomposable groups are groups in which the hydrogen atoms of these groups are substituted with groups that leave by the action of acid (leaving groups).
Examples of groups that leave by the action of an acid (leaving groups) include -C(R 36 )(R 37 )(R 38 ), -C(R 36 )(R 37 )(OR 39 ), and - C(R 01 ) (R 02 ) (OR 39 ) and the like.
In the formula, R 36 to R 39 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group. R 36 and R 37 may combine with each other to form a ring.
R 01 and R 02 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or an alkenyl group.

36~R39、R01及びR02のアルキル基は、炭素数1~8のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、へキシル基、及びオクチル基等が挙げられる。
36~R39、R01、及びR02のシクロアルキル基は、単環でも、多環でもよい。単環としては、炭素数3~8のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、及びシクロオクチル基等が挙げられる。多環としては、炭素数6~20のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α-ピネン基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、及びアンドロスタニル基等が挙げられる。なお、シクロアルキル基中の1つ以上の炭素原子が酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。
36~R39、R01、及びR02のアリール基は、炭素数6~10のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、及びアントリル基等が挙げられる。
36~R39、R01、及びR02のアラルキル基は、炭素数7~12のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、及びナフチルメチル基等が挙げられる。
36~R39、R01、及びR02のアルケニル基は、炭素数2~8のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、及びシクロへキセニル基等が挙げられる。
36とR37とが互いに結合して形成される環としては、シクロアルキル基(単環又は多環)が好ましい。単環のシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、又はシクロヘキシル基等が好ましく、多環のシクロアルキル基としては、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、又はアダマンチル基等が好ましい。
The alkyl groups of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 are preferably alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, n-butyl, sec-butyl, hexyl. groups, and octyl groups.
The cycloalkyl groups of R 36 -R 39 , R 01 and R 02 may be monocyclic or polycyclic. The monocyclic ring is preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cyclooctyl and the like. The polycyclic ring is preferably a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, such as adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, camphanyl group, dicyclopentyl group, α-pinene group, tricyclodecanyl group, tetracyclododecyl group. , and androstanyl group. One or more carbon atoms in the cycloalkyl group may be substituted with a heteroatom such as an oxygen atom.
The aryl groups of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 are preferably aryl groups having 6 to 10 carbon atoms, such as phenyl, naphthyl and anthryl groups.
Aralkyl groups represented by R 36 to R 39 , R 01 and R 02 are preferably aralkyl groups having 7 to 12 carbon atoms, such as benzyl, phenethyl and naphthylmethyl groups.
Alkenyl groups represented by R 36 to R 39 , R 01 and R 02 are preferably alkenyl groups having 2 to 8 carbon atoms, such as vinyl, allyl, butenyl and cyclohexenyl groups.
The ring formed by combining R 36 and R 37 is preferably a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic). The monocyclic cycloalkyl group is preferably a cyclopentyl group, cyclohexyl group, or the like, and the polycyclic cycloalkyl group is preferably a norbornyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, an adamantyl group, or the like.

酸分解性基としては、第3級のアルキルエステル基、アセタール基、クミルエステル基、エノールエステル基、又はアセタールエステル基が好ましく、アセタール基又は第3級アルキルエステル基がより好ましい。 The acid-decomposable group is preferably a tertiary alkyl ester group, an acetal group, a cumyl ester group, an enol ester group, or an acetal ester group, more preferably an acetal group or a tertiary alkyl ester group.

樹脂Pは、繰り返し単位K1として、下記一般式(AI)で表される繰り返し単位を含むことが好ましい。 The resin P preferably contains a repeating unit represented by the following general formula (AI) as the repeating unit K1.

Figure 0007191981000016
Figure 0007191981000016

一般式(AI)中、Tは、単結合又は2価の連結基を表す。
Tの2価の連結基としては、アルキレン基、アリーレン基、-COO-Rt-、及び-O-Rt-等が挙げられる。式中、Rtは、アルキレン基、シクロアルキレン基、又はアリーレン基を表す。
Tは、単結合又は-COO-Rt-が好ましい。Rtは、炭素数1~5の鎖状アルキレン基が好ましく、-CH-、-(CH-、又は-(CH-がより好ましい。
Tは、単結合であることがより好ましい。
In general formula (AI), T represents a single bond or a divalent linking group.
Examples of the divalent linking group for T include an alkylene group, an arylene group, -COO-Rt-, and -O-Rt-. In the formula, Rt represents an alkylene group, a cycloalkylene group, or an arylene group.
T is preferably a single bond or -COO-Rt-. Rt is preferably a chain alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably -CH 2 -, -(CH 2 ) 2 -, or -(CH 2 ) 3 -.
More preferably T is a single bond.

一般式(AI)中、Xaは、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表す。
Xaは、水素原子又はアルキル基であることが好ましい。
Xaのアルキル基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、水酸基及びハロゲン原子(好ましくは、フッ素原子)が挙げられる。
Xaのアルキル基は、炭素数1~4が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基、及びトリフルオロメチル基等が挙げられる。Xaのアルキル基は、メチル基であることが好ましい。
In general formula (AI), Xa 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group.
Xa 1 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
The alkyl group of Xa 1 may have a substituent, and examples of the substituent include a hydroxyl group and a halogen atom (preferably a fluorine atom).
The alkyl group of Xa 1 preferably has 1 to 4 carbon atoms, and examples thereof include methyl, ethyl, propyl, hydroxymethyl and trifluoromethyl groups. The alkyl group of Xa 1 is preferably a methyl group.

一般式(AI)中、Rx~Rxは、それぞれ独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Rx~Rxのいずれか2つが結合して環構造を形成してもよく、形成しなくてもよい。
Rx、Rx、及びRxのアルキル基としては、直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよく、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、及びt-ブチル基等が好ましい。アルキル基の炭素数としては、1~10が好ましく、1~5がより好ましく、1~3が更に好ましい。Rx、Rx、及びRxのアルキル基は、炭素間結合の一部が二重結合であってもよい。
Rx、Rx、及びRxのシクロアルキル基は、単環でも多環でもよい。単環のシクロアルキル基としては、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等が挙げられる。多環のシクロアルキル基としては、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等が挙げられる。
In general formula (AI), Rx 1 to Rx 3 each independently represent an alkyl group or a cycloalkyl group.
Any two of Rx 1 to Rx 3 may or may not combine to form a ring structure.
The alkyl groups of Rx 1 , Rx 2 and Rx 3 may be linear or branched, and include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl and n-butyl groups. , isobutyl group, t-butyl group and the like are preferred. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-10, more preferably 1-5, and even more preferably 1-3. Some of the carbon-carbon bonds in the alkyl groups of Rx 1 , Rx 2 and Rx 3 may be double bonds.
The cycloalkyl groups of Rx 1 , Rx 2 and Rx 3 may be monocyclic or polycyclic. A cyclopentyl group, a cyclohexyl group, etc. are mentioned as a monocyclic cycloalkyl group. Polycyclic cycloalkyl groups include norbornyl, tetracyclodecanyl, tetracyclododecanyl, and adamantyl groups.

Rx、Rx、及びRxの2つが結合して形成する環は単環でも多環でもよい。単環の例としては、シクロペンチル環、シクロヘキシル環、シクロヘプチル環、及びシクロオクタン環等の単環のシクロアルカン環が挙げられる。多環の例としては、ノルボルナン環、テトラシクロデカン環、テトラシクロドデカン環、及びアダマンタン環等の多環のシクロアルキル環が挙げられる。なかでも、シクロペンチル環、シクロヘキシル環、又はアダマンタン環が好ましい。
また、Rx、Rx、及びRxの2つが結合して形成する環としては、下記に示す環も好ましい。
The ring formed by combining two of Rx 1 , Rx 2 and Rx 3 may be monocyclic or polycyclic. Examples of monocyclic rings include monocyclic cycloalkane rings such as cyclopentyl ring, cyclohexyl ring, cycloheptyl ring, and cyclooctane ring. Examples of polycyclic rings include polycyclic cycloalkyl rings such as norbornane, tetracyclodecane, tetracyclododecane, and adamantane rings. Among them, a cyclopentyl ring, a cyclohexyl ring, or an adamantane ring is preferable.
As the ring formed by combining two of Rx 1 , Rx 2 and Rx 3 , the rings shown below are also preferable.

Figure 0007191981000017
Figure 0007191981000017

以下に一般式(AI)で表される繰り返し単位に相当するモノマーの具体例を挙げる。
下記の具体例は、一般式(AI)におけるXaがメチル基である場合に相当するが、Xaは、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基に任意に置換できる。
Specific examples of the monomer corresponding to the repeating unit represented by formula (AI) are given below.
The following specific examples correspond to the case where Xa 1 in general formula (AI) is a methyl group, but Xa 1 can optionally be substituted with a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group.

Figure 0007191981000018
Figure 0007191981000018

樹脂Pは、繰り返し単位K1として、米国特許出願公開2016/0070167A1号明細書の段落<0336>~<0369>に記載の繰り返し単位を有するのも好ましい。 Resin P also preferably has, as repeating unit K1, a repeating unit described in paragraphs <0336> to <0369> of US Patent Application Publication No. 2016/0070167A1.

また、樹脂Pは、繰り返し単位K1として、米国特許出願公開2016/0070167A1号明細書の段落<0363>~<0364>に記載された酸の作用により分解してアルコール性水酸基を生じる基を含む繰り返し単位を有していてもよい。 In addition, the resin P contains, as the repeating unit K1, a group that is decomposed by the action of an acid to produce an alcoholic hydroxyl group described in paragraphs <0363> to <0364> of US Patent Application Publication No. 2016/0070167A1. May have units.

樹脂Pが繰り返し単位K1を含む場合、樹脂Pに含まれる繰り返し単位K1の種類は1種でもよく、2種以上でもよい。 When the resin P contains the repeating unit K1, the type of the repeating unit K1 contained in the resin P may be one or two or more.

樹脂Pに含まれる繰り返し単位K1の含有量(繰り返し単位K1が複数存在する場合はその合計の含有量)は、樹脂Pの全繰り返し単位に対して、10~90モル%が好ましく、20~80モル%がより好ましく、30~70モル%が更に好ましい。 The content of the repeating unit K1 contained in the resin P (the total content of the repeating units K1 when a plurality of repeating units K1 are present) is preferably 10 to 90 mol%, preferably 20 to 80 mol%, based on the total repeating units of the resin P. mol % is more preferred, and 30 to 70 mol % is even more preferred.

<極性基を有する繰り返し単位K2>
樹脂Pは、一般式(P1)で表される繰り返し単位に加えて、一般式(P1)で表される繰り返し単位とは異なる極性基を有する繰り返し単位(「繰り返し単位K2」ともいう。
)を更に含むことが好ましい。
<Repeating unit K2 having a polar group>
The resin P includes, in addition to the repeating unit represented by the general formula (P1), a repeating unit (also referred to as “repeating unit K2”) having a polar group different from the repeating unit represented by the general formula (P1).
) is further included.

繰り返し単位K2が有する極性基としては、エステル基、スルホネート基、スルホンアミド基、カルボン酸基、スルホン酸基、カーボネート基、カーバメート基、アルコール性水酸基、スルホキシド基、スルホニル基、ケトン基、イミド基、アミド基、スルホンイミド基、シアノ基、ニトロ基、及びエーテル基からなる群より選択される少なくとも1つの基であることが好ましく、ラクトン基、スルトン基、スルタム基、カルボン酸基、アルコール性水酸基、及び環状カーボネート基からなる群より選択される少なくとも1つの基であることがより好ましく、ラクトン基又はスルトン基であることが更に好ましく、ラクトン基であることが特に好ましい。
すなわち、繰り返し単位K2は、ラクトン構造又はスルトン構造を有することが好ましく、ラクトン構造を有することが特に好ましい。
The polar group possessed by the repeating unit K2 includes an ester group, a sulfonate group, a sulfonamide group, a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a carbonate group, a carbamate group, an alcoholic hydroxyl group, a sulfoxide group, a sulfonyl group, a ketone group, an imide group, It is preferably at least one group selected from the group consisting of an amide group, a sulfonimide group, a cyano group, a nitro group, and an ether group, a lactone group, a sultone group, a sultam group, a carboxylic acid group, an alcoholic hydroxyl group, and a cyclic carbonate group, more preferably a lactone group or a sultone group, and particularly preferably a lactone group.
That is, the repeating unit K2 preferably has a lactone structure or a sultone structure, and particularly preferably has a lactone structure.

ラクトン構造又はスルトン構造としては、ラクトン環又はスルトン環を有していればよく、5~7員環のラクトン環を有するラクトン構造又は5~7員環のスルトン環を有するスルトン構造が好ましい。
ビシクロ構造又はスピロ構造を形成する形で5~7員環ラクトン環に他の環が縮環しているラクトン構造も好ましい。ビシクロ構造又はスピロ構造を形成する形で5~7員環スルトン環に他の環が縮環しているスルトン構造も好ましい。
The lactone structure or sultone structure may have a lactone ring or a sultone ring, and a lactone structure having a 5- to 7-membered lactone ring or a sultone structure having a 5- to 7-membered sultone ring is preferred.
A lactone structure in which a 5- to 7-membered lactone ring is condensed with another ring to form a bicyclo structure or a spiro structure is also preferred. A sultone structure in which a 5- to 7-membered sultone ring is condensed with another ring to form a bicyclo structure or a spiro structure is also preferred.

なかでも、樹脂Pは、下記一般式(LC1-1)~(LC1-22)のいずれかで表されるラクトン構造、又は下記一般式(SL1-1)~(SL1-3)のいずれかで表されるスルトン構造を有する繰り返し単位を含むことが好ましい。また、ラクトン構造又はスルトン構造が主鎖に直接結合していてもよい。
なかでも、一般式(LC1-1)、一般式(LC1-4)、一般式(LC1-5)、一般式(LC1-8)、一般式(LC1-16)、一般式(LC1-21)、若しくは、一般式(LC1-22)で表されるラクトン構造、又は一般式(SL1-1)で表されるスルトン構造が好ましい。
Among them, the resin P has a lactone structure represented by any of the following general formulas (LC1-1) to (LC1-22), or any of the following general formulas (SL1-1) to (SL1-3). It preferably contains a repeating unit having the represented sultone structure. Also, the lactone structure or sultone structure may be directly bonded to the main chain.
Among them, general formula (LC1-1), general formula (LC1-4), general formula (LC1-5), general formula (LC1-8), general formula (LC1-16), general formula (LC1-21) Alternatively, a lactone structure represented by general formula (LC1-22) or a sultone structure represented by general formula (SL1-1) is preferred.

Figure 0007191981000019
Figure 0007191981000019

ラクトン構造又はスルトン構造は、置換基(Rb)を有していても、有していなくてもよい。置換基(Rb)としては、炭素数1~8のアルキル基、炭素数4~7のシクロアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、炭素数2~8のアルコキシカルボニル基、カルボキシ基、ハロゲン原子、水酸基、又はシアノ基等が好ましく、炭素数1~4のアルキル基、又はシアノ基がより好ましい。nは、0~4の整数を表す。nが2以上の場合、複数存在する置換基(Rb)は、同一でも異なっていてもよい。また、複数存在する置換基(Rb)同士が結合して環を形成してもよい。The lactone structure or sultone structure may or may not have a substituent (Rb 2 ). The substituent (Rb 2 ) includes an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 8 carbon atoms, a carboxy group, A halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, or the like is preferable, and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a cyano group is more preferable. n2 represents an integer of 0-4. When n 2 is 2 or more, the multiple substituents (Rb 2 ) may be the same or different. Moreover, multiple substituents (Rb 2 ) may be bonded to each other to form a ring.

ラクトン構造又はスルトン構造を有する繰り返し単位としては、下記一般式(LS1)で表される繰り返し単位が好ましい。 As the repeating unit having a lactone structure or sultone structure, a repeating unit represented by the following general formula (LS1) is preferable.

Figure 0007191981000020
Figure 0007191981000020

上記一般式(LS1)中、
LSは、エステル結合(-COO-で表される基)又はアミド結合(-CONH-で表される基)を表す。
In the above general formula (LS1),
A LS represents an ester bond (group represented by --COO--) or an amide bond (group represented by --CONH--).

tは、-RLS2-RLS3-で表される構造の繰り返し数であり、0~5の整数を表し、0又は1であることが好ましく、0であることがより好ましい。tが0である場合、(-RLS2-RLS3-)tは、単結合となる。t is the number of repetitions of the structure represented by -R LS2 -R LS3 - and represents an integer of 0 to 5, preferably 0 or 1, more preferably 0. When t is 0, (-R LS2 -R LS3 -)t becomes a single bond.

LS2は、アルキレン基、シクロアルキレン基、又はその組み合わせを表す。RLS2が複数存在する場合、複数存在するRLS2は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
LS2のアルキレン基又はシクロアルキレン基は置換基を有してもよい。
R LS2 represents an alkylene group, a cycloalkylene group, or a combination thereof. When there are multiple R LS2s , the multiple R LS2s may be the same or different.
The alkylene group or cycloalkylene group of R LS2 may have a substituent.

LS3は、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合、又はウレア結合を表す。RLS3が複数存在する場合、複数存在するRLS3は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
中でもRLS3は、エーテル結合又はエステル結合が好ましく、エステル結合がより好ましい。
RLS3 represents a single bond, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond, or a urea bond. When a plurality of R LS3 are present, the plurality of R LS3 may be the same or different.
Among them, RLS3 is preferably an ether bond or an ester bond, more preferably an ester bond.

LS4は、ラクトン構造又はスルトン構造を有する1価の有機基を表す。
なかでも、前述の一般式(LC1-1)~(LC1-22)で表される構造、及び一般式(SL1-1)~(SL1-3)で表される構造のいずれかにおいて、ラクトン構造又はスルトン構造を構成する炭素原子1つから、水素原子を1つ除いてなる基であることが好ましい。なお、上記水素原子を1つ除かれる炭素原子は、置換基(Rb)を構成する炭素原子ではないことが好ましい。
RLS4 represents a monovalent organic group having a lactone structure or a sultone structure.
Among them, in any one of the structures represented by the general formulas (LC1-1) to (LC1-22) and the structures represented by the general formulas (SL1-1) to (SL1-3), a lactone structure Alternatively, it is preferably a group obtained by removing one hydrogen atom from one carbon atom constituting the sultone structure. The carbon atoms from which one hydrogen atom is removed are preferably not carbon atoms constituting the substituent (Rb 2 ).

LS1は、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基(好ましくはメチル基)を表す。 RLS1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group (preferably a methyl group).

以下にラクトン構造、及びスルトン構造からなる群から選択される少なくとも1種を有する繰り返し単位に相当するモノマーを例示する。
下記の例示において、ビニル基に結合するメチル基は、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基に置き換えられてもよい。
Examples of monomers corresponding to repeating units having at least one selected from the group consisting of lactone structures and sultone structures are shown below.
In the examples below, the methyl group attached to the vinyl group may be replaced with a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group.

Figure 0007191981000021
Figure 0007191981000021

Figure 0007191981000022
Figure 0007191981000022

樹脂Pは、カーボネート構造を有する繰り返し単位を有していてもよい。カーボネート構造としては、環状炭酸エステル(環状カーボネート)構造が好ましい。
環状炭酸エステル構造を有する繰り返し単位としては、下記一般式(A-1)で表される繰り返し単位が好ましい。
Resin P may have a repeating unit having a carbonate structure. As the carbonate structure, a cyclic carbonate (cyclic carbonate) structure is preferable.
As the repeating unit having a cyclic carbonate structure, a repeating unit represented by the following general formula (A-1) is preferable.

Figure 0007191981000023
Figure 0007191981000023

一般式(A-1)中、R は、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基(好ましくはメチル基)を表す。
nは0以上の整数を表す。
は、置換基を表す。nが2以上の場合、複数存在するR は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Aは、単結合又は2価の連結基を表す。
Zは、式中の-O-CO-O-で表される基と共に単環又は多環を形成する原子団を表す。
In general formula (A-1), R A 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group (preferably a methyl group).
n represents an integer of 0 or more.
RA2 represents a substituent. When n is 2 or more, a plurality of R A 2 may be the same or different.
A represents a single bond or a divalent linking group.
Z represents an atomic group forming a monocyclic or polycyclic ring together with the group represented by -O-CO-O- in the formula.

樹脂Pは、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、及びフッ素化アルコール基(例えば、ヘキサフルオロイソプロパノール基)等の極性基を有する繰り返し単位を有していてもよい。上記の極性基を有する繰り返し単位としては、上記極性基で置換された脂環炭化水素構造を有する繰り返し単位が好ましい。極性基で置換された脂環炭化水素構造における、脂環炭化水素構造としては、シクロヘキシル基、アダマンチル基、又はノルボルナン基が好ましい。 The resin P may have repeating units having polar groups such as hydroxyl groups, cyano groups, carboxy groups, and fluorinated alcohol groups (eg, hexafluoroisopropanol groups). As the repeating unit having a polar group, a repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with the polar group is preferable. The alicyclic hydrocarbon structure in the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a polar group is preferably a cyclohexyl group, an adamantyl group, or a norbornane group.

以下に、上記の極性基を有する繰り返し単位に相当するモノマーの具体例を挙げるが、本発明は、これらの具体例に制限されない。 Specific examples of the monomer corresponding to the repeating unit having the polar group are shown below, but the present invention is not limited to these specific examples.

Figure 0007191981000024
Figure 0007191981000024

Figure 0007191981000025
Figure 0007191981000025

樹脂Pは、繰り返し単位K2として、米国特許出願公開2016/0070167A1号明細書の段落<0370>~<0433>に記載の繰り返し単位を有するのも好ましい。 Resin P also preferably has, as repeating unit K2, a repeating unit described in paragraphs <0370> to <0433> of US Patent Application Publication No. 2016/0070167A1.

樹脂Pが繰り返し単位K2を含む場合、樹脂Pに含まれる繰り返し単位K2の種類は、1種でも、2種以上でもよい。 When the resin P contains the repeating unit K2, the type of the repeating unit K2 contained in the resin P may be one or two or more.

樹脂Pが繰り返し単位K2を含む場合、樹脂Pに含まれる繰り返し単位K2の含有量(繰り返し単位K2が複数存在する場合はその合計の含有量)は、樹脂P中の全繰り返し単位に対して、5~70モル%が好ましく、10~65モル%がより好ましく、20~60モル%が更に好ましい。 When the resin P contains the repeating unit K2, the content of the repeating unit K2 contained in the resin P (the total content when there are a plurality of repeating units K2) is 5 to 70 mol % is preferred, 10 to 65 mol % is more preferred, and 20 to 60 mol % is even more preferred.

<酸分解性基及び極性基のいずれも有さない繰り返し単位K3>
樹脂Pは、更に、酸分解性基及び極性基のいずれも有さない繰り返し単位(「繰り返し単位K3」ともいう。)を含んでいてもよい。
繰り返し単位K3は、脂環炭化水素構造を有することが好ましい。繰り返し単位K3としては、例えば、米国特許出願公開2016/0026083A1号明細書の段落[0236]~<0237>に記載された繰り返し単位が挙げられる。
以下に、繰り返し単位K3に相当するモノマーの好ましい例を以下に示す。
<Repeating unit K3 having neither an acid-decomposable group nor a polar group>
Resin P may further contain a repeating unit having neither an acid-decomposable group nor a polar group (also referred to as “repeating unit K3”).
The repeating unit K3 preferably has an alicyclic hydrocarbon structure. Examples of the repeating unit K3 include repeating units described in paragraphs [0236] to <0237> of US Patent Application Publication No. 2016/0026083A1.
Preferred examples of the monomer corresponding to repeating unit K3 are shown below.

Figure 0007191981000026
Figure 0007191981000026

この他にも、繰り返し単位K3の具体例としては、米国特許出願公開2016/0070167A1号明細書の段落<0433>に開示された繰り返し単位が挙げられる。
樹脂Pが繰り返し単位K3を含む場合、樹脂Pに含まれる繰り返し単位K3の種類は1種でもよく、2種以上でもよい。
樹脂Pが繰り返し単位K3を含む場合、繰り返し単位K3の含有量(繰り返し単位K3が複数存在する場合はその合計の含有量)は、樹脂P中の全繰り返し単位に対して、5~40モル%が好ましく、5~30モル%がより好ましく、5~25モル%が更に好ましい。
In addition, specific examples of the repeating unit K3 include repeating units disclosed in paragraph <0433> of US Patent Application Publication No. 2016/0070167A1.
When the resin P contains the repeating unit K3, the type of the repeating unit K3 contained in the resin P may be one, or two or more.
When the resin P contains the repeating unit K3, the content of the repeating unit K3 (the total content when there are a plurality of repeating units K3) is 5 to 40 mol% with respect to all repeating units in the resin P. is preferred, 5 to 30 mol% is more preferred, and 5 to 25 mol% is even more preferred.

なお、樹脂Pは、その他の繰り返し単位として、上記の繰り返し構造単位以外に、ドライエッチング耐性、標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、又は更にレジストの一般的な必要な特性である解像力、耐熱性、及び感度等を調節する目的で様々な繰り返し単位を有していてもよい。
このような繰り返し単位としては、所定の単量体に相当する繰り返し単位が挙げられるが、これらに制限されない。
In addition to the above repeating structural units, the resin P may include other repeating units such as dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and resolution, which are generally required characteristics of resists. It may have various repeating units for the purpose of adjusting heat resistance, sensitivity and the like.
Such repeating units include, but are not limited to, repeating units corresponding to a given monomer.

所定の単量体としては、例えばアクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、及びビニルエステル類等から選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合物等が挙げられる。
その他にも、上記種々の繰り返し構造単位に相当する単量体と共重合可能である付加重合性の不飽和化合物を用いてもよい。
樹脂Pにおいて、各繰り返し構造単位の含有モル比は、種々の性能を調節するために適宜設定される。
The predetermined monomer has one addition-polymerizable unsaturated bond selected from, for example, acrylic acid esters, methacrylic acid esters, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, and vinyl esters. compounds and the like.
In addition, addition-polymerizable unsaturated compounds that are copolymerizable with the monomers corresponding to the above-mentioned various repeating structural units may be used.
In the resin P, the molar ratio of each repeating structural unit is appropriately set in order to adjust various performances.

本発明の組成物がArF露光用であるとき、ArF光の透過性の観点から、樹脂P中の全繰り返し単位に対して、芳香族基を有する繰り返し単位が15モル%以下であることが好ましく、10モル%以下であることがより好ましい。 When the composition of the present invention is used for ArF exposure, it is preferable that the repeating unit having an aromatic group accounts for 15 mol % or less of all the repeating units in the resin P, from the viewpoint of ArF light transmittance. , 10 mol % or less.

本発明の組成物がArF露光用であるとき、樹脂Pは、繰り返し単位の全てが(メタ)
アクリレート系繰り返し単位で構成されることが好ましい。この場合、繰り返し単位の全てがメタクリレート系繰り返し単位であるもの、繰り返し単位の全てがアクリレート系繰り返し単位であるもの、繰り返し単位の全てがメタクリレート系繰り返し単位とアクリレート系繰り返し単位とによるもののいずれのものでも使用できるが、アクリレート系繰り返し単位が樹脂Pの全繰り返し単位に対して50モル%以下であることが好ましい。
When the composition of the present invention is for ArF exposure, the resin P contains (meta)
It is preferably composed of acrylate repeating units. In this case, all repeating units may be methacrylate repeating units, all repeating units may be acrylate repeating units, or all repeating units may be methacrylate repeating units and acrylate repeating units. Although it can be used, it is preferable that the acrylate-based repeating unit is 50 mol % or less with respect to the total repeating units of the resin P.

本発明の組成物がKrF露光用、EB露光用、又はEUV露光用であるとき、樹脂Pは芳香族炭化水素環基を有する繰り返し単位を有することが好ましく、フェノール性水酸基が酸の作用により分解して脱離する脱離基で保護された構造(酸分解性基)を有する繰り返し単位を含むことがより好ましい。フェノール性水酸基を含む繰り返し単位としては、ヒドロキシスチレン繰り返し単位、及びヒドロキシスチレン(メタ)アクリレート繰り返し単位等が挙げられる。
本発明の組成物がKrF露光用、EB露光用、又はEUV露光用であるとき、樹脂Pに含まれる芳香族炭化水素環基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂P中の全繰り返し単位に対して、30モル%以上が好ましい。なお、上限は特に制限されないが、例えば100モル%以下である。なかでも、30~100モル%が好ましく、40~100モル%がより好ましく、50~100モル%が更に好ましい。
When the composition of the present invention is for KrF exposure, EB exposure, or EUV exposure, the resin P preferably has a repeating unit having an aromatic hydrocarbon ring group, and the phenolic hydroxyl group is decomposed by the action of acid. It is more preferable to contain a repeating unit having a structure (acid-decomposable group) protected by a leaving group that leaves as a group. Repeating units containing a phenolic hydroxyl group include hydroxystyrene repeating units and hydroxystyrene (meth)acrylate repeating units.
When the composition of the present invention is for KrF exposure, EB exposure, or EUV exposure, the content of the repeating unit having an aromatic hydrocarbon ring group contained in the resin P is On the other hand, 30 mol % or more is preferable. Although the upper limit is not particularly limited, it is, for example, 100 mol % or less. Among them, 30 to 100 mol % is preferable, 40 to 100 mol % is more preferable, and 50 to 100 mol % is even more preferable.

樹脂Pの重量平均分子量(Mw)は、1,000~200,000が好ましく、2,000~20,000がより好ましく、3,000~20,000が更に好ましい。分散度(Mw/Mn)は、通常1.0~3.0であり、1.0~2.6が好ましく、1.0~2.0がより好ましく、1.1~2.0が更に好ましい。 The weight average molecular weight (Mw) of the resin P is preferably 1,000 to 200,000, more preferably 2,000 to 20,000, even more preferably 3,000 to 20,000. The dispersity (Mw/Mn) is usually 1.0 to 3.0, preferably 1.0 to 2.6, more preferably 1.0 to 2.0, further preferably 1.1 to 2.0. preferable.

本発明の組成物において、樹脂Pは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の組成物中、樹脂Pの含有量は、全固形分に対して、30質量%以上含有する。
樹脂Pの含有量は、全固形分に対して、40質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、60質量%以上が更に好ましい。本発明の組成物中の樹脂Pの含有量の上限は特に制限されないが、98質量%以下が好ましく、95質量%以下がより好ましく、92質量%以下が更に好ましい。
なお、固形分とは、組成物中の溶剤を除いた成分を意図し、溶剤以外の成分であれば液状成分であっても固形分とみなす。
In the composition of the present invention, the resin P may be used singly or in combination of two or more.
The content of the resin P in the composition of the present invention is 30% by mass or more based on the total solid content.
The content of the resin P is preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and even more preferably 60% by mass or more, relative to the total solid content. Although the upper limit of the content of the resin P in the composition of the present invention is not particularly limited, it is preferably 98% by mass or less, more preferably 95% by mass or less, and even more preferably 92% by mass or less.
In addition, solid content intends the component except the solvent in a composition, and if it is a component other than a solvent, even if it is a liquid component, it will be considered as solid content.

本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、架橋剤を、組成物の全固形分に対して、10質量%以下含む。架橋剤の含有量は、5質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましい。 The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention contains 10% by mass or less of a cross-linking agent based on the total solid content of the composition. The content of the cross-linking agent is preferably 5% by mass or less, more preferably 1% by mass or less.

〔光酸発生剤A〕
本発明の組成物は、典型的には、光酸発生剤(「光酸発生剤A」ともいう。)を含有することが好ましい。
光酸発生剤Aは、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物である。
光酸発生剤Aとしては、活性光線又は放射線の照射により有機酸を発生する化合物が好ましい。例えば、スルホニウム塩化合物、ヨードニウム塩化合物、ジアゾニウム塩化合物、ホスホニウム塩化合物、イミドスルホネート化合物、オキシムスルホネート化合物、ジアゾジスルホン化合物、ジスルホン化合物、及びo-ニトロベンジルスルホネート化合物が挙げられる。
[Photoacid generator A]
The composition of the present invention typically preferably contains a photoacid generator (also referred to as "photoacid generator A").
The photoacid generator A is a compound that generates an acid upon exposure to actinic rays or radiation.
As the photoacid generator A, a compound that generates an organic acid upon exposure to actinic rays or radiation is preferred. Examples include sulfonium salt compounds, iodonium salt compounds, diazonium salt compounds, phosphonium salt compounds, imidosulfonate compounds, oximesulfonate compounds, diazodisulfone compounds, disulfone compounds, and o-nitrobenzylsulfonate compounds.

光酸発生剤Aとしては、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物を、単独又はそれらの混合物として適宜選択して使用できる。光酸発生剤Aとしては、酸分解性樹脂の脱保護反応を起こすために通常用いられる光酸発生剤を使用することができ、例えば、米国特許出願公開2016/0070167A1号明細書の段落<0125>~
<0319>、米国特許出願公開2015/0004544A1号明細書の段落[0086]~<0094>、及び、米国特許出願公開2016/0237190A1号明細書の段落<0323>~<0402>に開示された公知の化合物を好適に使用できる。
As the photoacid generator A, a known compound that generates an acid upon exposure to actinic rays or radiation can be appropriately selected and used either singly or as a mixture thereof. As the photoacid generator A, a photoacid generator commonly used for causing a deprotection reaction of an acid-decomposable resin can be used. >~
<0319>, paragraphs [0086] to <0094> of US Patent Application Publication No. 2015/0004544A1, and paragraphs <0323> to <0402> of US Patent Application Publication No. 2016/0237190A1 can be preferably used.

光酸発生剤Aとしては、例えば、下記一般式(ZI)、一般式(ZII)又は一般式(ZIII)で表される化合物が好ましい。 As the photoacid generator A, for example, compounds represented by the following general formula (ZI), general formula (ZII), or general formula (ZIII) are preferable.

Figure 0007191981000027
Figure 0007191981000027

上記一般式(ZI)において、
201、R202及びR203は、各々独立に、有機基を表す。
201、R202及びR203としての有機基の炭素数は、一般的に1~30であり、好ましくは1~20である。
また、R201~R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、又はカルボニル基を含んでいてもよい。R201~R203の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)及び-CH-CH-O-CH-CH-が挙げられる。
は、アニオン(非求核性アニオンが好ましい。)を表す。
In the above general formula (ZI),
R 201 , R 202 and R 203 each independently represent an organic group.
The number of carbon atoms in the organic groups as R 201 , R 202 and R 203 is generally 1-30, preferably 1-20.
Also, two of R 201 to R 203 may combine to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group. Groups formed by combining two of R 201 to R 203 include alkylene groups (eg, butylene group and pentylene group) and —CH 2 —CH 2 —O—CH 2 —CH 2 —.
Z represents an anion (preferably a non-nucleophilic anion).

一般式(ZI)におけるカチオンの好適な態様としては、後述する化合物(ZI-1)、化合物(ZI-2)、一般式(ZI-3)で表される化合物(化合物(ZI-3))及び一般式(ZI-4)で表される化合物(化合物(ZI-4))における対応する基が挙げられる。
なお、光酸発生剤Aは、一般式(ZI)で表される構造を複数有する化合物であってもよい。例えば、一般式(ZI)で表される化合物のR201~R203の少なくとも1つと、一般式(ZI)で表されるもうひとつの化合物のR201~R203の少なくとも一つとが、単結合又は連結基を介して結合した構造を有する化合物であってもよい。
Preferred embodiments of the cation in general formula (ZI) include compound (ZI-1), compound (ZI-2), and compounds represented by general formula (ZI-3) (compound (ZI-3)), which will be described later. and corresponding groups in the compound represented by general formula (ZI-4) (compound (ZI-4)).
The photoacid generator A may be a compound having a plurality of structures represented by general formula (ZI). For example, at least one of R 201 to R 203 of the compound represented by general formula (ZI) and at least one of R 201 to R 203 of another compound represented by general formula (ZI) are single bonds. Alternatively, it may be a compound having a structure bonded via a linking group.

まず、化合物(ZI-1)について説明する。
化合物(ZI-1)は、上記一般式(ZI)のR201~R203の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニウム化合物、すなわち、アリールスルホニウムをカチオンとする化合物である。
アリールスルホニウム化合物は、R201~R203の全てがアリール基でもよいし、R201~R203の一部がアリール基であり、残りがアルキル基又はシクロアルキル基であってもよい。
また、R201~R203のうちの1つがアリール基であり、R201~R203のうちの残りの2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル基、アミド基、又はカルボニル基を含んでいてもよい。R201~R203のうちの2つが結合して形成する基としては、例えば、1つ以上のメチレン基が酸素原子、硫黄原子、エステル基、アミド基、及び/又はカルボニル基で置換されていてもよいアルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基、又は-CH-CH-O-CH-CH-)が挙げられる。
アリールスルホニウム化合物としては、例えば、トリアリールスルホニウム化合物、ジアリールアルキルスルホニウム化合物、アリールジアルキルスルホニウム化合物、ジアリールシクロアルキルスルホニウム化合物、及びアリールジシクロアルキルスルホニウム化合物が挙げられる。
First, compound (ZI-1) will be described.
Compound (ZI-1) is an arylsulfonium compound in which at least one of R 201 to R 203 in general formula (ZI) is an aryl group, that is, a compound having an arylsulfonium cation.
In the arylsulfonium compound, all of R 201 to R 203 may be aryl groups, or part of R 201 to R 203 may be aryl groups and the rest may be alkyl groups or cycloalkyl groups.
In addition, one of R 201 to R 203 may be an aryl group, and the remaining two of R 201 to R 203 may combine to form a ring structure, in which an oxygen atom, a sulfur atom, It may contain an ester group, an amide group, or a carbonyl group. The group formed by bonding two of R 201 to R 203 includes, for example, one or more methylene groups substituted with an oxygen atom, a sulfur atom, an ester group, an amide group and/or a carbonyl group. alkylene groups (eg, butylene group, pentylene group, or —CH 2 —CH 2 —O—CH 2 —CH 2 —).
Arylsulfonium compounds include, for example, triarylsulfonium compounds, diarylalkylsulfonium compounds, aryldialkylsulfonium compounds, diarylcycloalkylsulfonium compounds, and aryldicycloalkylsulfonium compounds.

アリールスルホニウム化合物に含まれるアリール基としては、フェニル基、又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。アリール基は、酸素原子、窒素原子、又は硫黄原子等を有する複素環構造を有するアリール基であってもよい。複素環構造としては、ピロール残基、フラン残基、チオフェン残基、インドール残基、ベンゾフラン残基、及びベンゾチオフェン残基等が挙げられる。アリールスルホニウム化合物が2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。
アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているアルキル基又はシクロアルキル基は、炭素数1~15の直鎖状アルキル基、炭素数3~15の分岐鎖状アルキル基、又は炭素数3~15のシクロアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、及びシクロヘキシル基等が挙げられる。
The aryl group contained in the arylsulfonium compound is preferably a phenyl group or a naphthyl group, more preferably a phenyl group. The aryl group may be an aryl group having a heterocyclic structure having an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, or the like. Heterocyclic structures include pyrrole residues, furan residues, thiophene residues, indole residues, benzofuran residues, and benzothiophene residues. When the arylsulfonium compound has two or more aryl groups, the two or more aryl groups may be the same or different.
The alkyl group or cycloalkyl group optionally possessed by the arylsulfonium compound is a linear alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 15 carbon atoms, or 3 to 15 carbon atoms. is preferred, and examples thereof include methyl, ethyl, propyl, n-butyl, sec-butyl, t-butyl, cyclopropyl, cyclobutyl and cyclohexyl groups.

201~R203のアリール基、アルキル基、及びシクロアルキル基は、各々独立に、アルキル基(例えば炭素数1~15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3~15)、アリール基(例えば炭素数6~14)、アルコキシ基(例えば炭素数1~15)、ハロゲン原子、水酸基、又はフェニルチオ基を置換基として有してもよい。The aryl group, alkyl group and cycloalkyl group of R 201 to R 203 are each independently an alkyl group (eg, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (eg, 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (eg, carbon 6 to 14), an alkoxy group (eg, 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, or a phenylthio group as a substituent.

次に、化合物(ZI-2)について説明する。
化合物(ZI-2)は、式(ZI)におけるR201~R203が、各々独立に、芳香環を有さない有機基を表す化合物である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含む芳香族環も包含する。
201~R203としての芳香環を有さない有機基は、一般的に炭素数1~30であり、炭素数1~20が好ましい。
201~R203は、各々独立に、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、又はビニル基であり、より好ましくは直鎖状又は分岐鎖状の2-オキソアルキル基、2-オキソシクロアルキル基、又はアルコキシカルボニルメチル基、更に好ましくは直鎖状又は分岐鎖状の2-オキソアルキル基である。
Next, compound (ZI-2) will be described.
Compound (ZI-2) is a compound in which R 201 to R 203 in formula (ZI) each independently represents an organic group having no aromatic ring. Here, the aromatic ring also includes an aromatic ring containing a heteroatom.
The organic group having no aromatic ring as R 201 to R 203 generally has 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.
R 201 to R 203 are each independently preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group or a vinyl group, more preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group, 2-oxocyclo It is an alkyl group or an alkoxycarbonylmethyl group, more preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group.

201~R203のアルキル基及びシクロアルキル基としては、好ましくは、炭素数1~10の直鎖状アルキル基又は炭素数3~10の分岐鎖状アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、及びペンチル基)、及び、炭素数3~10のシクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びノルボルニル基)が挙げられる。
201~R203は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1~5)、水酸基、シアノ基、又はニトロ基によって更に置換されていてもよい。
The alkyl group and cycloalkyl group represented by R 201 to R 203 are preferably linear alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms or branched alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (eg, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, and pentyl group), and cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, and norbornyl group).
R 201 to R 203 may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (eg, 1-5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, or a nitro group.

次に、化合物(ZI-3)について説明する。 Next, compound (ZI-3) will be described.

Figure 0007191981000028
Figure 0007191981000028

一般式(ZI-3)中、Mは、アルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基を表し、環構造を有するとき、上記環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、及び炭素-炭素二重結合の少なくとも1種を含んでいてもよい。R6c及びR7cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアリール基を表す。R6cとR7cとが結合して環を形成してもよい。R及びRは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、又はアルケニル基を表す。R及びRが結合して環を形成してもよい。また、M、R6c及びR7cから選ばれる少なくとも2つが結合して環構造を形成してもよく、上記環構造に炭素-炭素二重結合を含んでいてもよい。Zは、アニオンを表す。In general formula (ZI-3), M represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group, and when it has a ring structure, the ring structure is an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, and a carbon - may contain at least one carbon double bond. R6c and R7c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an aryl group. R 6c and R 7c may combine to form a ring. R x and R y each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, or an alkenyl group. R x and R y may combine to form a ring. In addition, at least two selected from M, R 6c and R 7c may combine to form a ring structure, and the ring structure may contain a carbon-carbon double bond. Z represents an anion.

一般式(ZI-3)中、Mで表されるアルキル基及びシクロアルキル基としては、炭素数1~15(好ましくは炭素数1~10)の直鎖状アルキル基、炭素数3~15(好ましくは炭素数3~10)の分岐鎖状アルキル基、又は炭素数3~15(好ましくは炭素数1~10)のシクロ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、n-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、及びシクロヘキシル基、及びノルボルニル基等が挙げられる。
Mで表されるアリール基としては、フェニル基、又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。アリール基は、酸素原子又は硫黄原子等を有する複素環構造を有するアリール基であってもよい。複素環構造としては、フラン環、チオフェン環、ベンゾフラン環、及びベンゾチオフェン環等が挙げられる。
In general formula (ZI-3), the alkyl group and cycloalkyl group represented by M include linear alkyl groups having 1 to 15 carbon atoms (preferably 1 to 10 carbon atoms), 3 to 15 carbon atoms ( A branched alkyl group preferably having 3 to 10 carbon atoms) or a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms (preferably 1 to 10 carbon atoms) is preferable, and specifically, a methyl group, an ethyl group and a propyl group. , n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group, norbornyl group and the like.
The aryl group represented by M is preferably a phenyl group or a naphthyl group, more preferably a phenyl group. The aryl group may be an aryl group having a heterocyclic structure having an oxygen atom, a sulfur atom, or the like. Heterocyclic structures include a furan ring, a thiophene ring, a benzofuran ring, a benzothiophene ring, and the like.

上記Mは、更に置換基(例えば、置換基T)を有していてもよい。この態様として、例えば、Mとしてベンジル基などが挙げられる。
なお、Mが環構造を有する場合、上記環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、及び、炭素-炭素二重結合の少なくとも1種を含んでいてもよい。
M above may further have a substituent (for example, substituent T). As this embodiment, for example, M may be a benzyl group.
When M has a ring structure, the ring structure may contain at least one of an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, and a carbon-carbon double bond.

6c及びR7cで表されるアルキル基、シクロアルキル基、及びアリール基としては、上述したMと同様のものが挙げられ、その好ましい態様も同じである。また、R6cとR7cは、結合して環を形成してもよい。
6c及びR7cで表されるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。
Examples of the alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group represented by R 6c and R 7c are the same as those for M described above, and preferred embodiments thereof are also the same. Also, R 6c and R 7c may combine to form a ring.
Halogen atoms represented by R 6c and R 7c include, for example, fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.

及びRで表されるアルキル基、及びシクロアルキル基としては、上述したMと同様のものが挙げられ、その好ましい態様も同じである。
及びRで表されるアルケニル基としては、アリル基又はビニル基が好ましい。
上記R及びRは、更に置換基(例えば、置換基T)を有していてもよい。この態様として、例えば、R及びRとして2-オキソアルキル基又はアルコキシカルボニルアルキル基などが挙げられる。
及びRで表される2-オキソアルキル基としては、例えば、炭素数1~15(好ましくは炭素数1~10)のものが挙げられ、具体的には、2-オキソプロピル基、及び2-オキソブチル基等が挙げられる。
及びRで表されるアルコキシカルボニルアルキル基としては、例えば、炭素数1~15(好ましくは炭素数1~10)のものが挙げられる。また、RとRは、結合して環を形成してもよい。
とRとが互いに連結して形成される環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、又は、炭素-炭素二重結合を含んでいてもよい。
Examples of the alkyl group and cycloalkyl group represented by R x and R y include the same groups as those for M described above, and preferred embodiments thereof are also the same.
The alkenyl group represented by R x and R y is preferably an allyl group or a vinyl group.
R x and R y may further have a substituent (for example, substituent T). Examples of this embodiment include 2-oxoalkyl groups and alkoxycarbonylalkyl groups as R x and R y .
Examples of the 2-oxoalkyl group represented by R x and R y include those having 1 to 15 carbon atoms (preferably 1 to 10 carbon atoms), specifically 2-oxopropyl group, and 2-oxobutyl group.
Alkoxycarbonylalkyl groups represented by R x and R y include, for example, those having 1 to 15 carbon atoms (preferably 1 to 10 carbon atoms). Also, R x and R y may combine to form a ring.
The ring structure formed by combining R x and R y may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbon-carbon double bond.

一般式(ZI-3)中、MとR6cとが結合して環構造を形成してもよく、形成される環構造は、炭素-炭素二重結合を含んでいてもよい。In general formula (ZI-3), M and R 6c may combine to form a ring structure, and the formed ring structure may contain a carbon-carbon double bond.

上記化合物(ZI-3)は、なかでも、化合物(ZI-3A)であることが好ましい。
化合物(ZI-3A)は、下記一般式(ZI-3A)で表され、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する化合物である。
Compound (ZI-3) above is preferably compound (ZI-3A).
Compound (ZI-3A) is a compound represented by the following general formula (ZI-3A) and having a phenacylsulfonium salt structure.

Figure 0007191981000029
Figure 0007191981000029

一般式(ZI-3A)中、
1c~R5cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、シクロアルキルカルボニルオキシ基、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、アルキルチオ基又はアリールチオ基を表す。
6c及びR7cとしては、上述した一般式(ZI-3)中のR6c及びR7cと同義であり、その好ましい態様も同じである。
及びRとしては、上述した上述した一般式(ZI-3)中のR及びRと同義であり、その好ましい態様も同じである。
In general formula (ZI-3A),
R 1c to R 5c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyloxy group, a cycloalkylcarbonyloxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group , represents a nitro group, an alkylthio group or an arylthio group.
R 6c and R 7c have the same definitions as R 6c and R 7c in general formula (ZI-3) described above, and preferred embodiments thereof are also the same.
R x and R y have the same meanings as R x and R y in general formula (ZI-3) described above, and preferred embodiments thereof are also the same.

1c~R5c中のいずれか2つ以上、RとRは、各々結合して環構造を形成してもよく、この環構造は、各々独立に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、又は、炭素-炭素二重結合を含んでいてもよい。また、R5c及びR6c、R5c及びRは、各々結合して環構造を形成してもよく、この環構造は、各々独立に炭素-炭素二重結合を含んでいてもよい。また、R6cとR7cは、各々結合して環構造を形成してもよい。
上記環構造としては、芳香族又は非芳香族の炭化水素環、芳香族又は非芳香族の複素環、及びこれらの環が2つ以上組み合わされてなる多環縮合環が挙げられる。環構造としては、3~10員環が挙げられ、4~8員環が好ましく、5又は6員環がより好ましい。
Any two or more of R 1c to R 5c and R x and R y may each be combined to form a ring structure, which ring structure is each independently an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, It may contain an amide bond or a carbon-carbon double bond. In addition, R 5c and R 6c , R 5c and R x may each combine to form a ring structure, and this ring structure may each independently contain a carbon-carbon double bond. Also, R 6c and R 7c may be combined to form a ring structure.
Examples of the ring structure include aromatic or non-aromatic hydrocarbon rings, aromatic or non-aromatic heterocyclic rings, and polycyclic condensed rings in which two or more of these rings are combined. The ring structure includes a 3- to 10-membered ring, preferably a 4- to 8-membered ring, and more preferably a 5- or 6-membered ring.

1c~R5c中のいずれか2つ以上、R6cとR7c、及びRとRが結合して形成する基としては、ブチレン基、及びペンチレン基等が挙げられる。
5cとR6c、及びR5cとRが結合して形成する基としては、単結合又はアルキレン基が好ましい。アルキレン基としては、メチレン基、及びエチレン基等が挙げられる。
Zcは、アニオンを表す。
Examples of groups formed by bonding two or more of R 1c to R 5c , R 6c and R 7c , and R x and R y include a butylene group and a pentylene group.
The groups formed by combining R 5c and R 6c and R 5c and R x are preferably single bonds or alkylene groups. The alkylene group includes a methylene group, an ethylene group, and the like.
Zc- represents an anion.

次に、化合物(ZI-4)について説明する。
化合物(ZI-4)は、下記一般式(ZI-4)で表される。
Next, compound (ZI-4) will be described.
Compound (ZI-4) is represented by the following general formula (ZI-4).

Figure 0007191981000030
Figure 0007191981000030

一般式(ZI-4)中、
lは0~2の整数を表す。lは0であることが特に好ましい。
rは0~8の整数を表す。
13は、水素原子、フッ素原子、水酸基、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、又は単環若しくは多環のシクロアルキル骨格を有する基を表す。これらの基は置換基を有してもよい。
14は、複数存在する場合は各々独立して、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、シクロアルキルスルホニル基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、又は単環若しくは多環のシクロアルキル骨格を有するアルコキシ基を表す。これらの基は置換基を有してもよい。
15は、各々独立して、アルキル基、シクロアルキル基、又はナフチル基を表す。これらの基は置換基を有してもよい。2つのR15が互いに結合して環を形成してもよい。2つのR15が互いに結合して環を形成するとき、環骨格内に、酸素原子、又は窒素原子等のヘテロ原子を含んでもよい。一態様において、2つのR15がアルキレン基であり、互いに結合して環構造を形成することが好ましい。
は、アニオンを表す。
In general formula (ZI-4),
l represents an integer of 0 to 2; It is particularly preferred that l is 0.
r represents an integer of 0 to 8;
R 13 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, or a group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl skeleton. These groups may have a substituent.
When multiple R 14 are present, they are each independently an alkyl group, cycloalkyl group, alkoxy group, alkylsulfonyl group, cycloalkylsulfonyl group, alkylcarbonyl group, alkoxycarbonyl group, or monocyclic or polycyclic cycloalkyl represents an alkoxy group having a skeleton. These groups may have a substituent.
Each R 15 independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or a naphthyl group. These groups may have a substituent. Two R 15 may be joined together to form a ring. When two R 15 are combined to form a ring, the ring skeleton may contain a heteroatom such as an oxygen atom or a nitrogen atom. In one aspect, two R 15 are alkylene groups, preferably joined together to form a ring structure.
Z represents an anion.

一般式(ZI-4)において、R13、R14及びR15のアルキル基は、直鎖状又は分岐鎖状である。アルキル基の炭素数は、1~10が好ましい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、n-ブチル基、又はt-ブチル基等がより好ましい。2つのR15は互いに結合して環を形成しても良く、環を形成する場合の環員数は5~6が好ましい。
2つのR15が互い結合して環を形成する場合の環は置換基を有していてもよい。上記置換基としては特に限定されないが、例えば、水酸基、ハロゲン原子、アルキル基、又はアルコキシ基が挙げられる。上記ハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子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。上記アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。上記アルキル基の炭素数は1~10が好ましく、1~6がより好ましい。上記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基等が挙げられる。上記アルキル基は置換基を有していてもよく、置換基としては特に限定されないが、例えばハロゲン原子が挙げられる。上記アルコキシ基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。上記アルコキシ基の炭素数は1~10が好ましく、1~6がより好ましい。上記アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基及びtert-ブトキシ基等が挙げられる。上記アルコキシ基は置換基を有していてもよく、置換基としては特に限定されないが、例えば、アルコキシ基(例えば炭素数1~6のアルコキシ基)又はシクロアルキル基(例えば炭素数5~10のシクロアルキル基)が挙げられる。
In general formula (ZI-4), the alkyl groups of R 13 , R 14 and R 15 are linear or branched. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-10. As the alkyl group, a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, or the like is more preferable. Two R 15 's may combine with each other to form a ring, and when forming a ring, the number of ring members is preferably 5-6.
When two R 15 's combine to form a ring, the ring may have a substituent. Examples of the substituent include, but are not particularly limited to, a hydroxyl group, a halogen atom, an alkyl group, or an alkoxy group. The halogen atom is preferably a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, more preferably a fluorine atom. The above alkyl groups may be linear or branched. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-10, more preferably 1-6. Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group and t-butyl group. The above alkyl group may have a substituent, and the substituent is not particularly limited, but examples thereof include a halogen atom. The alkoxy group may be linear or branched. The alkoxy group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group and tert-butoxy group. The alkoxy group may have a substituent, and the substituent is not particularly limited. cycloalkyl group).

次に、一般式(ZII)、及び(ZIII)について説明する。
一般式(ZII)、及び(ZIII)中、R204~R207は、各々独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
204~R207のアリール基としてはフェニル基、又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。R204~R207のアリール基は、酸素原子、窒素原子、又は硫黄原子等を有する複素環構造を有するアリール基であってもよい。複素環構造を有するアリール基の骨格としては、例えば、ピロール、フラン、チオフェン、インドール、ベンゾフラン、及びベンゾチオフェン等が挙げられる。
204~R207のアルキル基及びシクロアルキル基としては、炭素数1~10の直鎖状アルキル基又は炭素数3~10の分岐鎖状アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、及びペンチル基)、又は、炭素数3~10のシクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びノルボルニル基)が好ましい。
Next, general formulas (ZII) and (ZIII) will be described.
In general formulas (ZII) and (ZIII), R 204 to R 207 each independently represent an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group.
The aryl group represented by R 204 to R 207 is preferably a phenyl group or a naphthyl group, more preferably a phenyl group. The aryl group of R 204 to R 207 may be an aryl group having a heterocyclic structure containing an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, or the like. Skeletons of aryl groups having a heterocyclic structure include, for example, pyrrole, furan, thiophene, indole, benzofuran, and benzothiophene.
The alkyl group and cycloalkyl group represented by R 204 to R 207 include linear alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms or branched alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (e.g., methyl, ethyl, propyl, butyl group and pentyl group), or a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group and norbornyl group) are preferred.

204~R207のアリール基、アルキル基、及びシクロアルキル基は、各々独立に、置換基を有していてもよい。R204~R207のアリール基、アルキル基、及びシクロアルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基(例えば炭素数1~15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3~15)、アリール基(例えば炭素数6~15)、アルコキシ基(例えば炭素数1~15)、ハロゲン原子、水酸基、及びフェニルチオ基等が挙げられる。
は、アニオンを表す。
Each of the aryl groups, alkyl groups and cycloalkyl groups of R 204 to R 207 may independently have a substituent. Examples of substituents that the aryl group, alkyl group and cycloalkyl group of R 204 to R 207 may have include an alkyl group (eg, 1 to 15 carbon atoms) and a cycloalkyl group (eg, 3 to 3 carbon atoms). 15), aryl groups (eg, 6 to 15 carbon atoms), alkoxy groups (eg, 1 to 15 carbon atoms), halogen atoms, hydroxyl groups, and phenylthio groups.
Z represents an anion.

一般式(ZI)におけるスルホニウムカチオン、及び一般式(ZII)におけるヨードニウムカチオンの好ましい例を以下に示す。 Preferred examples of the sulfonium cation in general formula (ZI) and the iodonium cation in general formula (ZII) are shown below.

Figure 0007191981000031
Figure 0007191981000031

Figure 0007191981000032
Figure 0007191981000032

一般式(ZI)におけるZ、一般式(ZII)におけるZ、一般式(ZI-3)におけるZ、一般式(ZI-3A)におけるZc、及び一般式(ZI-4)におけるZの好ましい一態様は、下記一般式(3)で表されるアニオンである。Z - in general formula (ZI), Z - in general formula (ZII), Z - in general formula (ZI-3), Zc - in general formula (ZI - 3A), and Z in general formula (ZI-4) A preferred embodiment of - is an anion represented by the following general formula (3).

Figure 0007191981000033
Figure 0007191981000033

一般式(3)中、oは、1~3の整数を表す。pは、0~10の整数を表す。qは、0~10の整数を表す。 In general formula (3), o represents an integer of 1-3. p represents an integer from 0 to 10; q represents an integer from 0 to 10;

Xfは、フッ素原子、又は少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。このアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~4がより好ましい。また、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基としては、パーフルオロアルキル基が好ましい。
Xfは、フッ素原子又は炭素数1~4のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、フッ素原子又はCFであることがより好ましい。特に、双方のXfがフッ素原子であることが更に好ましい。
Xf represents a fluorine atom or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom. The number of carbon atoms in this alkyl group is preferably 1-10, more preferably 1-4. A perfluoroalkyl group is preferable as the alkyl group substituted with at least one fluorine atom.
Xf is preferably a fluorine atom or a C 1-4 perfluoroalkyl group, more preferably a fluorine atom or CF 3 . In particular, it is more preferable that both Xf are fluorine atoms.

及びRは、各々独立に、水素原子、フッ素原子、アルキル基、又は少なくとも一つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。R及びRが複数存在する場合、R及びRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
及びRで表されるアルキル基は、置換基を有していてもよく、炭素数1~4が好ましい。R及びRは、好ましくは水素原子である。
少なくとも一つのフッ素原子で置換されたアルキル基の具体例及び好適な態様は一般式(3)中のXfの具体例及び好適な態様と同じである。
R4 and R5 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom. When multiple R 4 and R 5 are present, each of R 4 and R 5 may be the same or different.
The alkyl groups represented by R 4 and R 5 may have substituents and preferably have 1 to 4 carbon atoms. R 4 and R 5 are preferably hydrogen atoms.
Specific examples and preferred aspects of the alkyl group substituted with at least one fluorine atom are the same as the specific examples and preferred aspects of Xf in general formula (3).

Lは、2価の連結基を表す。Lが複数存在する場合、Lは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
2価の連結基としては、例えば、-COO-(-C(=O)-O-)、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)
、アルケニレン基(好ましくは炭素数2~6)及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基等が挙げられる。これらの中でも、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CO-、-O-、-SO-、-COO-アルキレン基-、-OCO-アルキレン基-、-CONH-アルキレン基-又は-NHCO-アルキレン基-が好ましく、-COO-、-OCO-、-CONH-、-SO-、-COO-アルキレン基-又は-OCO-アルキレン基-がより好ましい。
L represents a divalent linking group. When there are multiple L's, each L may be the same or different.
Examples of divalent linking groups include -COO-(-C(=O)-O-), -OCO-, -CONH-, -NHCO-, -CO-, -O-, -S-, - SO—, —SO 2 —, alkylene group (preferably having 1 to 6 carbon atoms), cycloalkylene group (preferably having 3 to 15 carbon atoms)
, an alkenylene group (preferably having 2 to 6 carbon atoms) and a divalent linking group combining a plurality of these groups. Among these, -COO-, -OCO-, -CONH-, -NHCO-, -CO-, -O-, -SO 2 -, -COO-alkylene group-, -OCO-alkylene group-, -CONH- Alkylene group- or -NHCO-alkylene group- is preferred, and -COO-, -OCO-, -CONH-, -SO 2 -, -COO-alkylene group- or -OCO-alkylene group- is more preferred.

Wは、環状構造を含む有機基を表す。これらの中でも、環状の有機基であることが好ましい。
環状の有機基としては、例えば、脂環基、アリール基、及び複素環基が挙げられる。
脂環基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。単環式の脂環基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びシクロオクチル基等の単環のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環基としては、例えば、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が挙げられる。中でも、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の炭素数7以上の嵩高い構造を有する脂環基が好ましい。
W represents an organic group containing a cyclic structure. Among these, a cyclic organic group is preferable.
Cyclic organic groups include, for example, alicyclic groups, aryl groups, and heterocyclic groups.
Alicyclic groups may be monocyclic or polycyclic. Monocyclic alicyclic groups include, for example, monocyclic cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group. Examples of polycyclic alicyclic groups include polycyclic cycloalkyl groups such as norbornyl, tricyclodecanyl, tetracyclodecanyl, tetracyclododecanyl, and adamantyl groups. Among them, alicyclic groups having a bulky structure with 7 or more carbon atoms, such as norbornyl, tricyclodecanyl, tetracyclodecanyl, tetracyclododecanyl, and adamantyl groups, are preferred.

アリール基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。このアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基及びアントリル基が挙げられる。
複素環基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。多環式の方がより酸の拡散を抑制可能である。また、複素環基は、芳香族性を有していてもよいし、芳香族性を有していなくてもよい。芳香族性を有している複素環としては、例えば、フラン環、チオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、及びピリジン環が挙げられる。芳香族性を有していない複素環としては、例えば、テトラヒドロピラン環、ラクトン環、スルトン環及びデカヒドロイソキノリン環が挙げられる。ラクトン環及びスルトン環の例としては、前述の樹脂において例示したラクトン構造及びスルトン構造が挙げられる。複素環基における複素環としては、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、又はデカヒドロイソキノリン環が特に好ましい。
Aryl groups may be monocyclic or polycyclic. The aryl group includes, for example, phenyl group, naphthyl group, phenanthryl group and anthryl group.
A heterocyclic group may be monocyclic or polycyclic. The polycyclic type can further suppress acid diffusion. Moreover, the heterocyclic group may or may not have aromaticity. Heterocyclic rings having aromaticity include, for example, furan ring, thiophene ring, benzofuran ring, benzothiophene ring, dibenzofuran ring, dibenzothiophene ring, and pyridine ring. Non-aromatic heterocycles include, for example, tetrahydropyran, lactone, sultone and decahydroisoquinoline rings. Examples of the lactone ring and sultone ring include the lactone structure and sultone structure exemplified in the resins described above. The heterocyclic ring in the heterocyclic group is particularly preferably a furan ring, a thiophene ring, a pyridine ring, or a decahydroisoquinoline ring.

上記環状の有機基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、アルキル基(直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよく、炭素数1~12が好ましい)、シクロアルキル基(単環、多環、及び、スピロ環のいずれであってもよく、炭素数3~20が好ましい)、アリール基(炭素数6~14が好ましい)、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アミド基、ウレタン基、ウレイド基、チオエーテル基、スルホンアミド基、及びスルホン酸エステル基が挙げられる。なお、環状の有機基を構成する炭素(環形成に寄与する炭素)はカルボニル炭素であってもよい。 The cyclic organic group may have a substituent. Examples of this substituent include alkyl groups (either linear or branched, preferably having 1 to 12 carbon atoms), cycloalkyl groups (monocyclic, polycyclic, and spirocyclic). any group, preferably having 3 to 20 carbon atoms), aryl group (preferably having 6 to 14 carbon atoms), hydroxyl group, alkoxy group, ester group, amide group, urethane group, ureido group, thioether group, sulfonamide groups, and sulfonate ester groups. In addition, carbonyl carbon may be sufficient as carbon (carbon which contributes to ring formation) which comprises a cyclic|annular organic group.

一般式(3)で表されるアニオンとしては、SO -CF-CH-OCO-(L)q’-W、SO -CF-CHF-CH-OCO-(L)q’-W、SO -CF-COO-(L)q’-W、SO -CF-CF-CH-CH-(L)q-W、SO -CF-CH(CF)-OCO-(L)q’-Wが好ましい。ここで、L、q及びWは、一般式(3)と同様である。q’は、0~10の整数を表す。Examples of anions represented by the general formula (3) include SO 3 —CF 2 —CH 2 —OCO-(L)q′-W, SO 3 —CF 2 —CHF—CH 2 —OCO-(L) q′-W, SO 3 —CF 2 —COO-(L)q′-W, SO 3 —CF 2 —CF 2 —CH 2 —CH 2 —(L)qW, SO 3 —CF 2 -CH(CF 3 )-OCO-(L)q'-W is preferred. Here, L, q and W are the same as in general formula (3). q' represents an integer from 0 to 10;

一態様において、一般式(ZI)におけるZ-、一般式(ZII)におけるZ-、一般式(ZI-3)におけるZ、一般式(ZI-3A)におけるZc、及び一般式(ZI-4)におけるZ-としては、下記の一般式(4)で表されるアニオンも好ましい。In one embodiment, Z - in general formula (ZI), Z - in general formula (ZII), Z - in general formula (ZI-3), Zc - in general formula (ZI - 3A), and general formula (ZI- Z in 4) is also preferably an anion represented by the following general formula (4).

Figure 0007191981000034
Figure 0007191981000034

一般式(4)中、
B1及びXB2は、各々独立に、水素原子、又はフッ素原子を有さない1価の有機基を表す。XB1及びXB2は、水素原子であることが好ましい。
B3及びXB4は、各々独立に、水素原子、又は1価の有機基を表す。XB3及びXB4の少なくとも一方がフッ素原子又はフッ素原子を有する1価の有機基であることが好ましく、XB3及びXB4の両方がフッ素原子又はフッ素原子を有する1価の有機基であることがより好ましい。XB3及びXB4の両方が、フッ素原子で置換されたアルキル基であることが更に好ましい。
L、q及びWは、一般式(3)と同様である。
In general formula (4),
X B1 and X B2 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group having no fluorine atom. X B1 and X B2 are preferably hydrogen atoms.
X B3 and X B4 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group. At least one of X B3 and X B4 is preferably a fluorine atom or a monovalent organic group having a fluorine atom, and both of X B3 and X B4 are a fluorine atom or a monovalent organic group having a fluorine atom is more preferred. More preferably, both X B3 and X B4 are fluorine-substituted alkyl groups.
L, q and W are the same as in general formula (3).

一般式(ZI)におけるZ-、一般式(ZII)におけるZ-、一般式(ZI-3)におけるZ、一般式(ZI-3A)におけるZc、及び一般式(ZI-4)におけるZ-は、ベンゼンスルホン酸アニオンであってもよく、分岐鎖状アルキル基又はシクロアルキル基によって置換されたベンゼンスルホン酸アニオンであることが好ましい。Z - in general formula (ZI), Z - in general formula (ZII), Z - in general formula (ZI-3), Zc - in general formula (ZI - 3A), and Z in general formula (ZI-4) - may be a benzenesulfonate anion, preferably a benzenesulfonate anion substituted by a branched alkyl group or a cycloalkyl group.

一般式(ZI)におけるZ-、一般式(ZII)におけるZ-、一般式(ZI-3)におけるZ、一般式(ZI-3A)におけるZc、及び一般式(ZI-4)におけるZ-としては、下記の一般式(SA1)で表される芳香族スルホン酸アニオンも好ましい。Z - in general formula (ZI), Z - in general formula (ZII), Z - in general formula (ZI-3), Zc - in general formula (ZI - 3A), and Z in general formula (ZI-4) - is also preferably an aromatic sulfonate anion represented by the following general formula (SA1).

Figure 0007191981000035
Figure 0007191981000035

式(SA1)中、
Arは、アリール基を表し、スルホン酸アニオン及び-(D-B)基以外の置換基を更に有していてもよい。更に有してもよい置換基としては、フッ素原子及び水酸基等が挙げられる。
In formula (SA1),
Ar represents an aryl group and may further have a substituent other than the sulfonate anion and -(D-B) group. Substituents which may be further included include a fluorine atom and a hydroxyl group.

nは、0以上の整数を表す。nとしては、1~4が好ましく、2~3がより好ましく、3が更に好ましい。 n represents an integer of 0 or more. n is preferably 1 to 4, more preferably 2 to 3, and still more preferably 3.

Dは、単結合又は2価の連結基を表す。2価の連結基としては、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、スルホキシド基、スルホン基、スルホン酸エステル基、エステル基、及び、これらの2種以上の組み合わせからなる基等が挙げられる。 D represents a single bond or a divalent linking group. Examples of divalent linking groups include ether groups, thioether groups, carbonyl groups, sulfoxide groups, sulfone groups, sulfonate ester groups, ester groups, and groups consisting of combinations of two or more thereof.

Bは、炭化水素基を表す。 B represents a hydrocarbon group.

好ましくは、Dは単結合であり、Bは脂肪族炭化水素構造である。Bは、イソプロピル基又はシクロヘキシル基がより好ましい。 Preferably D is a single bond and B is an aliphatic hydrocarbon structure. B is more preferably an isopropyl group or a cyclohexyl group.

一般式(ZI)におけるZ、一般式(ZII)におけるアニオンZ-、一般式(ZI-3)におけるZ、一般式(ZI-3A)におけるZc、及び一般式(ZI-4)におけるZ-の好ましい例を以下に示すが、これらに限定されない。Z - in general formula (ZI), anion Z - in general formula (ZII), Z - in general formula (ZI-3), Zc - in general formula (ZI - 3A), and general formula (ZI-4) Preferred examples of Z are shown below, but are not limited thereto.

Figure 0007191981000036
Figure 0007191981000036

Figure 0007191981000037
Figure 0007191981000037

本発明においては、上記のカチオン及びアニオンを任意に組みわせて光酸発生剤Aとして使用できる。 In the present invention, any combination of the above cations and anions can be used as the photoacid generator A.

<光酸発生剤Aw>
本発明において、光酸発生剤Aが発生する酸の強さは特に限定されないが、pKaが-1.40以上であることがEL性能の向上等の観点から特に好ましい。すなわち、本発明の組成物は、光酸発生剤Aとして、発生する酸のpKaが-1.40以上である光酸発生剤(「光酸発生剤Aw」ともいう。)を用いることが好ましい。光酸発生剤Awから発生する酸のpKaの上限値は特に制限されず、例えば、5.00以下である。
光酸発生剤Awから発生する酸のpKaとしては、形成されるパターンのLWR、LER、CDUがより優れる点、及び/又は膜の膜面均一性がより優れる点で、-1.38以上が好ましい。また、その上限値は、形成されるパターンのLWR、LER、CDUがより優れる点で、2.00以下が好ましく、1.30以下がより好ましい。
光酸発生剤Awから発生する酸としては、上述したpKaを満たせば特に制限されないが、スルホン酸であることが好ましい。
<Photoacid generator Aw>
In the present invention, the strength of the acid generated by the photoacid generator A is not particularly limited, but a pKa of -1.40 or more is particularly preferable from the viewpoint of improving EL performance. That is, in the composition of the present invention, it is preferable to use, as the photoacid generator A, a photoacid generator whose generated acid has a pKa of -1.40 or higher (also referred to as "photoacid generator Aw"). . The upper limit of the pKa of the acid generated from the photoacid generator Aw is not particularly limited, and is, for example, 5.00 or less.
The pKa of the acid generated from the photo-acid generator Aw is −1.38 or higher in that the LWR, LER, and CDU of the pattern to be formed are superior, and/or the uniformity of the film surface is superior. preferable. Moreover, the upper limit is preferably 2.00 or less, more preferably 1.30 or less, in terms of the LWR, LER, and CDU of the formed pattern.
The acid generated from the photoacid generator Aw is not particularly limited as long as it satisfies the above pKa, but sulfonic acid is preferred.

光酸発生剤Awとしては、前述の一般式(ZI)におけるZ、一般式(ZII)におけるZ、一般式(ZI-3)におけるZ、一般式(ZI-3A)におけるZc、及び一般式(ZI-4)におけるZが、下記一般式(1-1)又は(1-2)で表されることが好ましい。
すなわち、前述の一般式(ZI)におけるZ、一般式(ZII)におけるZ、一般式(ZI-3)におけるZ、一般式(ZI-3A)におけるZc、及び一般式(ZI-4)におけるZの特に好ましい態様は、下記一般式(1-1)又は(1-2)で表されるアニオンである。
The photoacid generator Aw includes Z in general formula (ZI), Z in general formula (ZII), Z in general formula (ZI-3), Zc in general formula (ZI - 3A), And Z 1 - in general formula (ZI-4) is preferably represented by general formula (1-1) or (1-2) below.
That is, Z in the aforementioned general formula (ZI) , Z in general formula (ZII), Z in general formula (ZI - 3), Zc in general formula (ZI - 3A), and general formula (ZI- A particularly preferred embodiment of Z 1 - in 4) is an anion represented by the following general formula (1-1) or (1-2).

Figure 0007191981000038
Figure 0007191981000038

一般式(1-1)中、R11は、水素原子又は1価の有機基を表し、R12は、1価の有機基を表し、Rf11は、水素原子、フッ素原子、又は1価の有機基を表す。
一般式(1-2)中、R21、R22、及びR23は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、又は1価の有機基を表し、R24は、1価の有機基を表し、Rf21は、フッ素原子、又はフッ素原子を含む1価の有機基を表す。
In general formula (1-1), R 11 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, R 12 represents a monovalent organic group, Rf 11 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or a monovalent represents an organic group.
In general formula (1-2), R 21 , R 22 and R 23 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent organic group, and R 24 represents a monovalent organic group. , Rf 21 represent a fluorine atom or a monovalent organic group containing a fluorine atom.

一般式(1-1)中、R11は、水素原子又は1価の有機基を表す。
11で表される1価の有機基としては特に制限されず、炭素数1~20の1価の有機基であることが好ましく、例えば、アルキル基又はシクロアルキル基が挙げられ、上記アルキル基は直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。上記アルキル基の炭素数は、1~20が好ましく、1~10がより好ましく、炭素数1~6が更に好ましい。上記シクロアルキル基の炭素数は3~20が好ましく、6~20がより好ましい。なお、上記アルキル基又はシクロアルキル基は、更に置換基を有していてもよい。R11で表される1価の有機基はフッ素原子を有さないことが好ましい。
11としては、なかでも水素原子が好ましい。
In general formula (1-1), R 11 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
The monovalent organic group represented by R 11 is not particularly limited, and is preferably a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, such as an alkyl group or a cycloalkyl group. may be linear or branched. The alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, and still more preferably 1 to 6 carbon atoms. The cycloalkyl group preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms. In addition, the said alkyl group or cycloalkyl group may further have a substituent. The monovalent organic group represented by R 11 preferably has no fluorine atom.
R 11 is preferably a hydrogen atom.

12は、1価の有機基を表す。R12で表される1価の有機基としては特に制限されず、炭素数1~20の1価の有機基であることが好ましく、例えば、*-L11-W11で表される基が挙げられる。ここで、L11は、2価の連結基を表し、W11は、環状構造を含む有機基を表し、*は結合位置を表す。R 12 represents a monovalent organic group. The monovalent organic group represented by R 12 is not particularly limited, and is preferably a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. For example, the group represented by *-L 11 -W 11 mentioned. Here, L 11 represents a divalent linking group, W 11 represents an organic group containing a cyclic structure, and * represents a bonding position.

11で表される2価の連結基としては、例えば、-COO-(-C(=O)-O-)
、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基(好ましくは炭素数1~6)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)、アルケニレン基(好ましくは炭素数2~6)、及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基等が挙げられる。具体的には、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CO-、-O-、-SO-、-AL-、-COO-AL-、-OCO-AL-、-CONH-AL-、-NHCO-AL-、-AL-OCO-、-AL-COO-、-CO-AL-、-AL-CO-、-O-AL-、-AL-O-、及び、-AL-O-CO-O-AL-等が挙げられる。なお、上記ALは、直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基(好ましくは炭素数1~6)を表す。
Examples of the divalent linking group represented by L 11 include -COO-(-C(=O)-O-)
, -OCO-, -CONH-, -NHCO-, -CO-, -O-, -S-, -SO-, -SO 2 -, linear or branched alkylene group (preferably 1 carbon atom to 6), a cycloalkylene group (preferably having 3 to 15 carbon atoms), an alkenylene group (preferably having 2 to 6 carbon atoms), and a divalent linking group combining a plurality of these. Specifically, -COO-, -OCO-, -CONH-, -NHCO-, -CO-, -O-, -SO 2 -, -AL-, -COO-AL-, -OCO-AL-, -CONH-AL-, -NHCO-AL-, -AL-OCO-, -AL-COO-, -CO-AL-, -AL-CO-, -O-AL-, -AL-O-, and, -AL-O-CO-O-AL- and the like. AL above represents a linear or branched alkylene group (preferably having 1 to 6 carbon atoms).

11は、環状構造を含む有機基を表す。これらのなかでも、環状の有機基であることが好ましい。
環状の有機基としては、例えば、脂環基、アリール基、及び複素環基が挙げられる。
脂環基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。単環式の脂環基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びシクロオクチル基等の単環のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環基としては、例えば、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が挙げられる。なかでも、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の炭素数7以上の嵩高い構造を有する脂環基が好ましい。
W11 represents an organic group containing a cyclic structure. Among these, a cyclic organic group is preferable.
Cyclic organic groups include, for example, alicyclic groups, aryl groups, and heterocyclic groups.
Alicyclic groups may be monocyclic or polycyclic. Monocyclic alicyclic groups include, for example, monocyclic cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group. Examples of polycyclic alicyclic groups include polycyclic cycloalkyl groups such as norbornyl, tricyclodecanyl, tetracyclodecanyl, tetracyclododecanyl, and adamantyl groups. Among them, alicyclic groups having a bulky structure with 7 or more carbon atoms, such as norbornyl, tricyclodecanyl, tetracyclodecanyl, tetracyclododecanyl, and adamantyl groups, are preferred.

アリール基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。このアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、及びアントリル基が挙げられる。
複素環基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。また、複素環基は、芳香族性を有していてもよいし、芳香族性を有していなくてもよい。芳香族性を有している複素環としては、例えば、フラン環、チオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、及びピリジン環が挙げられる。芳香族性を有していない複素環としては、例えば、テトラヒドロピラン環、ラクトン環、スルトン環、及びデカヒドロイソキノリン環が挙げられる。ラクトン環及びスルトン環の例としては、前述の樹脂において例示したラクトン構造及びスルトン構造が挙げられる。複素環基における複素環としては、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、又はデカヒドロイソキノリン環が特に好ましい。
Aryl groups may be monocyclic or polycyclic. The aryl group includes, for example, phenyl group, naphthyl group, phenanthryl group, and anthryl group.
A heterocyclic group may be monocyclic or polycyclic. Moreover, the heterocyclic group may or may not have aromaticity. Heterocyclic rings having aromaticity include, for example, furan ring, thiophene ring, benzofuran ring, benzothiophene ring, dibenzofuran ring, dibenzothiophene ring, and pyridine ring. Non-aromatic heterocycles include, for example, a tetrahydropyran ring, a lactone ring, a sultone ring, and a decahydroisoquinoline ring. Examples of the lactone ring and sultone ring include the lactone structure and sultone structure exemplified in the resins described above. The heterocyclic ring in the heterocyclic group is particularly preferably a furan ring, a thiophene ring, a pyridine ring, or a decahydroisoquinoline ring.

上記環状の有機基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、アルキル基(直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよく、炭素数1~12が好ましい。)、シクロアルキル基(単環、多環、及びスピロ環のいずれであってもよく、炭素数3~20が好ましい。)、アリール基(炭素数6~14が好ましい。)、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アミド基、ウレタン基、ウレイド基、チオエーテル基、スルホンアミド基、及びスルホン酸エステル基が挙げられる。なお、環状の有機基を構成する炭素(環形成に寄与する炭素)はカルボニル炭素であってもよい。 The cyclic organic group may have a substituent. Examples of such substituents include alkyl groups (either linear or branched, preferably having 1 to 12 carbon atoms), cycloalkyl groups (monocyclic, polycyclic, and spirocyclic). It may be any, preferably having 3 to 20 carbon atoms.), an aryl group (preferably having 6 to 14 carbon atoms.), a hydroxyl group, an alkoxy group, an ester group, an amide group, a urethane group, a ureido group, a thioether group, Sulfonamide groups and sulfonate ester groups are included. In addition, carbonyl carbon may be sufficient as carbon (carbon which contributes to ring formation) which comprises a cyclic|annular organic group.

Rf11は、水素原子、フッ素原子、又は1価の有機基を表す。
Rf11で表される1価の有機基としては特に制限されないが、フッ素原子を含む1価の有機基が好ましく、例えば、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基(直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。)又はシクロアルキル基が挙げられる。上記アルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~4がより好ましい。上記シクロアルキル基の炭素数は3~20が好ましく、6~15がより好ましい。また、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基としては、パーフルオロアルキル基が好ましい。少なくとも1つのフッ素原子で置換されたシクロアルキル基としては、パーフルオロシクロアルキル基が好ましい。
Rf11としては、フッ素原子又はフッ素原子を含む1価の有機基が好ましく、フッ素原子又は炭素数1~4のパーフルオロアルキル基がより好ましく、フッ素原子又はCFが更に好ましい。
Rf 11 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or a monovalent organic group.
The monovalent organic group represented by Rf 11 is not particularly limited, but is preferably a monovalent organic group containing a fluorine atom. ) or a cycloalkyl group. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-10, more preferably 1-4. The cycloalkyl group preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 15 carbon atoms. A perfluoroalkyl group is preferable as the alkyl group substituted with at least one fluorine atom. A perfluorocycloalkyl group is preferred as the cycloalkyl group substituted with at least one fluorine atom.
Rf 11 is preferably a fluorine atom or a monovalent organic group containing a fluorine atom, more preferably a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and still more preferably a fluorine atom or CF 3 .

光酸発生剤Awのアニオンが一般式(1-1)で表されるアニオンである場合に、発生する酸(pKaが-1.40以上である酸)の好ましい具体例を以下に示すが、これらに限定されない。 Preferred specific examples of the generated acid (acid having a pKa of −1.40 or more) when the anion of the photoacid generator Aw is an anion represented by the general formula (1-1) are shown below. It is not limited to these.

Figure 0007191981000039
Figure 0007191981000039

上記一般式(1-2)中、R21、R22、及びR23は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、又は1価の有機基を表す。R21、R22、及びR23で表される1価の有機基としては特に制限されず、例えば、上述した置換基Tに例示する基が挙げられ、なかでも、フッ素原子、アルキル基(直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよく、炭素数は1~20が好ましく、1~10がより好ましく、1~6が更に好ましい)、又はシクロアルキル基(炭素数は3~20が好ましく、6~15がより好ましい)が好ましい。なお、R21、R22、及びR23で表されるアルキル基又はシクロアルキル基は、更に置換基を有していてもよく、例えば、フッ素原子で置換されていてもよい。
21、R22、及びR23としては、なかでも、水素原子又はフッ素原子が好ましい。
なお、R21とR22は、少なくとも一方はフッ素原子以外の基を表すことが好ましく、いずれもが水素原子であることがより好ましい。
In general formula (1-2) above, R 21 , R 22 and R 23 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent organic group. The monovalent organic group represented by R 21 , R 22 and R 23 is not particularly limited, and examples thereof include the groups exemplified for the substituent T described above. It may be chain or branched, and preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10, and even more preferably 1 to 6), or a cycloalkyl group (having 3 to 20 carbon atoms). preferably 6 to 15) is preferred. The alkyl group or cycloalkyl group represented by R 21 , R 22 and R 23 may further have a substituent, for example, may be substituted with a fluorine atom.
R 21 , R 22 and R 23 are preferably hydrogen atoms or fluorine atoms.
At least one of R 21 and R 22 preferably represents a group other than a fluorine atom, and more preferably both represent a hydrogen atom.

24は、1価の有機基を表す。
24で表される1価の有機基としては、炭素数1~20の1価の有機基が好ましく、例えば、フッ素原子を有さない炭素数1~20の1価の有機基が挙げられ、具体的には、一般式(1-1)中のR12で表される1価の有機基と同様のものが挙げられる。
R24 represents a monovalent organic group.
The monovalent organic group represented by R 24 is preferably a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, such as a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms and having no fluorine atom. Specific examples include the same monovalent organic groups as those represented by R 12 in general formula (1-1).

Rf21は、フッ素原子、又はフッ素原子を含む1価の有機基を表す。
Rf21で表されるフッ素原子を含む1価の有機基としては、一般式(1-1)中のRf11で表されるフッ素原子を含む1価の有機基で例示したものが挙げられる。
Rf 21 represents a fluorine atom or a monovalent organic group containing a fluorine atom.
Examples of the fluorine atom-containing monovalent organic group represented by Rf 21 include those exemplified for the fluorine atom-containing monovalent organic group represented by Rf 11 in the general formula (1-1).

光酸発生剤Awのアニオンが一般式(1-2)で表されるアニオンである場合に、発生する酸(pKaが-1.40以上である酸)の好ましい具体例を以下に示すが、これらに限定されない。 Preferable specific examples of the generated acid (acid having a pKa of −1.40 or more) when the anion of the photoacid generator Aw is an anion represented by the general formula (1-2) are shown below. It is not limited to these.

Figure 0007191981000040
Figure 0007191981000040

以下に、光酸発生剤Awの具体例を例示するが、これらに限定されない。 Specific examples of the photoacid generator Aw are shown below, but are not limited thereto.

Figure 0007191981000041
Figure 0007191981000041

光酸発生剤Aは、低分子化合物の形態であってもよく、重合体の一部に組み込まれた形態であってもよい。また、低分子化合物の形態と重合体の一部に組み込まれた形態を併用してもよい。
光酸発生剤Aは、低分子化合物の形態であることが好ましい。
光酸発生剤Aが、低分子化合物の形態である場合、分子量は3,000以下が好ましく、2,000以下がより好ましく、1,000以下が更に好ましい。
光酸発生剤Aが、重合体の一部に組み込まれた形態である場合、前述した樹脂Pの一部に組み込まれてもよく、樹脂Pとは異なる樹脂に組み込まれてもよい。
光酸発生剤Aは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の組成物中、光酸発生剤Aの含有量(複数種存在する場合はその合計の含有量)は、本発明の組成物の全固形分に対して、0.1~35質量%が好ましく、0.5~25質量%がより好ましく、1~20質量%が更に好ましい。
The photoacid generator A may be in the form of a low-molecular-weight compound, or may be in the form of being incorporated into a part of a polymer. Moreover, the form of a low-molecular-weight compound and the form incorporated into a part of a polymer may be used in combination.
The photoacid generator A is preferably in the form of a low molecular weight compound.
When the photoacid generator A is in the form of a low-molecular-weight compound, the molecular weight is preferably 3,000 or less, more preferably 2,000 or less, even more preferably 1,000 or less.
When the photoacid generator A is in the form of being incorporated in a part of the polymer, it may be incorporated in a part of the resin P described above, or may be incorporated in a resin different from the resin P.
The photo-acid generator A may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
In the composition of the present invention, the content of the photoacid generator A (the total content when multiple types are present) is 0.1 to 35% by mass with respect to the total solid content of the composition of the present invention. is preferred, 0.5 to 25 mass % is more preferred, and 1 to 20 mass % is even more preferred.

<酸拡散制御剤>
本発明の組成物は、酸拡散制御剤を含有することが好ましい。酸拡散制御剤は、露光時に光酸発生剤A等から発生する酸をトラップし、余分な発生酸による、未露光部における酸分解性樹脂の反応を抑制するクエンチャーとして作用する。例えば、塩基性化合物(DA)、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下又は消失する塩基性化合物(DB)
(「化合物(DB)」ともいう。)、光酸発生剤Aに対して相対的に弱酸となる酸を発生する化合物(DC)(「化合物(DC)」ともいう。)、窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する化合物(DD)(「化合物(DD)」ともいう。)、又はカチオン部に窒素原子を有するオニウム塩化合物(DE)(「化合物(DE)」ともいう。)等を酸拡散制御剤として使用できる。本発明の組成物においては、公知の酸拡散制御剤を適宜使用できる。例えば、米国特許出願公開2016/0070167A1号明細書の段落<0627>~<0664>、米国特許出願公開2015/0004544A1号明細書の段落<0095>~<0187>、米国特許出願公開2016/0237190A1号明細書の段落<0403>~<0423>、及び、米国特許出願公開2016/0274458A1号明細書の段落<0259>~<0328>に開示された公知の化合物を酸拡散制御剤として好適に使用できる。
<Acid diffusion control agent>
The composition of the present invention preferably contains an acid diffusion control agent. The acid diffusion control agent traps the acid generated from the photoacid generator A and the like during exposure, and acts as a quencher that suppresses the reaction of the acid-decomposable resin in the unexposed area due to excess generated acid. For example, a basic compound (DA), a basic compound (DB) whose basicity is reduced or lost by irradiation with actinic rays or radiation
(Also referred to as “compound (DB)”), a compound (DC) that generates an acid that is relatively weak with respect to photoacid generator A (also referred to as “compound (DC)”), a nitrogen atom However, a compound (DD) (also referred to as "compound (DD)") having a group that leaves by the action of an acid, or an onium salt compound (DE) having a nitrogen atom in the cation moiety (also referred to as "compound (DE)") ) etc. can be used as an acid diffusion control agent. Known acid diffusion control agents can be used as appropriate in the composition of the present invention. For example, paragraphs <0627>-<0664> of US Patent Application Publication No. 2016/0070167A1, paragraphs <0095>-<0187> of US Patent Application Publication No. 2015/0004544A1, US Patent Application Publication No. 2016/0237190A1 Known compounds disclosed in paragraphs <0403> to <0423> of the specification and paragraphs <0259> to <0328> of US Patent Application Publication No. 2016/0274458A1 can be suitably used as acid diffusion control agents. .

(塩基性化合物(DA))
塩基性化合物(DA)としては、下記式(A)~(E)で示される構造を有する化合物が好ましい。
(Basic compound (DA))
As the basic compound (DA), compounds having structures represented by the following formulas (A) to (E) are preferred.

Figure 0007191981000042
Figure 0007191981000042

一般式(A)及び(E)中、
200、R201及びR202は、同一でも異なってもよく、各々独立に、水素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1~20)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3~20)又はアリール基(炭素数6~20)を表す。R201とR202は、互いに結合して環を形成してもよい。
203、R204、R205及びR206は、同一でも異なってもよく、各々独立に、炭素数1~20のアルキル基を表す。
In general formulas (A) and (E),
R 200 , R 201 and R 202 may be the same or different and each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms) or an aryl represents a group (6 to 20 carbon atoms). R 201 and R 202 may combine with each other to form a ring.
R 203 , R 204 , R 205 and R 206 may be the same or different and each independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.

一般式(A)及び(E)中のアルキル基は、置換基を有していても無置換であってもよい。
上記アルキル基について、置換基を有するアルキル基としては、炭素数1~20のアミノアルキル基、炭素数1~20のヒドロキシアルキル基、又は炭素数1~20のシアノアルキル基が好ましい。
一般式(A)及び(E)中のアルキル基は、無置換であることがより好ましい。
The alkyl groups in general formulas (A) and (E) may be substituted or unsubstituted.
Regarding the above alkyl group, the substituted alkyl group is preferably an aminoalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a cyanoalkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
The alkyl groups in general formulas (A) and (E) are more preferably unsubstituted.

塩基性化合物(DA)としては、グアニジン、アミノピロリジン、ピラゾール、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルホリン、アミノアルキルモルフォリン、又はピペリジン等が好ましく、イミダゾール構造、ジアザビシクロ構造、オニウムヒドロキシド構造、オニウムカルボキシレート構造、トリアルキルアミン構造、アニリン構造若しくはピリジン構造を有する化合物、水酸基及び/若しくはエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体、又は、水酸基及び/若しくはエーテル結合を有するアニリン誘導体等がより好ましい。 As the basic compound (DA), guanidine, aminopyrrolidine, pyrazole, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine, or piperidine are preferable, and imidazole structure, diazabicyclo structure, onium hydroxide structure, onium carboxylate structure, A compound having a trialkylamine structure, an aniline structure or a pyridine structure, an alkylamine derivative having a hydroxyl group and/or an ether bond, or an aniline derivative having a hydroxyl group and/or an ether bond is more preferred.

塩基性化合物(DA)の共役酸のpKaと、光酸発生剤A(好ましくは光酸発生剤Aw)から発生する酸のpKaとの差(塩基性化合物(DA)の共役酸のpKaから光酸発生剤A(好ましくは光酸発生剤Aw)から発生する酸のpKaを引いた値)は、1.00以上が好ましく、1.00~14.00がより好ましく、2.00~13.00が更に好ましい。
また、塩基性化合物(DA)の共役酸のpKaは、使用する光酸発生剤A(好ましくは光酸発生剤Aw)の種類によっても異なるが、例えば、0.00~14.00が好ましく、3.00~13.00がより好ましく、3.50~12.50が更に好ましい。
The difference between the pKa of the conjugate acid of the basic compound (DA) and the pKa of the acid generated from the photoacid generator A (preferably the photoacid generator Aw) (the pKa of the conjugate acid of the basic compound (DA) to the photoacid The value obtained by subtracting the pKa of the acid generated from the acid generator A (preferably the photoacid generator Aw) is preferably 1.00 or more, more preferably 1.00 to 14.00, and 2.00 to 13.0. 00 is more preferred.
In addition, the pKa of the conjugate acid of the basic compound (DA) varies depending on the type of photoacid generator A (preferably photoacid generator Aw) used, but is preferably 0.00 to 14.00, for example. 3.00 to 13.00 is more preferred, and 3.50 to 12.50 is even more preferred.

(活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下又は消失する塩基性化合物(DB))
塩基性化合物(DB)は、プロトンアクセプター性官能基を有し、かつ、活性光線又は放射線の照射により分解して、プロトンアクセプター性が低下、消失、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化する化合物である。
(Basic compound (DB) whose basicity is reduced or lost by irradiation with actinic rays or radiation)
The basic compound (DB) has a proton acceptor functional group and is decomposed by exposure to actinic rays or radiation to reduce or eliminate the proton acceptor, or change the proton acceptor to acidic. is a compound.

プロトンアクセプター性官能基とは、プロトンと静電的に相互作用し得る基又は電子を有する官能基であって、例えば、環状ポリエーテル等のマクロサイクリック構造を有する官能基、又は、π共役に寄与しない非共有電子対をもった窒素原子を有する官能基を意味する。π共役に寄与しない非共有電子対を有する窒素原子とは、例えば、下記式に示す部分構造を有する窒素原子である。 The proton-accepting functional group is a functional group having electrons or a group capable of electrostatically interacting with protons, for example, a functional group having a macrocyclic structure such as cyclic polyether, or a π-conjugated means a functional group having a nitrogen atom with a lone pair of electrons that does not contribute to A nitrogen atom having a lone pair of electrons that does not contribute to π-conjugation is, for example, a nitrogen atom having a partial structure represented by the following formula.

Figure 0007191981000043
Figure 0007191981000043

プロトンアクセプター性官能基の好ましい部分構造として、例えば、クラウンエーテル構造、アザクラウンエーテル構造、1~3級アミン構造、ピリジン構造、イミダゾール構造、及びピラジン構造等が挙げられる。 Preferred partial structures of proton acceptor functional groups include, for example, crown ether structures, azacrown ether structures, primary to tertiary amine structures, pyridine structures, imidazole structures, and pyrazine structures.

化合物(DB)は、活性光線又は放射線の照射により分解してプロトンアクセプター性が低下若しくは消失し、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化した化合物を発生する。ここでプロトンアクセプター性の低下若しくは消失、又はプロトンアクセプター性から酸性への変化とは、プロトンアクセプター性官能基にプロトンが付加することに起因するプロトンアクセプター性の変化であり、具体的には、プロトンアクセプター性官能基を有する化合物(DB)とプロトンとからプロトン付加体が生成するとき、その化学平衡における平衡定数が減少することを意味する。
プロトンアクセプター性は、pH測定を行うことによって確認することができる。
The compound (DB) is decomposed by exposure to actinic rays or radiation to reduce or eliminate its proton acceptor property, or to generate a compound whose proton acceptor property is changed to an acidic one. Here, the reduction or disappearance of proton acceptor property, or the change from proton acceptor property to acidity is a change in proton acceptor property due to the addition of protons to the proton acceptor functional group. means that when a proton adduct is produced from a compound (DB) having a proton-accepting functional group and a proton, the equilibrium constant in the chemical equilibrium decreases.
Proton acceptor properties can be confirmed by measuring pH.

活性光線又は放射線の照射により化合物(DB)が分解して発生する化合物のpKaは、pKa<-1を満たすことが好ましく、-13<pKa<-1を満たすことがより好ましく、-13<pKa<-3を満たすことが更に好ましい。 The pKa of the compound generated by decomposition of the compound (DB) by irradiation with actinic rays or radiation preferably satisfies pKa<-1, more preferably satisfies -13<pKa<-1, and -13<pKa. It is more preferable to satisfy <−3.

化合物(DB)は、一般式(bd-1)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(bd-1):
b1-Bb1-Xb1-Ab1-W-N-W-Rfb1 [Cb1
Compound (DB) is preferably a compound represented by general formula (bd-1).
General formula (bd-1):
R b1 -B b1 -X b1 -A b1 -W 1 -N - -W 2 -Rf b1 [C b1 + ]

一般式(bd-1)中、
及びWは、それぞれ独立に、-SO-又は-CO-を表す。
Rfb1は、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を表す。
b1は、単結合又は2価の連結基を表す。
b1は、単結合、-SO-、又は-CO-を表す。
b1は、単結合、酸素原子、又は-N(Rb1x)Rb1y-を表す。
b1xは、水素原子又は有機基を表す。
b1yは、単結合又は2価の有機基を表す。
b1は、プロトンアクセプター性官能基を有する1価の有機基を表す。
b1xは、Rb1yと結合して環を形成していてもよく、Rb1と結合して環を形成していてもよい。
[Cb1 ]は、カウンターカチオンを表す。
In the general formula (bd-1),
W 1 and W 2 each independently represent -SO 2 - or -CO-.
Rf b1 represents an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted cycloalkyl group, or an optionally substituted aryl group.
A b1 represents a single bond or a divalent linking group.
X b1 represents a single bond, —SO 2 —, or —CO—.
B b1 represents a single bond, an oxygen atom, or —N(R b1x )R b1y —.
R b1x represents a hydrogen atom or an organic group.
R b1y represents a single bond or a divalent organic group.
R b1 represents a monovalent organic group having a proton acceptor functional group.
R b1x may combine with R b1y to form a ring, or may combine with R b1 to form a ring.
[C b1 + ] represents a counter cation.

及びWは、少なくとも一方が-SO-であることが好ましく、双方が-SO-であることがより好ましい。At least one of W 1 and W 2 is preferably —SO 2 —, more preferably both are —SO 2 —.

Rfb1は、炭素数1~6のフッ素原子を有してもよいアルキル基であることが好ましく、炭素数1~6のパーフルオロアルキル基であることがより好ましく、炭素数1~3のパーフルオロアルキル基であることが更に好ましい。Rf b1 is preferably an optionally fluorine-containing alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms. A fluoroalkyl group is more preferred.

b1における2価の連結基としては、炭素数2~12の2価の連結基が好ましく、例えば、アルキレン基、及びフェニレン基等が挙げられる。なかでも、少なくとも1つのフッ素原子を有するアルキレン基が好ましく、炭素数は2~6が好ましく、2~4がより好ましい。アルキレン鎖中に酸素原子、又は硫黄原子等の連結基を有していてもよい。アルキレン基は、水素原子の数の30~100%がフッ素原子で置換されたアルキレン基が好ましく、Xb1またはWと結合した炭素原子がフッ素原子を有することがより好ましい。なかでも、Ab1における2価の連結基はパーフルオロアルキレン基が好ましく、パーフルオロエチレン基、パーフルオロプロピレン基、又はパーフルオロブチレン基がより好ましい。The divalent linking group for A b1 is preferably a divalent linking group having 2 to 12 carbon atoms, such as an alkylene group and a phenylene group. Among them, an alkylene group having at least one fluorine atom is preferable, and the number of carbon atoms is preferably 2-6, more preferably 2-4. A linking group such as an oxygen atom or a sulfur atom may be present in the alkylene chain. The alkylene group is preferably an alkylene group in which 30 to 100% of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms, and more preferably the carbon atoms bonded to X b1 or W 1 have fluorine atoms. Among them, the divalent linking group in Ab1 is preferably a perfluoroalkylene group, more preferably a perfluoroethylene group, a perfluoropropylene group, or a perfluorobutylene group.

b1xにおける1価の有機基としては、炭素数2~30が好ましく、例えば、アルキル基、環内に酸素原子を有していてもよいシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及びアルケニル基等が挙げられる。
b1xにおけるアルキル基としては、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数1~20の直鎖及び分岐アルキル基であり、アルキル鎖中に酸素原子、硫黄原子、及び/又は窒素原子を有していてもよい。
なお、置換基を有するアルキル基として、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基にシクロアルキル基が置換した基(例えば、アダマンチルメチル基、アダマンチルエチル基、シクロヘキシルエチル基、及びカンファー残基等)が挙げられる。
b1xにおけるシクロアルキル基としては、置換基を有していてもよく、炭素数3~20のシクロアルキル基が好ましい。また、シクロアルキル基の環内に酸素原子を有していてもよい。
b1xにおけるアリール基としては、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数6~14のアリール基である。
b1xにおけるアラルキル基としては、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数7~20のアラルキル基が挙げられる。
b1xにおけるアルケニル基としては、置換基を有していてもよく、例えば、Rb1xとして挙げたアルキル基の任意の位置に2重結合を有する基が挙げられる。
The monovalent organic group for R b1x preferably has 2 to 30 carbon atoms, such as an alkyl group, a cycloalkyl group optionally having an oxygen atom in the ring, an aryl group, an aralkyl group, and an alkenyl group. is mentioned.
The alkyl group for R b1x may have a substituent, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and an oxygen atom, a sulfur atom and/or a nitrogen atom in the alkyl chain. may have
As the alkyl group having a substituent, a group in which a linear or branched alkyl group is substituted with a cycloalkyl group (for example, an adamantylmethyl group, an adamantylethyl group, a cyclohexylethyl group, a camphor residue, etc.). mentioned.
The cycloalkyl group for R b1x may have a substituent, and is preferably a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms. Moreover, the cycloalkyl group may have an oxygen atom in the ring.
The aryl group for R b1x may have a substituent, and is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms.
The aralkyl group for R b1x may have a substituent, and is preferably an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms.
The alkenyl group for R b1x may have a substituent, and examples thereof include groups having a double bond at any position of the alkyl group exemplified for R b1x .

b1が-N(Rb1x)Rb1y-を表す場合、Rb1yにおける2価の有機基としては、アルキレン基が好ましい。また、この場合、Rb1xとRb1yとが互いに結合して形成し得る環としては、例えば、窒素原子を含む5~8員の環、特に好ましくは6員の環が挙げられる。環が含む窒素原子は、-N(Rb1x)Rb1y-においてXb1と直接結合する窒素原子以外の窒素原子であってもよい。When B b1 represents —N(R b1x )R b1y —, the divalent organic group for R b1y is preferably an alkylene group. In this case, the ring that can be formed by combining R b1x and R b1y includes, for example, a 5- to 8-membered ring containing a nitrogen atom, particularly preferably a 6-membered ring. The nitrogen atom contained in the ring may be a nitrogen atom other than the nitrogen atom directly bonded to X b1 in -N(R b1x )R b1y -.

b1が-N(Rb1x)Rb1y-を表す場合、Rb1とRb1xとが互いに結合して環を形成していることが好ましい。環を形成すれば、安定性が向上し、これを用いた組成物の保存安定性が向上する。環を形成する炭素数は4~20が好ましく、単環でも多環でもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、及び/又は窒素原子を含んでいてもよい。環が含む窒素原子は、-N(Rb1x)Rb1y-においてXb1と直接結合する窒素原子以外の窒素原子であってもよい。When B b1 represents —N(R b1x )R b1y —, it is preferred that R b1 and R b1x combine with each other to form a ring. The formation of a ring improves the stability and the storage stability of the composition using it. The ring preferably has 4 to 20 carbon atoms, may be monocyclic or polycyclic, and may contain an oxygen atom, a sulfur atom and/or a nitrogen atom in the ring. The nitrogen atom contained in the ring may be a nitrogen atom other than the nitrogen atom directly bonded to X b1 in -N(R b1x )R b1y -.

単環としては、窒素原子を含む4員環、5員環、6員環、7員環、及び8員環等が挙げられる。このような環構造としては、例えば、ピペラジン環及びピペリジン環が挙げられる。多環としては、2又は3以上の単環式構造の組み合わせから成る構造が挙げられる。
単環及び多環のそれぞれは、置換基を有していてもよく、例えば、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、カルボニル基、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3~10)、アリール基(好ましくは炭素数6~14)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1~10)、アシル基(好ましくは炭素数2~15)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2~15)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2~15)、又はアミノアシル基(好ましくは炭素数2~20)等が好ましい。これらの置換基は、可能な場合は更に置換基を有していてもよい。アリール基、及びシクロアルキル基が更に置換基を有する場合の例としては、アルキル基(好ましくは炭素数1~15)が挙げられる。アミノアシル基が更に有する置換基の例としては、アルキル基(好ましくは炭素数1~15)が挙げられる。
Monocyclic rings include 4-, 5-, 6-, 7-, and 8-membered rings containing a nitrogen atom. Such ring structures include, for example, a piperazine ring and a piperidine ring. Polycyclic rings include structures consisting of combinations of two or more monocyclic structures.
Each of the monocyclic and polycyclic rings may have a substituent, such as a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, a carbonyl group, a cycloalkyl group (preferably having 3 to 10 carbon atoms), and an aryl group. (Preferably 6 to 14 carbon atoms), alkoxy groups (preferably 1 to 10 carbon atoms), acyl groups (preferably 2 to 15 carbon atoms), acyloxy groups (preferably 2 to 15 carbon atoms), alkoxycarbonyl groups ( preferably 2 to 15 carbon atoms), or an aminoacyl group (preferably 2 to 20 carbon atoms). These substituents may have further substituents if possible. Examples of aryl groups and cycloalkyl groups further having substituents include alkyl groups (preferably having 1 to 15 carbon atoms). Examples of substituents further possessed by the aminoacyl group include alkyl groups (preferably having 1 to 15 carbon atoms).

b1におけるプロトンアクセプター性官能基としては、上記の通りであり、部分構造として、例えば、クラウンエーテル、1~3級アミン、及び含窒素ヘテロ環(ピリジン、イミダゾール、及びピラジン等)の構造を有することが好ましい。
なお、プロトンアクセプター性官能基としては、窒素原子を有する官能基が好ましく、1~3級アミノ基を有する基、又は含窒素ヘテロ環基がより好ましい。これら構造においては、構造中に含まれる窒素原子に隣接する原子の全てが、炭素原子又は水素原子であることが好ましい。また、窒素原子に対して、電子求引性の官能基(カルボニル基、スルホニル基、シアノ基、及びハロゲン原子等)が直結していないことが好ましい。
このようなプロトンアクセプター性官能基を含む1価の有機基(基Rb1)における一価の有機基としては、好ましい炭素数は2~30であり、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及びアルケニル基等を挙げられ、各基は置換基を有していてもよい。
The proton-accepting functional group in R b1 is as described above, and examples of the partial structure include structures of crown ethers, primary to tertiary amines, and nitrogen-containing heterocycles (pyridine, imidazole, pyrazine, etc.). It is preferable to have
As the proton acceptor functional group, a functional group having a nitrogen atom is preferable, and a group having a primary to tertiary amino group or a nitrogen-containing heterocyclic group is more preferable. In these structures, all atoms adjacent to nitrogen atoms contained in the structures are preferably carbon atoms or hydrogen atoms. Further, it is preferable that an electron-withdrawing functional group (carbonyl group, sulfonyl group, cyano group, halogen atom, etc.) is not directly connected to the nitrogen atom.
The monovalent organic group in such a monovalent organic group (group R b1 ) containing a proton acceptor functional group preferably has 2 to 30 carbon atoms, and is an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, Aralkyl groups, alkenyl groups, and the like can be mentioned, and each group may have a substituent.

b1におけるプロトンアクセプター性官能基を含む、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及びアルケニル基における、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及びアルケニル基は、それぞれ、Rb1xとして挙げたアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及びアルケニル基と同様の基が挙げられる。The alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group, and alkenyl group in the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group, and alkenyl group containing a proton acceptor functional group in R b1 are, respectively, The same groups as the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group, and alkenyl group exemplified as R b1x can be mentioned.

上記各基が有してもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシ基、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3~10。一部がヘテロ原子又はヘテロ原子を有する基(エステル基等)で置換されていてもよい)、アリール基(好ましくは炭素数6~14)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1~10)、アシル基(好ましくは炭素数2~20)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2~10)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2~20)、及びアミノアシル基(好ましくは炭素数2~20)等が挙げられる。アリール基及びシクロアルキル基等における環状基が有する置換基としては、例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1~20)が挙げられる。アミノアシル基が有する置換基としては、例えば、1又は2のアルキル基(好ましくは炭素数1~20)が挙げられる。 Examples of substituents that each of the above groups may have include, for example, a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, a cyano group, a carboxy group, a cycloalkyl group (preferably having 3 to 10 carbon atoms. may be substituted with a group having (such as an ester group)), an aryl group (preferably having 6 to 14 carbon atoms), an alkoxy group (preferably having 1 to 10 carbon atoms), an acyl group (preferably having 2 to 20), acyloxy groups (preferably having 2 to 10 carbon atoms), alkoxycarbonyl groups (preferably having 2 to 20 carbon atoms), and aminoacyl groups (preferably having 2 to 20 carbon atoms). Examples of substituents possessed by cyclic groups such as aryl groups and cycloalkyl groups include alkyl groups (preferably having 1 to 20 carbon atoms). Substituents possessed by the aminoacyl group include, for example, 1 or 2 alkyl groups (preferably having 1 to 20 carbon atoms).

[Cb1 ]は、カウンターカチオンとしては、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンが好ましい。スルホニウムカチオン及びヨードニウムカチオンとしては、例えば、光酸発生剤Aが有してもよいカチオンにおけるスルホニウムカチオン及びヨードニウムカチオン(より具体的には、一般式(ZI)で表される化合物におけるカチオン、及び一般式(ZII)で表される化合物におけるカチオン等)が同様に使用できる。[C b1 + ] is preferably a sulfonium cation or an iodonium cation as a counter cation. Examples of sulfonium cations and iodonium cations include sulfonium cations and iodonium cations in the cations that the photoacid generator A may have (more specifically, cations in compounds represented by general formula (ZI), and general cations in compounds represented by formula (ZII)) can be used as well.

塩基性化合物(DB)の共役酸のpKaと、光酸発生剤A(好ましくは光酸発生剤Aw)から発生する酸のpKaとの差(塩基性化合物(DB)の共役酸のpKaから光酸発生剤A(好ましくは光酸発生剤Aw)から発生する酸のpKaを引いた値)は、1.00以上が好ましく、1.00~14.00がより好ましく、2.00~13.00が更に好ましい。
また、塩基性化合物(DB)の共役酸のpKaは、使用する光酸発生剤A(好ましくは光酸発生剤Aw)の種類によっても異なるが、例えば、0.00~14.00が好ましく、3.00~13.00がより好ましく、3.50~12.50が更に好ましい。
The difference between the pKa of the conjugate acid of the basic compound (DB) and the pKa of the acid generated from the photoacid generator A (preferably the photoacid generator Aw) (the pKa of the conjugate acid of the basic compound (DB) to the light The value obtained by subtracting the pKa of the acid generated from the acid generator A (preferably the photoacid generator Aw) is preferably 1.00 or more, more preferably 1.00 to 14.00, and 2.00 to 13.0. 00 is more preferred.
In addition, the pKa of the conjugate acid of the basic compound (DB) varies depending on the type of photoacid generator A (preferably photoacid generator Aw) used, but is preferably 0.00 to 14.00, for example. 3.00 to 13.00 is more preferred, and 3.50 to 12.50 is even more preferred.

(光酸発生剤Aに対して相対的に弱酸となる酸を発生する化合物(DC))
化合物(DC)は好ましくは、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物である。以下、化合物(DC)のうち活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を、「光酸発生剤B」とも呼ぶ。
光酸発生剤Bは、光酸発生剤A(好ましくは光酸発生剤Aw)から発生する酸よりもpKaが1.00以上大きい酸を発生する化合物であることが好ましい。
光酸発生剤Bから発生する酸のpKaと、光酸発生剤A(好ましくは光酸発生剤Aw)から発生する酸のpKaとの差(光酸発生剤Bから発生する酸のpKaから光酸発生剤A(好ましくは光酸発生剤Aw)から発生する酸のpKaを引いた値)は、1.00以上であり、1.00~10.00が好ましく、1.00~5.00がより好ましく、1.00~3.00が更に好ましい。
また、光酸発生剤Bから発生する酸のpKaは、使用する光酸発生剤A(好ましくは光酸発生剤Aw)の種類によっても異なるが、例えば、0.00~10.00が好ましく、0.50~5.00がより好ましく、1.00~5.00が更に好ましい。
(Compound (DC) that generates an acid that is relatively weak to the photoacid generator A)
The compound (DC) is preferably a compound that generates an acid upon exposure to actinic rays or radiation. Hereinafter, among compounds (DC), a compound that generates an acid upon exposure to actinic rays or radiation is also referred to as "photoacid generator B".
The photoacid generator B is preferably a compound that generates an acid having a pKa greater than that of the acid generated from the photoacid generator A (preferably the photoacid generator Aw) by 1.00 or more.
The difference between the pKa of the acid generated from the photo-acid generator B and the pKa of the acid generated from the photo-acid generator A (preferably the photo-acid generator Aw) (from the pKa of the acid generated from the photo-acid generator B to the light The value obtained by subtracting the pKa of the acid generated from the acid generator A (preferably the photoacid generator Aw) is 1.00 or more, preferably 1.00 to 10.00, and 1.00 to 5.00. is more preferred, and 1.00 to 3.00 is even more preferred.
Further, the pKa of the acid generated from the photoacid generator B varies depending on the type of the photoacid generator A (preferably the photoacid generator Aw) used, but is preferably 0.00 to 10.00, for example. 0.50 to 5.00 is more preferred, and 1.00 to 5.00 is even more preferred.

光酸発生剤Bは、アニオンとカチオンとからなるオニウム塩化合物が好ましい。このようなオニウム塩化合物としては、一般式(d1-1)~(d1-3)で表される化合物が好ましい。 The photoacid generator B is preferably an onium salt compound consisting of an anion and a cation. As such onium salt compounds, compounds represented by general formulas (d1-1) to (d1-3) are preferable.

Figure 0007191981000044
Figure 0007191981000044

式中、R51は置換基(例えば、水酸基)を有していてもよい炭化水素基(例えば、フェニル基等のアリール基)を表す。
2cは置換基を有していてもよい炭素数1~30の炭化水素基(ただし、Sに隣接する炭素原子にはフッ素原子が置換されない)を表す。
2cにおける上記炭化水素基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、環状構造を有していてもよい。また、上記炭化水素基における炭素原子(好ましくは、上記炭化水素基が環状構造を有する場合における、環状構造を形成する炭素原子)は、カルボニル炭素(-CO-)であってもよい。上記炭化水素基としては、例えば、置換基を有していてもよいノルボルニル基を有する基が挙げられる。上記ノルボルニル基を形成する炭素原子は、カルボニル炭素であってもよい。
52は有機基を表し、Yは直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基、シクロアルキレン基、又はアリーレン基を表し、Rfはフッ素原子を含む炭化水素基を表す。
また、一般式(d1-2)中の「Z2c-SO 」は、光酸発生剤A(好ましくは光酸発生剤Aw)におけるアニオン(好ましくは前述の一般式(1-1)で表される基又は前述の一般式(1-2)で表される基)とは異なることが好ましい。
は、それぞれ独立に、アンモニウムカチオン、スルホニウムカチオン、又はヨードニウムカチオンである。
スルホニウムカチオン及びヨードニウムカチオンとしては、例えば、光酸発生剤Aが有してもよいカチオンにおけるスルホニウムカチオン及びヨードニウムカチオン(より具体的には、一般式(ZI)で表される化合物、及び一般式(ZII)で表される化合物におけるカチオン)が同様に使用できる。
In the formula, R 51 represents a hydrocarbon group (eg, an aryl group such as a phenyl group) optionally having a substituent (eg, hydroxyl group).
Z 2c represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms (provided that the carbon atom adjacent to S is not substituted with a fluorine atom).
The above hydrocarbon group for Z 2c may be linear or branched, and may have a cyclic structure. In addition, the carbon atoms in the hydrocarbon group (preferably the carbon atoms forming a cyclic structure when the hydrocarbon group has a cyclic structure) may be carbonyl carbon (--CO--). Examples of the hydrocarbon group include a group having an optionally substituted norbornyl group. A carbon atom forming the norbornyl group may be a carbonyl carbon.
R52 represents an organic group , Y3 represents a linear or branched alkylene group, cycloalkylene group or arylene group, and Rf represents a hydrocarbon group containing a fluorine atom.
Further, “Z 2c —SO 3 ” in general formula (d1-2) is an anion (preferably in general formula (1-1) described above) in photoacid generator A (preferably photoacid generator Aw). or the group represented by the general formula (1-2) described above).
Each M + is independently an ammonium cation, a sulfonium cation, or an iodonium cation.
Examples of sulfonium cations and iodonium cations include sulfonium cations and iodonium cations in the cations that the photoacid generator A may have (more specifically, compounds represented by general formula (ZI), and general formula ( ZII) cations in compounds represented by ZII) can likewise be used.

光酸発生剤Bは、カチオン部位とアニオン部位とを同一分子内に有し、かつ、上記カチオン部位と上記アニオン部位とが共有結合により連結している化合物であってもよい。
上記化合物としては、一般式(C-1)で表される化合物又は一般式(C-2)で表される化合物が好ましい。
The photoacid generator B may be a compound having a cation site and an anion site in the same molecule, and the cation site and the anion site are linked by a covalent bond.
As the compound, a compound represented by general formula (C-1) or a compound represented by general formula (C-2) is preferable.

Figure 0007191981000045
Figure 0007191981000045

一般式(C-1)~(C-3)中、
、R、及びRは、それぞれ独立に炭素数1以上の置換基を表す。
は、カチオン性基(S、I、又はN)と-Xとを連結する2価の連結基又は単結合を表す。
-Xは、-COO、-SO 、-SO 、又は-N-Rを表す。
は、隣接するN原子との連結部位に、カルボニル基(-CO-)、スルホニル基(-SO-)、及びスルフィニル基(-S(=O)-)のうち少なくとも1つを有する1価の置換基を表す。
、R、R、R、及びLは、互いに結合して環を形成してもよい。
また、一般式(C-3)において、R~Rのうち2つを合わせて1つの2価の置換基を表し、N原子と2重結合により結合していてもよい。
In general formulas (C-1) to (C-3),
R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a substituent having 1 or more carbon atoms.
L 1 represents a divalent linking group or a single bond that links a cationic group (S + , I + , or N + ) and -X-.
—X represents —COO , —SO 3 , —SO 2 , or —N —R 4 .
R 4 has at least one of a carbonyl group (--CO--), a sulfonyl group (--SO 2 --), and a sulfinyl group (--S(=O)--) at the linking site with the adjacent N atom represents a monovalent substituent.
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and L 1 may combine with each other to form a ring.
In general formula (C-3), two of R 1 to R 3 together represent one divalent substituent, which may be bonded to the N atom via a double bond.

~Rにおける炭素数1以上の置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基(好ましくは炭素数6~15)、アルキルオキシカルボニル基、シクロアルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルアミノカルボニル基、シクロアルキルアミノカルボニル基、及びアリールアミノカルボニル基等が挙げられる。なかでも、アルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基が好ましい。Examples of substituents having 1 or more carbon atoms for R 1 to R 3 include alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups (preferably having 6 to 15 carbon atoms), alkyloxycarbonyl groups, cycloalkyloxycarbonyl groups, and aryloxycarbonyl groups. , an alkylaminocarbonyl group, a cycloalkylaminocarbonyl group, an arylaminocarbonyl group, and the like. Among them, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group is preferable.

2価の連結基としてのLは、直鎖状又は分岐鎖状アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基(好ましくは炭素数6~15)、カルボニル基、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合、ウレア結合、及びこれらの2種以上を組み合わせてなる基等が挙げられる。なかでも、アルキレン基、アリーレン基、エーテル結合、エステル結合、又はこれらの2種以上を組み合わせてなる基が好ましい。L 1 as a divalent linking group is a linear or branched alkylene group, cycloalkylene group, arylene group (preferably having 6 to 15 carbon atoms), carbonyl group, ether bond, ester bond, amide bond, urethane A bond, a urea bond, a group formed by combining two or more of these, and the like. Among them, an alkylene group, an arylene group, an ether bond, an ester bond, or a group formed by combining two or more of these is preferable.

光酸発生剤Bは、光酸発生剤A(好ましくは光酸発生剤Aw)から発生する酸よりもpKaが1.00以上大きい酸を発生する化合物であって、カチオン部に窒素原子を有するオニウム塩化合物でもよい。カチオン部に窒素原子を有するオニウム塩化合物は、カチオン部に窒素原子を含む塩基性部位を有することが好ましい。
塩基性部位は、アミノ基であることが好ましく、脂肪族アミノ基であることがより好ましい。また、塩基性部位中の窒素原子に隣接する原子の全てが、水素原子又は炭素原子であることが好ましい。また、塩基性向上の観点から、窒素原子に対して、電子求引性の官能基(カルボニル基、スルホニル基、シアノ基、及びハロゲン原子等)が直結していないことが好ましい。
The photoacid generator B is a compound that generates an acid with a pKa greater than that of the acid generated from the photoacid generator A (preferably the photoacid generator Aw) by 1.00 or more, and has a nitrogen atom in the cation portion. Onium salt compounds may also be used. The onium salt compound having a nitrogen atom in the cation portion preferably has a basic site containing a nitrogen atom in the cation portion.
The basic moiety is preferably an amino group, more preferably an aliphatic amino group. Also, all atoms adjacent to the nitrogen atom in the basic moiety are preferably hydrogen atoms or carbon atoms. Moreover, from the viewpoint of improving basicity, it is preferable that an electron-withdrawing functional group (a carbonyl group, a sulfonyl group, a cyano group, a halogen atom, etc.) is not directly connected to the nitrogen atom.

光酸発生剤Bは、低分子化合物の形態であってもよく、重合体の一部に組み込まれた形態であってもよい。また、低分子化合物の形態と重合体の一部に組み込まれた形態を併用してもよい。
光酸発生剤Bは、低分子化合物の形態であることが好ましい。
光酸発生剤Bが、低分子化合物の形態である場合、分子量は3,000以下が好ましく、2,000以下がより好ましく、1,000以下が更に好ましい。
The photoacid generator B may be in the form of a low-molecular-weight compound, or may be in the form of being incorporated into a part of a polymer. Moreover, the form of a low-molecular-weight compound and the form incorporated into a part of a polymer may be used in combination.
The photoacid generator B is preferably in the form of a low molecular weight compound.
When the photoacid generator B is in the form of a low-molecular-weight compound, the molecular weight is preferably 3,000 or less, more preferably 2,000 or less, even more preferably 1,000 or less.

(窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する化合物(DD))
化合物(DD)は、酸の作用により脱離する基を窒素原子上に有するアミン誘導体であることが好ましい。
酸の作用により脱離する基としては、アセタール基、カルボネート基、カルバメート基、3級エステル基、3級水酸基、又はヘミアミナールエーテル基が好ましく、カルバメート基、又はヘミアミナールエーテル基がより好ましい。
化合物(DD)は低分子化合物であることが好ましい。
化合物(DD)の分子量は、100~1000が好ましく、100~700がより好ましく、100~500が更に好ましい。
化合物(DD)は、窒素原子上に保護基を有するカルバメート基を有してもよい。カルバメート基を構成する保護基としては、下記一般式(d-1)で表される。
(Compound (DD) having a group having a nitrogen atom and leaving by the action of an acid)
The compound (DD) is preferably an amine derivative having a group on the nitrogen atom that leaves under the action of an acid.
The group that leaves by the action of an acid is preferably an acetal group, a carbonate group, a carbamate group, a tertiary ester group, a tertiary hydroxyl group, or a hemiaminal ether group, more preferably a carbamate group or a hemiaminal ether group. .
Compound (DD) is preferably a low-molecular-weight compound.
The molecular weight of the compound (DD) is preferably 100-1000, more preferably 100-700, even more preferably 100-500.
Compound (DD) may have a carbamate group with a protecting group on the nitrogen atom. A protecting group constituting a carbamate group is represented by the following general formula (d-1).

Figure 0007191981000046
Figure 0007191981000046

一般式(d-1)において、
Rbは、各々独立に、水素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1~10)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3~30)、アリール基(好ましくは炭素数3~30)、アラルキル基(好ましくは炭素数1~10)、又はアルコキシアルキル基(好ましくは炭素数1~10)を表す。Rbは相互に結合して環を形成していてもよい。
Rbが示すアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基は、各々独立にヒドロキシル基、シアノ基、アミノ基、ピロリジノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、オキソ基等の官能基、アルコキシ基、又はハロゲン原子で置換されていてもよい。Rbが示すアルコキシアルキル基についても同様である。
In general formula (d-1),
Rb each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably having 3 to 30 carbon atoms), an aryl group (preferably having 3 to 30 carbon atoms), an aralkyl group ( preferably 1 to 10 carbon atoms) or an alkoxyalkyl group (preferably 1 to 10 carbon atoms). Rb's may combine with each other to form a ring.
The alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, and aralkyl group represented by Rb are each independently a hydroxyl group, a cyano group, an amino group, a pyrrolidino group, a piperidino group, a morpholino group, a functional group such as an oxo group, an alkoxy group, or It may be substituted with a halogen atom. The same applies to the alkoxyalkyl group represented by Rb.

Rbとしては、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基が好ましく、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、又はシクロアルキル基がより好ましい。
2つのRbが相互に連結して形成する環としては、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環式炭化水素及びその誘導体等が挙げられる。
一般式(d-1)で表される基の具体的な構造としては、米国特許公報US2012/0135348A1号明細書の段落<0466>に開示された構造が挙げられるが、これに限定されない。
Rb is preferably a linear or branched alkyl group, cycloalkyl group or aryl group, more preferably a linear or branched alkyl group or cycloalkyl group.
Examples of the ring formed by connecting two Rb's to each other include alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, heterocyclic hydrocarbons and derivatives thereof.
Specific structures of the group represented by formula (d-1) include, but are not limited to, structures disclosed in paragraph <0466> of US Patent Publication No. US2012/0135348A1.

化合物(DD)は、下記一般式(6)で表される構造を有することが好ましい。 Compound (DD) preferably has a structure represented by the following general formula (6).

Figure 0007191981000047
Figure 0007191981000047

一般式(6)において、
lは0~2の整数を表し、mは1~3の整数を表し、l+m=3を満たす。
Raは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。lが2のとき、2つのRaは同じでも異なっていてもよく、2つのRaは相互に連結して式中の窒素原子と共に複素環を形成していてもよい。この複素環には式中の窒素原子以外のヘテロ原子を含んでいてもよい。
Rbは、上記一般式(d-1)におけるRbと同義であり、好ましい例も同様である。
一般式(6)において、Raとしてのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基は、各々独立にRbとしてのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基が置換されていてもよい基として前述した基と同様な基で置換されていてもよい。
In general formula (6),
l represents an integer of 0 to 2, m represents an integer of 1 to 3, and satisfies l+m=3.
Ra represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group. When l is 2, the two Ra's may be the same or different, and the two Ra's may be linked together to form a heterocyclic ring together with the nitrogen atom in the formula. This heterocyclic ring may contain a heteroatom other than the nitrogen atom in the formula.
Rb has the same definition as Rb in formula (d-1) above, and preferred examples are also the same.
In the general formula (6), the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, and aralkyl group as Ra are each independently substituted with an alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, and aralkyl group as Rb. It may be substituted with the same groups as the groups described above as good groups.

上記Raのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基(これらの基は、上記基で置換されていてもよい)の具体例としては、Rbについて前述した具体例と同様な基が挙げられる。
本発明における特に好ましい化合物(DD)の具体例としては、米国特許出願公開2012/0135348A1号明細書の段落<0475>に開示された化合物が挙げられるが、これに限定されない。
Specific examples of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, and aralkyl group (these groups may be substituted with the above groups) for Ra include the same groups as the specific examples described above for Rb. be done.
Specific examples of particularly preferred compounds (DD) in the present invention include, but are not limited to, the compounds disclosed in paragraph <0475> of US Patent Application Publication No. 2012/0135348A1.

化合物(DD)の共役酸のpKaと、光酸発生剤A(好ましくは光酸発生剤Aw)から発生する酸のpKaとの差(化合物(DD)の共役酸のpKaから光酸発生剤A(好ましくは光酸発生剤Aw)から発生する酸のpKaを引いた値)は、1.00以上が好ましく、1.00~14.00がより好ましく、2.00~13.00が更に好ましい。
また、化合物(DD)の共役酸のpKaは、使用する光酸発生剤A(好ましくは光酸発生剤Aw)の種類によっても異なるが、例えば、0.00~14.00が好ましく、3.00~13.00がより好ましく、3.50~12.50が更に好ましい。
Difference between pKa of conjugate acid of compound (DD) and pKa of acid generated from photoacid generator A (preferably photoacid generator Aw) (pKa of conjugate acid of compound (DD) to photoacid generator A (Preferably the value obtained by subtracting the pKa of the acid generated from the photoacid generator Aw) is preferably 1.00 or more, more preferably 1.00 to 14.00, and still more preferably 2.00 to 13.00. .
The pKa of the conjugate acid of the compound (DD) varies depending on the type of the photoacid generator A (preferably the photoacid generator Aw) used, but is preferably 0.00 to 14.00. 00 to 13.00 is more preferred, and 3.50 to 12.50 is even more preferred.

(カチオン部に窒素原子を有するオニウム塩化合物(DE))
化合物(DE)は、カチオン部に窒素原子を含む塩基性部位を有する化合物であることが好ましい。塩基性部位は、アミノ基であることが好ましく、脂肪族アミノ基であることがより好ましい。塩基性部位中の窒素原子に隣接する原子の全てが、水素原子又は炭素原子であることが更に好ましい。また、塩基性向上の観点から、窒素原子に対して、電子求引性の官能基(カルボニル基、スルホニル基、シアノ基、及びハロゲン原子等)が直結していないことが好ましい。
化合物(DE)の好ましい具体例としては、米国特許出願公開2015/0309408A1号明細書の段落<0203>に開示された化合物が挙げられるが、これに限定されない。
(Onium salt compound (DE) having a nitrogen atom in the cation moiety)
Compound (DE) is preferably a compound having a basic moiety containing a nitrogen atom in the cation portion. The basic moiety is preferably an amino group, more preferably an aliphatic amino group. More preferably all of the atoms adjacent to the nitrogen atom in the basic moiety are hydrogen atoms or carbon atoms. Moreover, from the viewpoint of improving basicity, it is preferable that an electron-withdrawing functional group (a carbonyl group, a sulfonyl group, a cyano group, a halogen atom, etc.) is not directly connected to the nitrogen atom.
Preferred specific examples of the compound (DE) include, but are not limited to, the compounds disclosed in paragraph <0203> of US Patent Application Publication No. 2015/0309408A1.

化合物(DE)の共役酸のpKaと、光酸発生剤A(好ましくは光酸発生剤Aw)から発生する酸のpKaとの差(化合物(DE)の共役酸のpKaから光酸発生剤A(好ましくは光酸発生剤Aw)から発生する酸のpKaを引いた値)は、1.00以上が好ましく、1.00~14.00がより好ましく、2.00~13.00が更に好ましい。
また、化合物(DE)の共役酸のpKaは、使用する光酸発生剤A(好ましくは光酸発生剤Aw)の種類によっても異なるが、例えば、0.00~14.00が好ましく、3.00~13.00がより好ましく、3.50~12.50が更に好ましい。
Difference between pKa of conjugate acid of compound (DE) and pKa of acid generated from photoacid generator A (preferably photoacid generator Aw) (pKa of conjugate acid of compound (DE) to photoacid generator A (Preferably the value obtained by subtracting the pKa of the acid generated from the photoacid generator Aw) is preferably 1.00 or more, more preferably 1.00 to 14.00, and still more preferably 2.00 to 13.00. .
The pKa of the conjugate acid of the compound (DE) varies depending on the type of photoacid generator A (preferably photoacid generator Aw) used, but is preferably 0.00 to 14.00. 00 to 13.00 is more preferred, and 3.50 to 12.50 is even more preferred.

本発明の組成物は、前述の光酸発生剤Awと、塩基性化合物(DA)、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下又は消失する塩基性化合物(DB)、光酸発生剤Awから発生する酸よりもpKaが1.00以上大きい酸を発生する化合物(DC)、窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する化合物(DD)、及びカチオン部に窒素原子を有するオニウム塩化合物(DE)の少なくとも1つとを含有することが好ましい。 The composition of the present invention comprises the photoacid generator Aw described above, a basic compound (DA), a basic compound (DB) whose basicity is reduced or lost by irradiation with actinic rays or radiation, and a photoacid generator Aw. A compound (DC) that generates an acid with a pKa greater than that of the generated acid by 1.00 or more, a compound (DD) that has a nitrogen atom and has a group that leaves under the action of an acid, and a cation portion that has a nitrogen atom It preferably contains at least one onium salt compound (DE).

酸拡散制御剤の好ましい例を以下に示すが、これらに限定されない。 Preferred examples of acid diffusion control agents are shown below, but are not limited thereto.

Figure 0007191981000048
Figure 0007191981000048

Figure 0007191981000049
Figure 0007191981000049

Figure 0007191981000050
Figure 0007191981000050

本発明の組成物において、酸拡散制御剤は1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
酸拡散制御剤の本発明の組成物中の含有量(複数種存在する場合はその合計)は、組成物の全固形分を基準として、0.05~10質量%が好ましく、0.05~5質量%がより好ましい。
In the composition of the present invention, one type of acid diffusion control agent may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The content of the acid diffusion control agent in the composition of the present invention (the total when multiple types are present) is preferably 0.05 to 10% by mass, preferably 0.05 to 10% by mass, based on the total solid content of the composition. 5% by mass is more preferred.

〔疎水性樹脂〕
本発明の組成物は、疎水性樹脂を含んでいてもよい。なお、疎水性樹脂は、樹脂Pとは異なる樹脂であり、膜の膜厚均一性により優れる点で、酸の作用により分解して極性が増大する基(酸分解性基)を有する繰り返し単位を実質的に含まないことが好ましい。なお、「酸分解性基を有する繰り返し単位を実質的に含まない」とは、疎水性樹脂中、上記酸分解性基を含む繰り返し単位の含有量が、疎水性樹脂の全繰り返し単位に対して、0モル%以上5モル%以下を意図し、上限は3モル%以下が好ましく、1モル%以下がより好ましい。
本発明の組成物が疎水性樹脂を含むことで、レジスト膜(感活性光線性又は感放射線性膜)の表面における静的、及び/又は動的な接触角を制御しやすい。これにより、現像特性の改善、アウトガスの抑制、液浸露光における液浸液追随性の向上、及び液浸欠陥の低減等が可能となる。
疎水性樹脂は、レジスト膜の表面に偏在するように設計されることが好ましいが、界面活性剤とは異なり、必ずしも分子内に親水基を有する必要はなく、極性物質及び非極性物質を均一に混合するのに寄与しなくてもよい。
[Hydrophobic resin]
The composition of the invention may contain a hydrophobic resin. In addition, the hydrophobic resin is a resin different from the resin P, and in that it is superior in film thickness uniformity, a repeating unit having a group (acid-decomposable group) that is decomposed by the action of an acid to increase the polarity is used. It is preferably substantially free. The expression "substantially free of repeating units having an acid-decomposable group" means that the content of repeating units containing the acid-decomposable group in the hydrophobic resin is less than the total repeating units of the hydrophobic resin. , 0 mol % or more and 5 mol % or less are intended, and the upper limit is preferably 3 mol % or less, more preferably 1 mol % or less.
By including a hydrophobic resin in the composition of the present invention, it is easy to control the static and/or dynamic contact angle on the surface of the resist film (actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film). This makes it possible to improve development characteristics, suppress outgassing, improve immersion liquid followability in immersion exposure, reduce immersion defects, and the like.
Hydrophobic resins are preferably designed to be unevenly distributed on the surface of the resist film. It does not have to contribute to mixing.

疎水性樹脂は、膜表層への偏在化の観点から、フッ素原子、フッ素原子を有する基、ケイ素原子を有する基、炭素数が6以上の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基又はシクロアルキル基、炭素数が9以上のアリール基、炭素数が10以上のアラルキル基、少なくとも1個の炭素数3以上の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基で置換されたアリール基、及び少なくとも1個の炭素数5以上のシクロアルキル基で置換されたアリール基からなる群より選択される1つ以上の基(以下「疎水性基」ともいう。)を有する樹脂であることが好ましい。
また、疎水性樹脂は、上記疎水性基を含む繰り返し単位を含むことが好ましい。
なお、疎水性樹脂が、フッ素原子及び/又はケイ素原子を含む場合、疎水性樹脂における上記フッ素原子及び/又はケイ素原子は、樹脂の主鎖中に含まれていてもよく、側鎖中に含まれていてもよい。
From the viewpoint of uneven distribution on the film surface layer, the hydrophobic resin includes a fluorine atom, a fluorine atom-containing group, a silicon atom-containing group, a linear or branched alkyl group or a cycloalkyl group having 6 or more carbon atoms, an aryl group having 9 or more carbon atoms, an aralkyl group having 10 or more carbon atoms, an aryl group substituted with at least one linear or branched alkyl group having 3 or more carbon atoms, and at least one carbon The resin preferably has one or more groups (hereinafter also referred to as “hydrophobic groups”) selected from the group consisting of aryl groups substituted with cycloalkyl groups of number 5 or more.
Moreover, the hydrophobic resin preferably contains a repeating unit containing the hydrophobic group.
When the hydrophobic resin contains fluorine atoms and/or silicon atoms, the fluorine atoms and/or silicon atoms in the hydrophobic resin may be contained in the main chain of the resin, or may be contained in the side chain. It may be

上記フッ素原子を有する基としては、フッ素原子を有する直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、シクロアルキル基、又はフッ素原子を有するアリール基が好ましい。
上記フッ素原子を有する直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基が好ましく、CFがより好ましい。
上記フッ素原子を有するシクロアルキル基としては、炭素数3~20のパーフルオロシクロアルキル基が好ましい。
フッ素原子を有するアリール基としては、例えば、フッ素原子で置換されたフェニル基が挙げられる。
As the fluorine atom-containing group, a fluorine atom-containing linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group, or a fluorine atom-containing aryl group is preferred.
As the linear or branched alkyl group having a fluorine atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and CF 3 is more preferable.
As the cycloalkyl group having a fluorine atom, a perfluorocycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms is preferable.
An aryl group having a fluorine atom includes, for example, a phenyl group substituted with a fluorine atom.

上記ケイ素原子を有する基としては、例えば、アルキルシリル基が挙げられる。
上記アルキルシリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、及びtert-ブチルジメチルシリル基等が挙げられる。
Examples of the silicon atom-containing groups include alkylsilyl groups.
Examples of the alkylsilyl group include trimethylsilyl group, triethylsilyl group, and tert-butyldimethylsilyl group.

上記炭素数が6以上の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、又はシクロアルキル基としては、例えば、炭素数6~20の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、又はシクロアルキル基が挙げられ、例えば、2-エチルヘキシル基、ノルボルニル基、及びアダマンチル基等が挙げられる。 Examples of the linear or branched alkyl group or cycloalkyl group having 6 or more carbon atoms include a linear or branched alkyl group or cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms. Examples include 2-ethylhexyl group, norbornyl group, and adamantyl group.

上記炭素数が9以上のアリール基としては、例えば、2個以上の5員又は6員の単環芳香族炭化水素環を組み合わせてなる多環構造のアリール基等が挙げられる。 Examples of the aryl group having 9 or more carbon atoms include polycyclic aryl groups formed by combining two or more 5- or 6-membered monocyclic aromatic hydrocarbon rings.

上記炭素数が10以上のアラルキル基としては、例えば、炭素数10~20のアラルキル基が好ましく、具体的には、1-ナフチルメチル基、1-(1-ナフチル)エチル基、トリフェニルメチル基、及びピレニルメチル基等が挙げられる。 As the aralkyl group having 10 or more carbon atoms, for example, an aralkyl group having 10 to 20 carbon atoms is preferable, and specifically, 1-naphthylmethyl group, 1-(1-naphthyl)ethyl group, triphenylmethyl group. , and pyrenylmethyl groups.

上記少なくとも1個の炭素数3以上の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基で置換されたアリール基としては、例えば、炭素数3~20(好ましくは炭素数3~10)の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基で置換されたフェニル基が挙げられる。 The aryl group substituted with at least one linear or branched alkyl group having 3 or more carbon atoms is, for example, a linear or branched aryl group having 3 to 20 carbon atoms (preferably 3 to 10 carbon atoms) or A phenyl group substituted with a branched alkyl group can be mentioned.

上記少なくとも1個の炭素数5以上のシクロアルキル基で置換されたアリール基としては、例えば、炭素数5~20(好ましくは炭素数5~10)のシクロアルキル基で置換されたフェニル基が挙げられる。 Examples of the aryl group substituted with at least one cycloalkyl group having 5 or more carbon atoms include a phenyl group substituted with a cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms (preferably 5 to 10 carbon atoms). be done.

疎水性樹脂は、なかでも、フッ素原子又はフッ素原子を有する基を含む繰り返し単位を含むことが好ましい。また、膜厚均一性がより優れる点で、疎水性樹脂中に含まれるフッ素原子の個数が、上述した光酸発生剤A中に含まれるフッ素原子の個数よりも多いことが好ましい。
ここで、疎水性樹脂中に含まれるフッ素原子の個数は、上記疎水性樹脂がフッ素原子を含む繰り返し単位を1種のみ含む場合、下記式(1)により求められる。また、上記疎水性樹脂がフッ素原子を含む繰り返し単位を2種以上含む場合、フッ素原子を含む各繰り返し単位毎の下記式(1)により求められる値の総和として求められる。
式(1):Y=a×b÷100
:疎水性樹脂中に含まれるフッ素原子の個数
a:フッ素原子を含む繰り返し単位中のフッ素原子の個数
b:疎水性樹脂中の全繰り返し単位に対するフッ素原子を含む繰り返し単位の含有量(モル%)
Among others, the hydrophobic resin preferably contains a repeating unit containing a fluorine atom or a group having a fluorine atom. Moreover, the number of fluorine atoms contained in the hydrophobic resin is preferably larger than the number of fluorine atoms contained in the photoacid generator A from the viewpoint of better film thickness uniformity.
Here, the number of fluorine atoms contained in the hydrophobic resin is determined by the following formula (1) when the hydrophobic resin contains only one type of repeating unit containing fluorine atoms. When the hydrophobic resin contains two or more kinds of repeating units containing fluorine atoms, it is obtained as the sum of the values obtained by the following formula (1) for each repeating unit containing fluorine atoms.
Formula (1): YA = a x b/100
YA : Number of fluorine atoms contained in the hydrophobic resin a: Number of fluorine atoms in the repeating units containing fluorine atoms b: Content of repeating units containing fluorine atoms with respect to all repeating units in the hydrophobic resin (mol %)

疎水性樹脂は、以下に示す(x)及び(y)から選ばれる基を少なくとも1つ含むことが好ましく、(y)から選ばれる基を含む繰り返し単位を含むことがより好ましい。
また、以下に示す(x)及び(y)が、上述した疎水性基を含んでいてもよい。
(x)酸基
(y)アルカリ現像液の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する基(以下、極性変換基ともいう)
The hydrophobic resin preferably contains at least one group selected from (x) and (y) shown below, and more preferably contains a repeating unit containing a group selected from (y).
Moreover, (x) and (y) shown below may contain the above-described hydrophobic group.
(x) an acid group (y) a group that decomposes under the action of an alkaline developer to increase its solubility in the alkaline developer (hereinafter also referred to as a polarity conversion group)

酸基(x)としては、フェノール性水酸基、カルボキシ基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、及びトリス(アルキルスルホニル)メチレン基等が挙げられる。
酸基としては、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール基)
、スルホンイミド基、又はビス(アルキルカルボニル)メチレン基が好ましい。
The acid group (x) includes a phenolic hydroxyl group, a carboxyl group, a fluorinated alcohol group, a sulfonic acid group, a sulfonamide group, a sulfonylimide group, an (alkylsulfonyl)(alkylcarbonyl)methylene group, an (alkylsulfonyl)(alkylcarbonyl ) imide group, bis(alkylcarbonyl)methylene group, bis(alkylcarbonyl)imide group, bis(alkylsulfonyl)methylene group, bis(alkylsulfonyl)imide group, tris(alkylcarbonyl)methylene group, and tris(alkylsulfonyl) A methylene group etc. are mentioned.
As the acid group, a fluorinated alcohol group (preferably a hexafluoroisopropanol group)
, a sulfonimide group, or a bis(alkylcarbonyl)methylene group are preferred.

アルカリ現像液の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する基(y)としては、例えば、ラクトン基、カルボキシエステル基(-COO-、又は-OCO-)、酸無水物基(-CO-O-CO-)、酸イミド基(-NHCONH-)、カルボキシチオエステル基(-COS-、又は-SCO-)、炭酸エステル基(-O-CO-O-)
、硫酸エステル基(-OSOO-)、及びスルホン酸エステル基(-SOO-、又は-OSO-)等が挙げられ、ラクトン基又はカルボキシエステル基(-COO-、又は-OCO-)が好ましく、カルボキシエステル基(-COO-、又は-OCO-)がより好ましい。
The group (y) that decomposes under the action of an alkaline developer to increase the solubility in the alkaline developer includes, for example, a lactone group, a carboxyester group (-COO- or -OCO-), an acid anhydride group (-CO -O-CO-), acid imide group (-NHCONH-), carboxythioester group (-COS- or -SCO-), carbonate group (-O-CO-O-)
, a sulfate ester group (--OSO 2 O--), a sulfonate ester group (--SO 2 O-- or --OSO 2-- ) and the like, and a lactone group or a carboxy ester group (--COO-- or --OCO-- ) is preferred, and a carboxyester group (-COO- or -OCO-) is more preferred.

上記(y)から選ばれる基を含む繰り返し単位としては、例えば、(1)上記(y)から選ばれる基が樹脂の主鎖に直接結合している繰り返し単位(例えば、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルによる繰り返し単位等)、及び(2)上記(y)から選ばれる基が、連結基を介して樹脂の主鎖に結合している繰り返し単位が挙げられる。
なお、ラクトン基を有する繰り返し単位としては、例えば、先に樹脂Pの項で説明したラクトン構造を有する繰り返し単位と同様の繰り返し単位が挙げられる。
Examples of the repeating unit containing the group selected from (y) include (1) a repeating unit in which the group selected from (y) is directly bonded to the main chain of the resin (e.g., acrylic acid ester and methacrylic acid and (2) a repeating unit in which the group selected from (y) above is bonded to the main chain of the resin via a linking group.
As the repeating unit having a lactone group, for example, the same repeating unit as the repeating unit having a lactone structure described in the section of the resin P can be mentioned.

上記(y)から選ばれる基を含む繰り返し単位としては、なかでも上述した(2)の形態であることが好ましく、下記一般式(7)で表される繰り返し単位がより好ましい。 The repeating unit containing a group selected from (y) above is preferably in the form of (2) described above, and more preferably a repeating unit represented by the following general formula (7).

Figure 0007191981000051
Figure 0007191981000051

一般式(7)中、Zは、ハロゲン原子、水素原子、アルキル基、又はシクロアルキル基を表す。
で表されるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられ、なかでもフッ素原子が好ましい。
で表されるアルキル基としては、炭素数1~12のアルキル基が挙げられる。上記アルキル基は、直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。上記アルキル基の炭素数は、1~6が好ましく、1~3がより好ましい。上記シクロアルキル基の炭素数は3~20が好ましく、5~15がより好ましい。
In general formula (7), Z 1 represents a halogen atom, a hydrogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group.
The halogen atom represented by Z 1 includes, for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, with a fluorine atom being preferred.
The alkyl group represented by Z 1 includes alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms. The alkyl group may be linear or branched. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-6, more preferably 1-3. The cycloalkyl group preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 5 to 15 carbon atoms.

は、(n+1)価の連結基を表す。
で表される(n+1)価の連結基としては特に制限されず、例えば、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~20の2価以上の脂肪族炭化水素基が挙げられる。
上記ヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子が挙げられる。
ヘテロ原子は、例えば、-O-、-S-、-SO-、-NR-、-CO-、又はこれらを2種以上組み合わせた連結基の形態で含まれていてもよい。なお、上記Rは、水素原子又は炭素数1~20のアルキル基を表す。
ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~20の2価以上の脂肪族炭化水素基としては、例えば、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1~20の直鎖状、又は分岐鎖状アルキレン基、シクロアルキレン基が挙げられ、炭素数1~10の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基が好ましい。
L 1 represents an (n+1)-valent linking group.
The (n+1)-valent linking group represented by L 1 is not particularly limited, and examples thereof include a divalent or higher aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom.
Examples of the heteroatoms include nitrogen atoms, oxygen atoms, and sulfur atoms.
A heteroatom may be included in the form of a linking group such as —O—, —S—, —SO 2 —, —NR A —, —CO—, or a combination of two or more of these. R A represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
As the divalent or higher aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom, for example, a linear or branched chain having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom An alkylene group and a cycloalkylene group can be mentioned, and a linear or branched alkylene group having 1 to 10 carbon atoms is preferred.

は、*-Y-Rで表される基を表す。上記Yは、-CO-O-、又は-O-CO-を表す。上記*は、結合位置を表す。X 1 represents a group represented by *-Y 1 -R 1 . Y 1 above represents -CO-O- or -O-CO-. The above * represents a binding position.

上記Rは、電子求引性基を表す。
電子求引性基としては特に制限されず、例えば、少なくとも1つのフッ素原子で置換された炭素数1~10のアルキル基(直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。)又はシクロアルキル基が挙げられ、具体的には、-CF、-CFCF、-CHCF、-CHFCF、及び-CH(CF等が挙げられる。膜厚均一性がより優れる点で、なかでも、電子求引性基としては、-CH(CFが好ましい。
R 1 above represents an electron-withdrawing group.
The electron-withdrawing group is not particularly limited, for example, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms substituted with at least one fluorine atom (either linear or branched) or cyclo Examples include alkyl groups, and specific examples include -CF 3 , -CF 2 CF 3 , -CH 2 CF 3 , -CHFCF 3 and -CH(CF 3 ) 2 . Among them, —CH(CF 3 ) 2 is preferable as the electron-withdrawing group in terms of better film thickness uniformity.

nは、正の整数を表す。
nは、1以上であれば特に制限されず、その上限値は、例えば10である。
なお、nが2以上である場合、複数のXは、互いに同一であっても、異なっていてもよい。
n represents a positive integer.
n is not particularly limited as long as it is 1 or more, and its upper limit is 10, for example.
In addition, when n is 2 or more, a plurality of X1's may be the same or different.

疎水性樹脂が上記(y)から選ばれる基を含む繰り返し単位を含む場合、その含有量は、疎水性樹脂中の全繰り返し単位に対して、1~100モル%が好ましく、3~98モル%がより好ましく、5~95モル%が更に好ましい。 When the hydrophobic resin contains a repeating unit containing a group selected from (y) above, the content thereof is preferably 1 to 100 mol%, preferably 3 to 98 mol%, based on the total repeating units in the hydrophobic resin. is more preferred, and 5 to 95 mol % is even more preferred.

疎水性樹脂がフッ素原子を含む繰り返し単位を含む場合、その含有量は、疎水性樹脂中の全繰り返し単位に対して、10~100モル%が好ましく、30~100モル%がより好ましく、30~95モル%が更に好ましい。
また、疎水性樹脂がケイ素原子を含む繰り返し単位を含む場合、その含有量は、疎水性樹脂中の全繰り返し単位に対して、10~100モル%が好ましく、20~100モル%がより好ましい。
When the hydrophobic resin contains a repeating unit containing a fluorine atom, the content thereof is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 30 to 100 mol%, more preferably 30 to 100 mol%, based on the total repeating units in the hydrophobic resin. 95 mol % is more preferred.
Further, when the hydrophobic resin contains repeating units containing silicon atoms, the content thereof is preferably 10 to 100 mol %, more preferably 20 to 100 mol %, based on the total repeating units in the hydrophobic resin.

疎水性樹脂は、膜面均一性により優れる点で、上述した一般式(7)で表される繰り返し単位と、一般式(7)で表される繰り返し単位以外のその他の繰り返し単位と、を含むことが好ましい。
上記一般式(7)で表される繰り返し単位以外のその他の繰り返し単位としては、上記(y)から選ばれる基を含み、且つ、上述した疎水性基を含む繰り返し単位(言い換えると、上述したアルカリ現像液の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する基を有する繰り返し単位であって、且つ、上述した疎水性基を含む繰り返し単位)が好ましく、上記(y)から選ばれる基を含み、且つ、炭素数が6以上の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基又はシクロアルキル基、炭素数が9以上のアリール基、炭素数が10以上のアラルキル基、少なくとも1個の炭素数3以上の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基で置換されたアリール基、及び少なくとも1個の炭素数5以上のシクロアルキル基で置換されたアリール基からなる群より選択される1つ以上の基を含む繰り返し単位であることが好ましい。
なお、上記一般式(7)で表される繰り返し単位以外のその他の繰り返し単位としては、フッ素原子を含まないことが好ましい。
疎水性樹脂が、一般式(7)で表される繰り返し単位と、一般式(7)で表される繰り返し単位以外のその他の繰り返し単位を含む場合、上記一般式(7)で表される繰り返し単位の含有量は、疎水性樹脂の全繰り返し単位に対して、95モル%以下が好ましく、90モル%以下がより好ましく、85モル%以下が更に好ましい。なお、下限は特に制限されず、例えば10モル%以上であり、30モル%以上がより好ましい。
The hydrophobic resin contains the repeating unit represented by the above-described general formula (7) and a repeating unit other than the repeating unit represented by the general formula (7) in terms of superior film surface uniformity. is preferred.
Repeating units other than the repeating unit represented by the general formula (7) include a repeating unit containing a group selected from the above (y) and containing the above-described hydrophobic group (in other words, the above-described alkali A repeating unit having a group that is decomposed by the action of a developer to increase the solubility in an alkaline developer and containing the above-mentioned hydrophobic group) is preferable, and contains a group selected from the above (y) and a linear or branched alkyl group or cycloalkyl group having 6 or more carbon atoms, an aryl group having 9 or more carbon atoms, an aralkyl group having 10 or more carbon atoms, and at least one carbon atom of 3 or more One or more groups selected from the group consisting of an aryl group substituted with a linear or branched alkyl group and an aryl group substituted with at least one cycloalkyl group having 5 or more carbon atoms It is preferably a repeating unit containing
In addition, it is preferable that repeating units other than the repeating unit represented by the general formula (7) do not contain a fluorine atom.
When the hydrophobic resin contains a repeating unit represented by the general formula (7) and other repeating units other than the repeating unit represented by the general formula (7), the repeating unit represented by the general formula (7) The unit content is preferably 95 mol % or less, more preferably 90 mol % or less, and even more preferably 85 mol % or less, relative to all repeating units in the hydrophobic resin. The lower limit is not particularly limited, and is, for example, 10 mol % or more, more preferably 30 mol % or more.

疎水性樹脂の標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は、1,000~100,000が好ましく、1,000~50,000がより好ましい。 The weight average molecular weight of the hydrophobic resin in terms of standard polystyrene is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 1,000 to 50,000.

疎水性樹脂に含まれる残存モノマー及び/又はオリゴマー成分の合計含有量は、0.01~5質量%が好ましく、0.01~3質量%がより好ましい。また、分散度(Mw/Mn)は、1.0~5.0が好ましく、1.0~3.0がより好ましい。 The total content of residual monomers and/or oligomer components contained in the hydrophobic resin is preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.01 to 3% by mass. Further, the dispersity (Mw/Mn) is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 3.0.

疎水性樹脂としては、公知の樹脂を、単独又はそれらの混合物として適宜に選択して使用できる。例えば、米国特許出願公開2015/0168830A1号明細書の段落[0451]~<0704>、及び米国特許出願公開2016/0274458A1号明細書の段落<0340>~<0356>に開示された公知の樹脂を疎水性樹脂として好適に使用できる。また、米国特許出願公開2016/0237190A1号明細書の段落[0177]~<0258>に開示された繰り返し単位も、疎水性樹脂を構成する繰り返し単位として好ましい。 As the hydrophobic resin, known resins can be appropriately selected and used either singly or as a mixture thereof. For example, known resins disclosed in paragraphs [0451] to <0704> of US Patent Application Publication No. 2015/0168830A1 and paragraphs <0340> to <0356> of US Patent Application Publication No. 2016/0274458A1 are used. It can be suitably used as a hydrophobic resin. Further, the repeating units disclosed in paragraphs [0177] to <0258> of US Patent Application Publication No. 2016/0237190A1 are also preferable as repeating units constituting the hydrophobic resin.

疎水性樹脂を構成する繰り返し単位に相当するモノマーの好ましい例を以下に示す。 Preferred examples of monomers corresponding to repeating units constituting the hydrophobic resin are shown below.

Figure 0007191981000052
Figure 0007191981000052

Figure 0007191981000053
Figure 0007191981000053

疎水性樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。
表面エネルギーが異なる2種以上の疎水性樹脂を混合して使用するのも、液浸露光における液浸液追随性と現像特性の両立の観点から好ましい。
本発明の組成物が疎水性樹脂を含有する場合、本発明の組成物中の疎水性樹脂の含有量(複数含まれる場合、その合計含有量)は、本発明の組成物中の全固形分に対し、0.1~12.0質量%が好ましく、0.2~10.0質量%がより好ましく、0.3~10.0質量%がより好ましい。
Hydrophobic resin may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types.
It is also preferable to use a mixture of two or more hydrophobic resins having different surface energies from the viewpoint of achieving both immersion liquid followability and development characteristics in immersion exposure.
When the composition of the present invention contains a hydrophobic resin, the content of the hydrophobic resin in the composition of the present invention (if it contains more than one, the total content) is the total solid content in the composition of the present invention 0.1 to 12.0% by mass is preferable, 0.2 to 10.0% by mass is more preferable, and 0.3 to 10.0% by mass is more preferable.

〔溶剤〕
本発明の組成物は、溶剤を含んでいてもよい。
本発明の組成物においては、公知のレジスト溶剤を適宜使用できる。例えば、米国特許出願公開2016/0070167A1号明細書の段落<0665>~<0670>、米国特許出願公開2015/0004544A1号明細書の段落<0210>~<0235>、米国特許出願公開2016/0237190A1号明細書の段落<0424>~[0426]、及び米国特許出願公開2016/0274458A1号明細書の段落[0357]~<0366>に開示された公知の溶剤を好適に使用できる。
組成物を調製する際に使用できる溶剤としては、例えば、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸アルキルエステル、アルコキシプロピオン酸アルキル、環状ラクトン(好ましくは炭素数4~10)、環を有してもよいモノケトン化合物(好ましくは炭素数4~10)、アルキレンカーボネート、アルコキシ酢酸アルキル、及びピルビン酸アルキル等の有機溶剤が挙げられる。
〔solvent〕
The composition of the invention may contain a solvent.
A known resist solvent can be appropriately used in the composition of the present invention. For example, paragraphs <0665>-<0670> of US Patent Application Publication No. 2016/0070167A1, paragraphs <0210>-<0235> of US Patent Application Publication No. 2015/0004544A1, US Patent Application Publication No. 2016/0237190A1 Known solvents disclosed in paragraphs <0424> to [0426] of the specification and paragraphs [0357] to <0366> of US Patent Application Publication No. 2016/0274458A1 can be suitably used.
Solvents that can be used in preparing the composition include, for example, alkylene glycol monoalkyl ether carboxylates, alkylene glycol monoalkyl ethers, alkyl lactate esters, alkyl alkoxypropionates, cyclic lactones (preferably having 4 to 10 carbon atoms), Organic solvents such as monoketone compounds which may have a ring (preferably having 4 to 10 carbon atoms), alkylene carbonates, alkyl alkoxyacetates, and alkyl pyruvates can be mentioned.

有機溶剤として、構造中に水酸基を有する溶剤と、水酸基を有さない溶剤とを混合した混合溶剤を使用してもよい。
水酸基を有する溶剤、及び水酸基を有さない溶剤としては、前述の例示化合物を適宜選択できるが、水酸基を含む溶剤としては、アルキレングリコールモノアルキルエーテル又は乳酸アルキル等が好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(PGEE)、2-ヒドロキシイソ酪酸メチル、又は乳酸エチルがより好ましい。また、水酸基を有さない溶剤としては、アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、アルキルアルコキシプロピオネート、環を有していてもよいモノケトン化合物、環状ラクトン、又は酢酸アルキル等が好ましく、これらの中でも、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)、エチルエトキシプロピオネート、2-ヘプタノン、γ-ブチロラクトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、又は酢酸ブチルがより好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、γ-ブチロラクトン、エチルエトキシプロピオネート、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、又は2-ヘプタノンが更に好ましい。水酸基を有さない溶剤としては、プロピレンカーボネートも好ましい。
水酸基を有する溶剤と水酸基を有さない溶剤との混合比(質量比)は、1/99~99/1が好ましく、10/90~90/10がより好ましく、20/80~60/40が更に好ましい。水酸基を有さない溶剤を50質量%以上含む混合溶剤が、塗布均一性の点で好ましい。
溶剤は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含むことが好ましい。この場合、溶剤は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート単独溶剤でもよいし、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含む2種類以上の混合溶剤でもよい。
As the organic solvent, a mixed solvent in which a solvent having a hydroxyl group in its structure and a solvent having no hydroxyl group are mixed may be used.
As the solvent having a hydroxyl group and the solvent not having a hydroxyl group, the above-described exemplary compounds can be appropriately selected. ), propylene glycol monoethyl ether (PGEE), methyl 2-hydroxyisobutyrate, or ethyl lactate are more preferred. As the solvent having no hydroxyl group, alkylene glycol monoalkyl ether acetate, alkylalkoxypropionate, monoketone compound which may have a ring, cyclic lactone, or alkyl acetate are preferable. Glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), ethyl ethoxy propionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, cyclopentanone, or butyl acetate are more preferred, and propylene glycol monomethyl ether acetate, γ-butyrolactone, ethyl ethoxy propionate , cyclohexanone, cyclopentanone, or 2-heptanone are more preferred. Propylene carbonate is also preferred as the solvent having no hydroxyl group.
The mixing ratio (mass ratio) of the solvent having a hydroxyl group and the solvent having no hydroxyl group is preferably 1/99 to 99/1, more preferably 10/90 to 90/10, and 20/80 to 60/40. More preferred. A mixed solvent containing 50% by mass or more of a solvent having no hydroxyl group is preferable from the viewpoint of coating uniformity.
The solvent preferably contains propylene glycol monomethyl ether acetate. In this case, the solvent may be a single solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate, or a mixed solvent of two or more kinds including propylene glycol monomethyl ether acetate.

本発明の組成物の固形分濃度は、1.0~10質量%が好ましく、2.0~5.7質量%がより好ましく、2.0~5.3質量%が更に好ましい。つまり組成物が溶剤を含む場合における、組成物中の溶剤の含有量は、上記固形分濃度の好適な範囲を満たせるように調整することが好ましい。なお、固形分濃度とは、組成物の総質量に対する、溶剤を除く他のレジスト成分の質量の質量百分率である。
組成物中の固形分濃度を適切な範囲に設定して適度な粘度をもたせ、塗布性又は製膜性を向上させて、本発明の組成物からなるレジスト膜(感活性光線性又は感放射線性膜)の膜厚を調整できる。
The solid content concentration of the composition of the present invention is preferably 1.0 to 10% by mass, more preferably 2.0 to 5.7% by mass, even more preferably 2.0 to 5.3% by mass. In other words, when the composition contains a solvent, the content of the solvent in the composition is preferably adjusted so as to satisfy the preferred range of solid content concentration. The solid content concentration is the mass percentage of the mass of other resist components excluding the solvent relative to the total mass of the composition.
By setting the solid content concentration in the composition to an appropriate range to give an appropriate viscosity, coating property or film forming property is improved, resist film (actinic ray sensitive or radiation sensitive) made of the composition of the present invention film) can be adjusted.

〔界面活性剤〕
本発明の組成物は、界面活性剤を含んでもよい。
界面活性剤は、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤(具体的には、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、又はフッ素原子とケイ素原子との両方を有する界面活性剤)が好ましい。
[Surfactant]
The composition of the invention may also contain a surfactant.
The surfactant is preferably a fluorine-based and/or silicon-based surfactant (specifically, a fluorine-based surfactant, a silicon-based surfactant, or a surfactant having both fluorine atoms and silicon atoms). .

本発明の組成物が界面活性剤を含む場合、250nm以下、特に220nm以下の露光光源を使用した場合に、良好な感度及び解像度で、密着性及び現像欠陥の少ないパターンを得やすい。
フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤として、米国特許出願公開第2008/0248425号明細書の段落<0276>に記載の界面活性剤が挙げられる。
また、米国特許出願公開第2008/0248425号明細書の段落<0280>に記載の、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤以外の他の界面活性剤を使用してもよい。
When the composition of the present invention contains a surfactant, when an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less is used, it is easy to obtain a pattern with good sensitivity and resolution, good adhesion, and few development defects.
Fluorinated and/or silicon-based surfactants include surfactants described in paragraph <0276> of US Patent Application Publication No. 2008/0248425.
Also, surfactants other than the fluorine-based and/or silicon-based surfactants described in paragraph <0280> of US Patent Application Publication No. 2008/0248425 may be used.

界面活性剤は1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
本発明の組成物が界面活性剤を含有する場合、界面活性剤の含有量(複数含まれる場合、その合計含有量)は、組成物の全固形分に対して、0.0001~2質量%が好ましく、0.0005~1質量%がより好ましい。
一方、界面活性剤の含有量が、組成物の全固形分に対して10質量ppm(parts per million)以上とすれば、疎水性樹脂の表面偏在性が上がる。それにより、レジスト膜の表面をより疎水的にでき、液浸露光時の水追随性が向上する。
One type of surfactant may be used alone, or two or more types may be used.
When the composition of the present invention contains a surfactant, the content of the surfactant (if more than one is included, the total content) is 0.0001 to 2% by mass with respect to the total solid content of the composition. is preferred, and 0.0005 to 1% by mass is more preferred.
On the other hand, if the content of the surfactant is 10 ppm by mass (parts per million) or more relative to the total solid content of the composition, the uneven surface distribution of the hydrophobic resin increases. As a result, the surface of the resist film can be made more hydrophobic, and the followability to water during immersion exposure is improved.

〔その他の添加剤〕
本発明の組成物は、更に、上述した以外の樹脂、酸増殖剤、染料、可塑剤、光増感剤、光吸収剤、アルカリ可溶性樹脂、溶解阻止剤、又は溶解促進剤等を含んでいてもよい。
[Other additives]
The composition of the present invention further contains resins other than those mentioned above, acid multipliers, dyes, plasticizers, photosensitizers, light absorbers, alkali-soluble resins, dissolution inhibitors, dissolution accelerators, and the like. good too.

<調製方法>
本発明の組成物は、上記の成分を所定の有機溶剤(好ましくは上記混合溶剤)に溶解し、これをフィルター濾過した後、所定の支持体(基板)上に塗布して用いることが好ましい。
フィルター濾過に用いるフィルターのポアサイズは0.1μm以下が好ましく、0.05μm以下がより好ましく、0.03μm以下が更に好ましい。また、組成物の固形分濃度が高い場合(例えば、25質量%以上)は、フィルター濾過に用いるフィルターのポアサイズは3μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましく、0.3μm以下が更に好ましい。このフィルターは、ポリテトラフルオロエチレン製、ポリエチレン製、又はナイロン製のフィルターが好ましい。フィルター濾過においては、例えば日本国特許出願公開第2002-62667号明細書(特開2002-62667)に開示されるように、循環的な濾過を行ってもよく、複数種類のフィルターを直列又は並列に接続して濾過を行ってもよい。また、組成物を複数回濾過してもよい。更に、フィルター濾過の前後で、組成物に対して脱気処理等を行ってもよい。
<Preparation method>
The composition of the present invention is preferably used by dissolving the above components in a given organic solvent (preferably the above mixed solvent), filtering the mixture, and coating it on a given support (substrate).
The pore size of the filter used for filtration is preferably 0.1 µm or less, more preferably 0.05 µm or less, and even more preferably 0.03 µm or less. When the composition has a high solid content concentration (for example, 25% by mass or more), the pore size of the filter used for filtration is preferably 3 μm or less, more preferably 0.5 μm or less, and even more preferably 0.3 μm or less. The filter is preferably a polytetrafluoroethylene, polyethylene, or nylon filter. In filter filtration, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 2002-62667 (JP 2002-62667), cyclic filtration may be performed, and multiple types of filters are connected in series or in parallel. Filtration may be performed by connecting to Also, the composition may be filtered multiple times. Furthermore, before and after filtering, the composition may be subjected to a degassing treatment or the like.

<用途>
本発明の組成物は、活性光線又は放射線の照射により反応して性質が変化する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に関する。更に詳しくは、本発明の組成物は、IC(Integrated Circuit)等の半導体製造工程、液晶若しくはサーマルヘッド等の回路基板の製造、インプリント用モールド構造体の作製、その他のフォトファブリケーション工程、又は平版印刷版、若しくは酸硬化性組成物の製造に使用される感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に関する。本発明において形成されるパターンは、エッチング工程、イオンインプランテーション工程、バンプ電極形成工程、再配線形成工程、及びMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)等において使用できる。
<Application>
The composition of the present invention relates to an actinic ray- or radiation-sensitive resin composition that reacts with irradiation of actinic rays or radiation to change its properties. More specifically, the composition of the present invention can be used in semiconductor manufacturing processes such as IC (Integrated Circuit), circuit board manufacturing such as liquid crystals or thermal heads, manufacturing of imprint mold structures, other photofabrication processes, or The present invention relates to an actinic ray- or radiation-sensitive resin composition used for producing a lithographic printing plate or an acid-curable composition. The pattern formed in the present invention can be used in an etching process, an ion implantation process, a bump electrode forming process, a rewiring forming process, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), and the like.

[パターン形成方法、レジスト膜]
本発明は上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたパターン形成方法にも関する。以下、本発明のパターン形成方法について説明する。また、パターン形成方法の説明と併せて、本発明のレジスト膜(感活性光線性又は感放射線性膜)についても説明する。
[Pattern formation method, resist film]
The present invention also relates to a pattern forming method using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition. The pattern forming method of the present invention will be described below. The resist film (actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film) of the present invention will also be explained together with the explanation of the pattern forming method.

本発明のパターン形成方法は、
(i)上述した感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いてレジスト膜(感活性光線性又は感放射線性膜)を支持体上に形成する工程(レジスト膜形成工程(成膜工程))

(ii)上記レジスト膜を露光する(活性光線又は放射線を照射する)工程(露光工程)、及び、
(iii)上記露光されたレジスト膜を、現像液を用いて現像する工程(現像工程)、を有する。
The pattern forming method of the present invention comprises
(i) A step of forming a resist film (actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film) on a support using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition described above (resist film forming step (film-forming step) )
,
(ii) a step of exposing the resist film (irradiating actinic rays or radiation) (exposure step), and
(iii) A step of developing the exposed resist film using a developer (developing step).

本発明のパターン形成方法は、上記(i)~(iii)の工程を含んでいれば特に限定されず、更に下記の工程を有していてもよい。
本発明のパターン形成方法は、(ii)露光工程における露光方法が、液浸露光であってもよい。
本発明のパターン形成方法は、(ii)露光工程の前に、(iv)前加熱(PB:PreBake)工程を含むことが好ましい。
本発明のパターン形成方法は、(ii)露光工程の後、かつ、(iii)現像工程の前に、(v)露光後加熱(PEB:Post Exposure Bake)工程を含むことが好ましい。
本発明のパターン形成方法は、(ii)露光工程を、複数回含んでいてもよい。
本発明のパターン形成方法は、(iv)前加熱工程を、複数回含んでいてもよい。
本発明のパターン形成方法は、(v)露光後加熱工程を、複数回含んでいてもよい。
The pattern forming method of the present invention is not particularly limited as long as it includes the above steps (i) to (iii), and may further include the following steps.
In the pattern forming method of the present invention, the exposure method in the (ii) exposure step may be liquid immersion exposure.
The pattern forming method of the present invention preferably includes (iv) a pre-heating (PB: PreBake) step before the (ii) exposure step.
The pattern forming method of the present invention preferably includes (v) a post exposure bake (PEB) step after (ii) the exposure step and (iii) before the development step.
The pattern forming method of the present invention may include (ii) the exposure step multiple times.
The pattern forming method of the present invention may include (iv) the preheating step multiple times.
The pattern forming method of the present invention may include (v) the post-exposure heating step multiple times.

本発明のパターン形成方法において、上述した(i)レジスト膜形成工程(成膜工程)
、(ii)露光工程、及び(iii)現像工程は、一般的に知られている方法により行える。
In the pattern forming method of the present invention, the above-described (i) resist film forming step (film forming step)
, (ii) the exposure step, and (iii) the development step can be performed by a generally known method.

レジスト膜の膜厚は、解像力向上の観点から、110nm以下が好ましく、95nm以下がより好ましい。
また、必要に応じて、レジスト膜と支持体との間にレジスト下層膜(例えば、SOG(Spin On Glass)、SOC(Spin On Carbon)、及び、反射防止膜)を形成してもよい。レジスト下層膜を構成する材料としては、公知の有機系又は無機系の材料を適宜使用できる。
レジスト膜の上層に、保護膜(トップコート)を形成してもよい。保護膜としては、公知の材料を適宜使用できる。例えば、米国特許出願公開第2007/0178407号明細書、米国特許出願公開第2008/0085466号明細書、米国特許出願公開第2007/0275326号明細書、米国特許出願公開第2016/0299432号明細書、米国特許出願公開第2013/0244438号明細書、国際特許出願公開第2016/157988A号明細書に開示された保護膜形成用組成物を好適に使用できる。保護膜形成用組成物としては、上述した酸拡散制御剤を含むことが好ましい。
上述した疎水性樹脂を含むレジスト膜の上層に保護膜を形成してもよい。
From the viewpoint of improving resolution, the thickness of the resist film is preferably 110 nm or less, more preferably 95 nm or less.
If necessary, a resist underlayer film (for example, SOG (Spin On Glass), SOC (Spin On Carbon), and antireflection film) may be formed between the resist film and the support. As a material constituting the resist underlayer film, a known organic or inorganic material can be appropriately used.
A protective film (top coat) may be formed on the resist film. A known material can be appropriately used as the protective film. For example, US2007/0178407, US2008/0085466, US2007/0275326, US2016/0299432, The composition for forming a protective film disclosed in US Patent Application Publication No. 2013/0244438 and International Patent Application Publication No. 2016/157988A can be preferably used. The protective film-forming composition preferably contains the acid diffusion control agent described above.
A protective film may be formed on the resist film containing the hydrophobic resin described above.

支持体は、特に限定されず、IC等の半導体の製造工程、又は液晶若しくはサーマルヘッド等の回路基板の製造工程のほか、その他のフォトファブリケーションのリソグラフィー工程等で一般的に用いられる基板を使用できる。支持体の具体例としては、シリコン、SiO、及びSiN等の無機基板等が挙げられる。The support is not particularly limited, and a substrate generally used in the manufacturing process of semiconductors such as ICs, the manufacturing process of circuit boards such as liquid crystals or thermal heads, and the lithography process of other photofabrication is used. can. Specific examples of the support include inorganic substrates such as silicon, SiO 2 , and SiN.

加熱温度は、(iv)前加熱工程及び(v)露光後加熱工程のいずれにおいても、70~130℃が好ましく、80~120℃がより好ましい。
加熱時間は、(iv)前加熱工程及び(v)露光後加熱工程のいずれにおいても、30~300秒が好ましく、30~180秒がより好ましく、30~90秒が更に好ましい。
加熱は、露光装置及び現像装置に備わっている手段で行え、ホットプレート等を用いて行ってもよい。
The heating temperature is preferably 70 to 130° C., more preferably 80 to 120° C. in both the (iv) pre-heating step and (v) post-exposure heating step.
The heating time is preferably 30 to 300 seconds, more preferably 30 to 180 seconds, and even more preferably 30 to 90 seconds in both (iv) the preheating step and (v) the post-exposure heating step.
Heating can be performed by means provided in the exposure device and the development device, and may be performed using a hot plate or the like.

露光工程に用いられる光源波長に制限はないが、例えば、赤外光、可視光、紫外光、遠紫外光、極紫外光(EUV)、X線、及び電子線等が挙げられる。これらの中でも遠紫外光が好ましく、その波長は250nm以下が好ましく、220nm以下がより好ましく、1~200nmが更に好ましい。具体的には、KrFエキシマレーザー(248nm)、ArFエキシマレーザー(193nm)、Fエキシマレーザー(157nm)、X線、EUV(13nm)、又は電子線等が好ましく、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、EUV、又は電子線がより好ましい。The wavelength of the light source used in the exposure process is not limited, but examples thereof include infrared light, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, extreme ultraviolet light (EUV), X-rays, and electron beams. Among these, far ultraviolet light is preferred, and its wavelength is preferably 250 nm or less, more preferably 220 nm or less, and still more preferably 1 to 200 nm. Specifically, KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F2 excimer laser ( 157 nm), X-ray, EUV (13 nm), electron beam, etc. are preferable, and KrF excimer laser, ArF excimer laser, EUV or electron beam is more preferred.

(iii)現像工程においては、アルカリ現像液であっても、有機溶剤を含む現像液(以下、有機系現像液ともいう)であってもよい。 (iii) In the developing step, an alkaline developer or a developer containing an organic solvent (hereinafter also referred to as an organic developer) may be used.

アルカリ現像液としては、通常、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドに代表される4級アンモニウム塩が用いられるが、これ以外にも無機アルカリ、1~3級アミン、アルコールアミン、及び環状アミン等のアルカリ水溶液も使用可能である。
更に、上記アルカリ現像液は、アルコール類、及び/又は界面活性剤を適当量含んでいてもよい。アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常0.1~20質量%である。アルカリ現像液のpHは、通常10~15である。
アルカリ現像液を用いて現像を行う時間は、通常10~300秒である。
アルカリ現像液のアルカリ濃度、pH、及び現像時間は、形成するパターンに応じて、適宜調整できる。
As the alkaline developer, quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide are usually used, but in addition to this, alkaline aqueous solutions such as inorganic alkalis, primary to tertiary amines, alcohol amines, and cyclic amines are also used. Available.
Further, the alkaline developer may contain appropriate amounts of alcohols and/or surfactants. The alkali concentration of the alkali developer is usually 0.1 to 20 mass %. The pH of the alkaline developer is usually 10-15.
The time for developing with an alkaline developer is usually 10 to 300 seconds.
The alkali concentration, pH, and development time of the alkali developer can be appropriately adjusted according to the pattern to be formed.

有機系現像液は、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤、及び炭化水素系溶剤からなる群より選択される少なくとも1種の有機溶剤を含む現像液であることが好ましい。 The organic developer is a developer containing at least one organic solvent selected from the group consisting of ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents, ether solvents, and hydrocarbon solvents. is preferred.

ケトン系溶剤としては、例えば、1-オクタノン、2-オクタノン、1-ノナノン、2-ノナノン、アセトン、2-ヘプタノン(メチルアミルケトン)、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、及びプロピレンカーボネート等が挙げられる。 Ketone solvents include, for example, 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, acetone, 2-heptanone (methyl amyl ketone), 4-heptanone, 1-hexanone, 2-hexanone, diisobutyl ketone, Cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone, methylethylketone, methylisobutylketone, acetylacetone, acetonylacetone, ionone, diacetonyl alcohol, acetylcarbinol, acetophenone, methylnaphthylketone, isophorone, and propylene carbonate.

エステル系溶剤としては、例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸アミル、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、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、エチル-3-エトキシプロピオネート、3-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、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、ブタン酸ブチル、2-ヒドロキシイソ酪酸メチル、酢酸イソアミル、イソ酪酸イソブチル、及びプロピオン酸ブチル等が挙げられる。 Examples of ester solvents include methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, and diethylene glycol monoethyl. ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate, butane butyl acid, methyl 2-hydroxyisobutyrate, isoamyl acetate, isobutyl isobutyrate, butyl propionate and the like.

アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤、及び炭化水素系溶剤としては、米国特許出願公開2016/0070167A1号明細書の段落<0715>~<0718>に開示された溶剤を使用できる。 As alcohol-based solvents, amide-based solvents, ether-based solvents, and hydrocarbon-based solvents, the solvents disclosed in paragraphs <0715> to <0718> of US Patent Application Publication No. 2016/0070167A1 can be used.

上記の溶剤は、複数混合してもよいし、上記以外の溶剤又は水と混合してもよい。現像液全体としての含水率は、50質量%未満が好ましく、20質量%未満がより好ましく、10質量%未満が更に好ましく、実質的に水分を含まないことが特に好ましい。
有機系現像液に対する有機溶剤の含有量は、現像液の全量に対して、50~100質量%が好ましく、80~100質量%がより好ましく、90~100質量%が更に好ましく、95~100質量%が特に好ましい。
A plurality of the above solvents may be mixed, or may be mixed with a solvent other than the above or water. The water content of the developer as a whole is preferably less than 50% by mass, more preferably less than 20% by mass, even more preferably less than 10% by mass, and particularly preferably substantially free of water.
The content of the organic solvent in the organic developer is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 80 to 100% by mass, still more preferably 90 to 100% by mass, and 95 to 100% by mass, relative to the total amount of the developer. % is particularly preferred.

現像液は、必要に応じて公知の界面活性剤を適当量含んでいてもよい。 The developer may contain an appropriate amount of a known surfactant as required.

界面活性剤の含有量は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。 The content of the surfactant is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, more preferably 0.01 to 0.5% by mass, relative to the total amount of the developer.

有機系現像液は、酸拡散制御剤を含んでいてもよい。 The organic developer may contain an acid diffusion control agent.

現像方法としては、例えば、現像液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、基板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置する方法(パドル法)、基板表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)、及び一定速度で回転している基板上に一定速度で現像液吐出ノズルをスキャンしながら現像液を吐出しつづける方法(ダイナミックディスペンス法)等が挙げられる。 As the development method, for example, a method of immersing the substrate in a tank filled with a developer for a certain period of time (dip method), a method of raising the developer on the surface of the substrate by surface tension and allowing it to stand still for a certain period of time (paddle method), There is a method of spraying the developer onto the surface of the substrate (spray method), and a method of continuously ejecting the developer while scanning the developer ejection nozzle onto the substrate rotating at a constant speed (dynamic dispensing method). mentioned.

アルカリ水溶液を用いて現像を行う工程(アルカリ現像工程)、及び有機溶剤を含む現像液を用いて現像する工程(有機溶剤現像工程)を組み合わせてもよい。これにより、中間的な露光強度の領域のみを溶解させずにパターン形成が行えるので、より微細なパターンを形成できる。 A step of developing using an alkaline aqueous solution (alkali developing step) and a step of developing using a developer containing an organic solvent (organic solvent developing step) may be combined. As a result, the pattern can be formed without dissolving only the intermediate exposure intensity region, so that a finer pattern can be formed.

(iii)現像工程の後に、リンス液を用いて洗浄する工程(リンス工程)を含むことが好ましい。 (iii) It is preferable to include a step of washing with a rinse solution (rinse step) after the development step.

アルカリ現像液を用いた現像工程の後のリンス工程に用いるリンス液は、例えば純水を使用できる。純水は、界面活性剤を適当量含んでいてもよい。また、現像工程又はリンス工程の後に、パターン上に付着している現像液又はリンス液を超臨界流体により除去する処理を追加してもよい。更に、リンス処理又は超臨界流体による処理の後、パターン中に残存する水分を除去するために加熱処理を行ってもよい。 Pure water, for example, can be used as the rinsing solution used in the rinsing step after the developing step using the alkaline developer. The pure water may contain an appropriate amount of surfactant. Moreover, after the developing process or the rinsing process, a process of removing the developer or the rinsing liquid adhering to the pattern with a supercritical fluid may be added. Further, after rinsing or supercritical fluid treatment, heat treatment may be performed to remove moisture remaining in the pattern.

有機溶剤を含む現像液を用いた現像工程の後のリンス工程に用いるリンス液は、パターンを溶解しなければ特に制限はなく、一般的な有機溶剤を含む溶液を使用できる。リンス液としては、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、及びエーテル系溶剤からなる群より選択される少なくとも1種の有機溶剤を含むリンス液を使用することが好ましい。
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、及びエーテル系溶剤の具体例としては、有機溶剤を含む現像液において説明した溶剤と同様の溶剤が挙げられる。
この場合のリンス工程に用いるリンス液としては、1価アルコールを含むリンス液がより好ましい。
The rinsing solution used in the rinsing step after the developing step using the developing solution containing an organic solvent is not particularly limited as long as it does not dissolve the pattern, and a common solution containing an organic solvent can be used. As the rinse liquid, a rinse liquid containing at least one organic solvent selected from the group consisting of hydrocarbon solvents, ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents, and ether solvents is used. is preferred.
Specific examples of the hydrocarbon-based solvent, ketone-based solvent, ester-based solvent, alcohol-based solvent, amide-based solvent, and ether-based solvent include the same solvents as those described for the developer containing an organic solvent.
As the rinse solution used in the rinse step in this case, a rinse solution containing a monohydric alcohol is more preferable.

リンス工程で用いられる1価アルコールとしては、直鎖状、分岐鎖状、又は環状の1価アルコールが挙げられる。具体的には、1-ブタノール、2-ブタノール、3-メチル-1-ブタノール、tert―ブチルアルコール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、1-ヘキサノール、4-メチル-2-ペンタノール、1-ヘプタノール、1-オクタノール、2-ヘキサノール、シクロペンタノール、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、及びメチルイソブチルカルビノールが挙げられる。
1価アルコールは炭素数5以上であるのも好ましく、このような例としては、1-ヘキサノール、2-ヘキサノール、4-メチル-2-ペンタノール、1-ペンタノール、3-メチル-1-ブタノール、及びメチルイソブチルカルビノール等が挙げられる。
Monohydric alcohols used in the rinse step include linear, branched, or cyclic monohydric alcohols. Specifically, 1-butanol, 2-butanol, 3-methyl-1-butanol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 1-hexanol, 4-methyl-2-pentanol, 1 -heptanol, 1-octanol, 2-hexanol, cyclopentanol, 2-heptanol, 2-octanol, 3-hexanol, 3-heptanol, 3-octanol, 4-octanol, and methylisobutylcarbinol.
It is also preferred that the monohydric alcohol has 5 or more carbon atoms, examples of which are 1-hexanol, 2-hexanol, 4-methyl-2-pentanol, 1-pentanol, 3-methyl-1-butanol. , and methyl isobutyl carbinol.

各成分は、複数混合してもよいし、上記以外の有機溶剤と混合して使用してもよい。
有機溶剤を含む現像液を用いた現像工程の後のリンス工程に用いるリンス液中の含水率は、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、3質量%以下が更に好ましい。含水率を10質量%以下とすれば、良好な現像特性が得られる。
有機溶剤を含む現像液を用いた現像工程の後のリンス液は、界面活性剤を適当量含んでいてもよい。
A plurality of each component may be mixed, or may be used by mixing with an organic solvent other than the above.
The water content in the rinse solution used in the rinse step after the development step using the developer containing an organic solvent is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and even more preferably 3% by mass or less. If the water content is 10% by mass or less, good developing properties can be obtained.
A rinse solution after a development step using a developer containing an organic solvent may contain an appropriate amount of a surfactant.

リンス工程においては、現像を行った基板を、リンス液を用いて洗浄処理する。洗浄処理の方法は特に限定されないが、例えば、一定速度で回転している基板上にリンス液を吐出しつづける方法(回転塗布法)、リンス液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、又は基板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。中でも、回転塗布法で洗浄処理を行い、洗浄後に基板を2,000~4,000rpmの回転数で回転させ、リンス液を基板上から除去する方法が好ましい。また、リンス工程の後に加熱工程(Post Bake)を含むのも好ましい。この加熱工程によりパターン間及びパターン内部に残留した現像液及びリンス液が除去される。リンス工程の後の加熱工程において、加熱温度は通常40~160℃であり、70~95℃が好ましく、加熱時間は通常10秒~3分であり、30秒~90秒が好ましい。 In the rinsing step, the developed substrate is washed with a rinsing liquid. The method of the cleaning treatment is not particularly limited, but for example, a method of continuously discharging the rinse solution onto the substrate rotating at a constant speed (rotation coating method), or a method of immersing the substrate in a bath filled with the rinse solution for a certain period of time. method (dip method), or a method of spraying a rinse liquid onto the substrate surface (spray method). Among them, a method of performing cleaning treatment by a spin coating method, rotating the substrate at a rotation speed of 2,000 to 4,000 rpm after cleaning, and removing the rinsing liquid from the substrate is preferable. It is also preferable to include a heating step (Post Bake) after the rinsing step. This heating process removes the developer and rinse remaining between the patterns and inside the patterns. In the heating step after the rinsing step, the heating temperature is usually 40 to 160°C, preferably 70 to 95°C, and the heating time is usually 10 seconds to 3 minutes, preferably 30 seconds to 90 seconds.

本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及び本発明のパターン形成方法において使用される各種材料(例えば、レジスト溶剤、現像液、リンス液、反射防止膜形成用組成物、又はトップコート形成用組成物等)は、金属成分、異性体、及び残存モノマー等の不純物を含まないことが好ましい。上記の各種材料に含まれるこれらの不純物の含有量としては、1質量ppm以下が好ましく、100質量ppt(parts per trillion)以下がより好ましく、10質量ppt以下が更に好ましく、実質的に含まないこと(測定装置の検出限界以下であること)が特に好ましい。 Various materials used in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention and the pattern forming method of the present invention (e.g., resist solvent, developer, rinse, composition for forming an antireflection film, or top The coat-forming composition, etc.) preferably does not contain impurities such as metal components, isomers, and residual monomers. The content of these impurities contained in the various materials described above is preferably 1 mass ppm or less, more preferably 100 mass ppt (parts per trillion) or less, even more preferably 10 mass ppt or less, and substantially free of them. (below the detection limit of the measuring device) is particularly preferred.

上記各種材料から金属等の不純物を除去する方法としては、例えば、フィルターを用いた濾過が挙げられる。フィルター孔径としては、ポアサイズ10nm以下が好ましく、5nm以下がより好ましく、3nm以下が更に好ましい。フィルターの材質としては、ポリテトラフルオロエチレン製、ポリエチレン製、又はナイロン製のフィルターが好ましい。フィルターは、有機溶剤であらかじめ洗浄したフィルターを用いてもよい。フィルター濾過工程では、複数種類のフィルターを直列又は並列に接続して用いてもよい。複数種類のフィルターを使用する場合は、孔径及び/又は材質が異なるフィルターを組み合わせて使用してもよい。また、各種材料を複数回濾過してもよく、複数回濾過する工程が循環濾過工程であってもよい。フィルターとしては、日本国特許出願公開第2016-201426号明細書(特開2016-201426)に開示されるような溶出物が低減されたフィルターが好ましい。
フィルター濾過のほか、吸着材を用いて不純物の除去を行ってもよく、フィルター濾過と吸着材を組み合わせて使用してもよい。吸着材としては、公知の吸着材を使用でき、例えば、シリカゲル若しくはゼオライト等の無機系吸着材、又は活性炭等の有機系吸着材を使用できる。金属吸着材としては、例えば、日本国特許出願公開第2016-206500号明細書(特開2016-206500)に開示される材料が挙げられる。
また、上記各種材料に含まれる金属等の不純物を低減する方法としては、各種材料を構成する原料として金属含有量が少ない原料を選択する、各種材料を構成する原料に対してフィルター濾過を行う、又は装置内をテフロン(登録商標)でライニングする等してコンタミネーションを可能な限り抑制した条件下で蒸留を行う等の方法が挙げられる。レジスト成分の各種材料(バインダー及び光酸発生剤等)を合成する製造設備の全工程にグラスライニングの処理を施すのも、pptオーダーまでメタルを低減するために好ましい。各種材料を構成する原料に対して行うフィルター濾過における好ましい条件は、上記した条件と同様である。
As a method for removing impurities such as metals from the above various materials, for example, filtration using a filter can be mentioned. The pore size of the filter is preferably 10 nm or less, more preferably 5 nm or less, and even more preferably 3 nm or less. As the material of the filter, a filter made of polytetrafluoroethylene, polyethylene, or nylon is preferable. A filter pre-washed with an organic solvent may be used. In the filter filtration step, multiple types of filters may be connected in series or in parallel and used. When multiple types of filters are used, filters with different pore sizes and/or materials may be used in combination. Further, various materials may be filtered multiple times, and the process of filtering multiple times may be a circulation filtration process. As the filter, a filter with reduced extractables as disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 2016-201426 (JP 2016-201426) is preferable.
In addition to filter filtration, an adsorbent may be used to remove impurities, or filter filtration and an adsorbent may be used in combination. As the adsorbent, a known adsorbent can be used, and for example, an inorganic adsorbent such as silica gel or zeolite, or an organic adsorbent such as activated carbon can be used. Examples of metal adsorbents include materials disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 2016-206500 (JP 2016-206500).
In addition, as a method for reducing impurities such as metals contained in the various materials, selecting raw materials with a low metal content as raw materials constituting various materials, performing filter filtration on raw materials constituting various materials, Alternatively, distillation may be performed under conditions in which contamination is suppressed as much as possible by, for example, lining the inside of the apparatus with Teflon (registered trademark). It is also preferable to apply glass lining to all processes of manufacturing equipment for synthesizing various materials (binders, photo-acid generators, etc.) for resist components in order to reduce metals to the ppt order. Preferred conditions for filtering the raw materials constituting various materials are the same as those described above.

上記の各種材料は、不純物の混入を防止するために、米国特許出願公開第2015/0227049号明細書、日本国特許出願公開第2015-123351号明細書(特開2015-123351)、及び日本国特許出願公開第2017-13804号明細書(特開2017-13804)等に記載された容器に保存されることが好ましい。 In order to prevent contamination of impurities, the above various materials are described in US Patent Application Publication No. 2015/0227049, Japanese Patent Application Publication No. 2015-123351 (JP 2015-123351), and Japan. It is preferably stored in a container described in Patent Application Publication No. 2017-13804 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-13804).

本発明のパターン形成方法により形成されるパターンに、パターンの表面荒れを改善する方法を適用してもよい。パターンの表面荒れを改善する方法としては、例えば、米国特許出願公開第2015/0104957号明細書に開示された、水素を含むガスのプラズマによってパターンを処理する方法が挙げられる。その他にも、日本国特許出願公開第2004-235468号明細書(特開2004-235468)、米国特許出願公開第2010/0020297号明細書、及びProc. of SPIE Vol.8328 83280N-1“EUV Resist Curing Technique for LWR Reduction and Etch Selectivity Enhancement”に記載されるような公知の方法を適用してもよい。
また、上記の方法によって形成されたパターンは、例えば日本国特許出願公開第1991-270227号明細書(特開平3-270227)、及び米国特許出願公開第2013/0209941号明細書に開示されたスペーサープロセスの芯材(Core)として使用できる。
A method for improving surface roughness of the pattern may be applied to the pattern formed by the pattern forming method of the present invention. As a method for improving the surface roughness of the pattern, for example, there is a method of treating the pattern with hydrogen-containing gas plasma disclosed in US Patent Application Publication No. 2015/0104957. In addition, Japanese Patent Application Publication No. 2004-235468 (Japanese Patent Application Publication No. 2004-235468), US Patent Application Publication No. 2010/0020297, and Proc. of SPIE Vol. 8328 83280N-1 “EUV Resist Curing Technique for LWR Reduction and Etch Selectivity Enhancement” may be applied.
In addition, the pattern formed by the above method is, for example, Japanese Patent Application Publication No. 1991-270227 (JP-A-3-270227), and US Patent Application Publication No. 2013/0209941. It can be used as the core of the process.

[電子デバイスの製造方法]
また、本発明は、上記したパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法にも関する。本発明の電子デバイスの製造方法により製造された電子デバイスは、電気電子機器(例えば、家電、OA(Office Automation)関連機器、メディア関連機器、光学用機器、及び通信機器等)に、好適に搭載される。
[Method for manufacturing electronic device]
The present invention also relates to a method of manufacturing an electronic device, including the pattern forming method described above. The electronic device manufactured by the method for manufacturing an electronic device of the present invention is suitably mounted in electrical and electronic equipment (for example, home appliances, OA (Office Automation) related equipment, media related equipment, optical equipment, communication equipment, etc.). be done.

以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、及び処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更できる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
実施例1、2、4、8、10~12、14、16、19、22~26、28、29は、「実施例」とあるのを「参考例」に読み替えるものとする。
The present invention will be described in more detail based on examples below. Materials, usage amounts, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed to be limited by the examples shown below.
In Examples 1, 2, 4, 8, 10 to 12, 14, 16, 19, 22 to 26, 28 and 29, "Example" should be read as "Reference Example".

<合成例:モノマーの合成)> <Synthesis Example: Monomer Synthesis)>

Figure 0007191981000054
Figure 0007191981000054

ピナコール(37.8g)、テトラヒドロフラン(400mL)を室温で撹拌し、ピナコールを完全に溶解させた後に、0℃に冷却して撹拌した。そこへ、n-ブチルリチウム(nBuLi)(1.6mol/Lヘキサン溶液)を内温が15℃を維持しながら滴下し、滴下後さらに30分間0℃で撹拌することでピナコールテトラヒドロフラン溶液を調製した。
別にメタクリル酸クロリド(36.8g)、テトラヒドロフラン(400mL)を0℃で撹拌しているところへ、ピナコール―テトラヒドロフラン溶液を内温が15℃以下を維持するように滴下した。滴下終了後、反応液を室温に昇温した後に30分撹拌した。
その後反応液を飽和重曹水溶液400mLに注ぎ、減圧下でテトラヒドロフランを留去した.それにより得られた水溶液を酢酸エチル250mLで3回抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥後、酢酸エチル溶液をろ過し、ろ液を減圧下で濃縮することで、粗生成物を40.2g得た。
この粗生成物をシリカゲル600g、展開液:ヘキサン/酢酸エチル=6/1(Vol)でカラム精製することで、目的のモノマーを33.3g(56%収率)で得た。H-NMR、400MHz、δ((CDCl)ppm:1.24(6H、s)、1.54(6H,s),1.92-1.95(3H,m),3.44(1H,bs),5.52-5.58(1H,m),6.02-6.07(1H,m).
Pinacol (37.8 g) and tetrahydrofuran (400 mL) were stirred at room temperature, and after the pinacol was completely dissolved, the mixture was cooled to 0°C and stirred. To this, n-butyllithium (nBuLi) (1.6 mol/L hexane solution) was added dropwise while maintaining the internal temperature at 15°C, and after the dropwise addition, the mixture was further stirred at 0°C for 30 minutes to prepare a pinacol-tetrahydrofuran solution. .
Separately, methacrylic acid chloride (36.8 g) and tetrahydrofuran (400 mL) were stirred at 0°C, and the pinacol-tetrahydrofuran solution was added dropwise so as to maintain the internal temperature at 15°C or lower. After completion of dropping, the reaction solution was warmed to room temperature and stirred for 30 minutes.
After that, the reaction solution was poured into 400 mL of saturated sodium bicarbonate aqueous solution, and tetrahydrofuran was distilled off under reduced pressure. The resulting aqueous solution was extracted three times with 250 mL of ethyl acetate and dried over sodium sulfate. After drying, the ethyl acetate solution was filtered, and the filtrate was concentrated under reduced pressure to obtain 40.2 g of a crude product.
This crude product was column-purified with 600 g of silica gel and a developing solution of hexane/ethyl acetate=6/1 (vol) to obtain 33.3 g (56% yield) of the desired monomer. 1 H-NMR, 400 MHz, δ ((CDCl 3 ) ppm: 1.24 (6H, s), 1.54 (6H, s), 1.92-1.95 (3H, m), 3.44 ( 1H, bs), 5.52-5.58 (1H, m), 6.02-6.07 (1H, m).

<合成例:樹脂の合成)>
シクロヘキサノン80.78質量部を窒素気流下,80℃に加熱した。この液を攪拌しながら、そこに下記構造式D-1で表されるモノマー17.78質量部、下記構造式D-2で表されるモノマー11.18質量部、下記構造式E-1で表わされるモノマー11.78質量部、シクロヘキサノン150.03質量部、及び、2,2’-アゾビスイソ酪酸ジメチル〔V-601、和光純薬工業(株)製〕2.76質量部の混合溶液を6時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃で更に2時間攪拌した。反応液を放冷後、多量のメタノール/水(質量比9:1)で再沈殿、ろ過し、得られた固体を真空乾燥することで酸分解性樹脂である樹脂A-1を29.33質量部得た。
<Synthesis Example: Synthesis of Resin)>
80.78 parts by mass of cyclohexanone was heated to 80° C. under a nitrogen stream. While stirring this liquid, 17.78 parts by mass of a monomer represented by the following structural formula D-1, 11.18 parts by mass of a monomer represented by the following structural formula D-2, and the following structural formula E-1 A mixed solution of 11.78 parts by weight of the represented monomer, 150.03 parts by weight of cyclohexanone, and 2.76 parts by weight of dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate [V-601, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.] It dripped over time. After the dropwise addition was completed, the mixture was further stirred at 80° C. for 2 hours. After allowing the reaction solution to cool, it was reprecipitated with a large amount of methanol/water (mass ratio of 9:1) and filtered. Parts by mass were obtained.

Figure 0007191981000055
Figure 0007191981000055

得られた樹脂A-1のGPC(展開溶媒:テトラヒドロフラン)から求めた重量平均分子量(Mw:ポリスチレン換算)は,Mw=8000,分散度はMw/Mn=1.67であった。13C-NMR(核磁気共鳴法)により測定した組成比(モル比;左から順に対応)は40/30/30(mol%)であった。The weight average molecular weight (Mw: in terms of polystyrene) obtained from GPC (developing solvent: tetrahydrofuran) of the obtained resin A-1 was Mw=8000, and the degree of dispersion was Mw/Mn=1.67. The composition ratio (molar ratio; correspondence from left to right) measured by 13 C-NMR (nuclear magnetic resonance) was 40/30/30 (mol %).

なお、上記合成例と同様の操作を行うことで、酸分解性樹脂である後掲の樹脂A-2~A-22を合成した。 Resins A-2 to A-22 described later, which are acid-decomposable resins, were synthesized by performing the same operations as in the above synthesis examples.

<酸分解性樹脂>
使用した酸分解性樹脂(A-1~A-22、B-1及びB-2)の構造を以下に示す。
なお、樹脂の重量平均分子量(Mw)、及び分散度(Mw/Mn)は前述のとおりGPC(キャリア:テトラヒドロフラン(THF))により測定した(ポリスチレン換算量である)。また、樹脂の組成比(モル%比)は、13C-NMR(nuclear magnetic resonance)により測定した。
<Acid-decomposable resin>
The structures of the acid-decomposable resins (A-1 to A-22, B-1 and B-2) used are shown below.
The weight average molecular weight (Mw) and the degree of dispersion (Mw/Mn) of the resin were measured by GPC (carrier: tetrahydrofuran (THF)) as described above (in terms of polystyrene). Also, the resin composition ratio (mol% ratio) was measured by 13 C-NMR (nuclear magnetic resonance).

Figure 0007191981000056
Figure 0007191981000056

Figure 0007191981000057
Figure 0007191981000057

Figure 0007191981000058
Figure 0007191981000058

Figure 0007191981000059
Figure 0007191981000059

Figure 0007191981000060
Figure 0007191981000060

Figure 0007191981000061
Figure 0007191981000061

なお、上記樹脂の各繰り返し単位の含有比率の単位はモル%である。 In addition, the unit of the content ratio of each repeating unit of the resin is mol%.

上記A-1~A-22は、一般式(P1)で表される繰り返し単位を有する。上記A-1~A-22における一般式(P1)で表される繰り返し単位について、酸分解反応によって脱離する部位(分解部位(前述の一般式(P1-D)で表される部位))の原子量の総和を下記表1に示す。 A-1 to A-22 above have a repeating unit represented by general formula (P1). Regarding the repeating unit represented by the general formula (P1) in A-1 to A-22 above, the site (degradation site (site represented by the above general formula (P1-D)) that is eliminated by an acid decomposition reaction) is shown in Table 1 below.

Figure 0007191981000062
Figure 0007191981000062

<光酸発生剤>
使用した光酸発生剤(PAG-1~PAG-12)の構造を以下に示す。
<Photoacid generator>
The structures of the photoacid generators (PAG-1 to PAG-12) used are shown below.

Figure 0007191981000063
Figure 0007191981000063

Figure 0007191981000064
Figure 0007191981000064

<酸拡散制御剤>
使用した酸拡散制御剤(N-1~N-6)の構造を以下に示す。
<Acid diffusion control agent>
The structures of the acid diffusion control agents (N-1 to N-6) used are shown below.

Figure 0007191981000065
Figure 0007191981000065

上記PAG-1~PAG-12、N-5及びN-6について、これらから発生する酸(発生酸)のpKaを以下に示す。

Figure 0007191981000066
PAG-1 to PAG-12, N-5 and N-6 are shown below with the pKa of the acid generated from them (generated acid).
Figure 0007191981000066

また、上記N-1~N-4について、共役酸のpKaを以下に示す。

Figure 0007191981000067
The pKa values of the conjugate acids of N-1 to N-4 are shown below.
Figure 0007191981000067

<疎水性樹脂>
使用した疎水性樹脂(1b、2b)の構造を以下に示す。
なお、樹脂の重量平均分子量(Mw)、及び分散度(Mw/Mn)は前述のとおりGPC(キャリア:テトラヒドロフラン(THF))により測定した(ポリスチレン換算量である)。また、樹脂の組成比(モル%比)は、13C-NMRにより測定した。
<Hydrophobic resin>
The structures of the hydrophobic resins (1b, 2b) used are shown below.
The weight average molecular weight (Mw) and the degree of dispersion (Mw/Mn) of the resin were measured by GPC (carrier: tetrahydrofuran (THF)) as described above (in terms of polystyrene). Also, the composition ratio (mol% ratio) of the resin was measured by 13 C-NMR.

Figure 0007191981000068
Figure 0007191981000068

なお、上記樹脂の各繰り返し単位の含有比率の単位はモル%である。 In addition, the unit of the content ratio of each repeating unit of the resin is mol %.

<界面活性剤>
使用した界面活性剤を以下に示す。
W-1:PolyFox PF-6320(OMNOVA Solutions Inc.製;フッ素系)
<Surfactant>
The surfactants used are shown below.
W-1: PolyFox PF-6320 (manufactured by OMNOVA Solutions Inc.; fluorine-based)

<溶剤>
使用した溶剤を以下に示す。
SL-1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
SL-2:プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)
SL-3:シクロヘキサノン
SL-4:γ-ブチロラクトン
<Solvent>
The solvents used are shown below.
SL-1: propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA)
SL-2: propylene glycol monomethyl ether (PGME)
SL-3: cyclohexanone SL-4: γ-butyrolactone

〔レジスト組成物の調製〕
表4及び5に示した各成分を固形分濃度が3質量%となるように混合した。次いで、得られた混合液を孔径0.03μmのポリエチレン製フィルターで濾過することにより、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物(レジスト組成物)を調製した。なお、固形分とは、溶剤以外の全ての成分を意味する。
[Preparation of resist composition]
Each component shown in Tables 4 and 5 was mixed so that the solid content concentration was 3% by mass. Then, the resulting mixture was filtered through a polyethylene filter with a pore size of 0.03 μm to prepare an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition (resist composition). In addition, solid content means all the components other than a solvent.

[パターン形成及び評価]
-ArF液浸露光:ポジ型パターンの形成-
シリコンウエハ上に有機反射防止膜形成用組成物ARC29SR(Brewer Science社製)を塗布し、205℃で60秒間ベークを行い、膜厚95nmの反射防止膜を形成した。得られた反射防止膜上に表4に示すレジスト組成物を塗布し、100℃で60秒間に亘ってベーク(PB:Prebake)を行い、膜厚85nmのレジスト膜を形成した。
得られたウエハをArFエキシマレーザー液浸スキャナー(ASML社製;XT1700i、NA1.20、C-Quad、アウターシグマ0.900、インナーシグマ0.812、XY偏向)を用い、線幅44nmの1:1ラインアンドスペースパターンの6%ハーフトーンマスクを通して露光した。液浸液としては超純水を用いた。その後、100℃で60秒間加熱(PEB:Post Exposure Bake)した。次いで、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液で30秒間パドルして現像し、4000rpmの回転数で30秒間ウエハを回転させることにより、線幅44nmの1:1ラインアンドスペースのパターンを形成した。
[Pattern formation and evaluation]
-ArF immersion exposure: formation of positive pattern-
An organic antireflection film forming composition ARC29SR (manufactured by Brewer Science) was applied onto a silicon wafer and baked at 205° C. for 60 seconds to form an antireflection film having a thickness of 95 nm. A resist composition shown in Table 4 was coated on the obtained antireflection film and baked (PB: Prebake) at 100° C. for 60 seconds to form a resist film having a thickness of 85 nm.
Using an ArF excimer laser immersion scanner (manufactured by ASML; XT1700i, NA 1.20, C-Quad, outer sigma 0.900, inner sigma 0.812, XY deflection), the resulting wafer was scanned with a 1:1 line width of 44 nm. It was exposed through a 6% halftone mask with a 1 line and space pattern. Ultrapure water was used as the immersion liquid. Then, it was heated at 100° C. for 60 seconds (PEB: Post Exposure Bake). Next, development was performed by puddle with a 2.38% by mass tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 30 seconds, and the wafer was rotated at a rotation speed of 4000 rpm for 30 seconds to obtain a 1:1 line and space with a line width of 44 nm. formed a pattern.

<感度の評価>
線幅が44nmの1:1ラインアンドスペースのマスクパターンを再現する最適露光量を感度(Eopt)(mJ/cm)とした。
<Evaluation of sensitivity>
The optimum exposure dose for reproducing a 1:1 line-and-space mask pattern with a line width of 44 nm was defined as sensitivity (E opt ) (mJ/cm 2 ).

<露光ラティチュード(EL)の評価>
求めた最適露光量(Eopt)を基準とし、次いでラインの線幅が目的の値である44nmの±10%の幅(すなわち、39.6nm及び48.4nm)となる露光量を求めた。
得られた露光量の値を用いて、次式で定義される露光ラチチュード(EL)を算出した。
EL(%)=[〔(ラインの線幅が48.4nmとなる露光量)-(ラインの線幅が39.6nmとなる露光量)〕/Eopt]×100
ELの値が大きいほど、露光量変化による線幅の変化が小さく、レジスト膜のEL性能が良好であることを示す。
<Evaluation of exposure latitude (EL)>
Based on the determined optimum exposure (E opt ), the exposure was then determined so that the line width was within ±10% of the target value of 44 nm (ie, 39.6 nm and 48.4 nm).
The exposure latitude (EL) defined by the following equation was calculated using the obtained exposure value.
EL (%) = [[(exposure amount at which the line width is 48.4 nm) - (exposure amount at which the line width is 39.6 nm)]/E opt ] × 100
The larger the EL value, the smaller the change in line width due to the change in the exposure amount, indicating that the EL performance of the resist film is good.

<ラフネス性能(ラインウィズスラフネス;LWR)の評価>
得られた線幅44nmの1:1ラインアンドスペースパターンについて、測長走査型電子顕微鏡(SEM(株)日立製作所S-9380II)にてパターン上部から観察し、ラインパターンの長手方向のエッジ2μmの範囲について、線幅を50ポイント測定し、その測定ばらつきについて標準偏差を求め、3σを算出した。値が小さいほど良好な性能であることを示す。
<Evaluation of Roughness Performance (Line Width Roughness; LWR)>
The resulting 1:1 line-and-space pattern with a line width of 44 nm was observed from above the pattern with a length-measuring scanning electron microscope (SEM, Hitachi Ltd. S-9380II). For the range, the line width was measured at 50 points, the standard deviation of the measurement variation was determined, and 3σ was calculated. A smaller value indicates better performance.

Figure 0007191981000069
Figure 0007191981000069

-ArF液浸露光:ネガ型パターンの形成-
シリコンウエハ上に有機反射防止膜ARC29SR(Brewer Science社製)を塗布し、205℃で60秒間ベークを行い膜厚98nmの反射防止膜を形成し、その上に、下記表5に示すレジスト組成物を塗布し、100℃で60秒間に亘ってベークを行い、膜厚90nmのレジスト膜を形成した。
ArFエキシマレーザー液浸スキャナー(ASML社製;XT1700i、NA1.20、C-Quad、アウターシグマ0.98、インナーシグマ0.89、XY偏向)を用い、X方向がマスクサイズ45nm、ピッチ90nm、Y方向がマスクサイズ60nm、ピッチ120nmのパターン形成用のマスクパターン(6%ハーフトーン)を介して露光した。液浸液としては超純水を使用した。100℃で60秒間加熱した後、有機現像液である酢酸ブチルで30秒間現像し、スピン乾燥してレジストパターン(ホールパターン)を得た。
-ArF immersion exposure: formation of negative pattern-
An organic antireflection film ARC29SR (manufactured by Brewer Science) was coated on a silicon wafer and baked at 205° C. for 60 seconds to form an antireflection film having a thickness of 98 nm. was applied and baked at 100° C. for 60 seconds to form a resist film with a thickness of 90 nm.
Using an ArF excimer laser immersion scanner (manufactured by ASML; XT1700i, NA 1.20, C-Quad, outer sigma 0.98, inner sigma 0.89, XY deflection), the X direction is a mask size of 45 nm, the pitch is 90 nm, and the Y Exposure was performed through a mask pattern (6% halftone) for pattern formation with a mask size of 60 nm and a pitch of 120 nm in the direction. Ultrapure water was used as the immersion liquid. After heating at 100° C. for 60 seconds, the film was developed with butyl acetate, which is an organic developer, for 30 seconds and spin-dried to obtain a resist pattern (hole pattern).

<感度の評価>
測長走査型電子顕微鏡(SEM(株)日立製作所S-9380II)によりホールサイズを観察し、X方向のホールサイズが平均45nmのホールパターンを解像する時の最適露光量を感度(Eopt)(mJ/cm)とした。
<Evaluation of sensitivity>
The hole size is observed with a length-measuring scanning electron microscope (SEM, Hitachi Ltd. S-9380II), and the optimum exposure amount when resolving a hole pattern with an average hole size of 45 nm in the X direction is measured as sensitivity (E opt ). (mJ/cm 2 ).

<露光ラチチュード(EL)の評価>
求めた最適露光量(Eopt)を基準とし、次いでホールサイズが目的の値である45nmの±10%(すなわち、40.5nm及び49.5nm)となるときの露光量を求めた。そして、次式で定義される露光ラチチュード(EL)を算出した。ELの値が大きいほど、露光量変化による性能変化が小さく、良好である。
[EL(%)]=[(ホールサイズが40.5nmとなる露光量)-(ホールサイズが49.5nmとなる露光量)]/Eopt×100
<Evaluation of exposure latitude (EL)>
Based on the determined optimum exposure dose (E opt ), the exposure dose at which the hole size was ±10% of the target value of 45 nm (that is, 40.5 nm and 49.5 nm) was determined. Then, an exposure latitude (EL) defined by the following equation was calculated. The larger the EL value, the smaller the change in performance due to the change in exposure amount, which is good.
[EL (%)]=[(exposure amount at which hole size is 40.5 nm)−(exposure amount at which hole size is 49.5 nm)]/E opt ×100

<パターン寸法の均一性(CDU)の評価>
最適露光量で露光された1ショット内において、互いの間隔が1μmの20箇所の領域において、各領域ごとに任意の25個(すなわち、計500個)のX方向のホールサイズを測定し、これらの標準偏差を求め、3σを算出した。値が小さいほど寸法のばらつきが小さく、良好な性能であることを示す。
<Evaluation of Pattern Dimension Uniformity (CDU)>
In one shot exposed with the optimum exposure dose, the hole size in the X direction of 25 arbitrary holes (that is, a total of 500 holes) was measured in each of 20 regions with an interval of 1 μm from each other. , and 3σ was calculated. A smaller value indicates less dimensional variation and better performance.

Figure 0007191981000070
Figure 0007191981000070

〔レジスト組成物の調製〕
表6に示した各成分を溶剤に溶解させ、固形分濃度1.6質量%の溶液を調製した。次いで、得られた溶液を0.03μmのポアサイズを有するポリエチレンフィルターで濾過することで、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物(レジスト組成物)を調製した。
[Preparation of resist composition]
Each component shown in Table 6 was dissolved in a solvent to prepare a solution with a solid concentration of 1.6% by mass. Then, the obtained solution was filtered through a polyethylene filter having a pore size of 0.03 μm to prepare an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition (resist composition).

[レジストパターンの形成方法]
-EUV露光:ネガ型パターン又はポジ型パターンの形成-
AL412(Brewer Science社製)を下層膜として形成したシリコンウエハ上に表6に示すレジスト組成物を塗布し、100℃で60秒間に亘ってベーク(PB:Prebake)を行い、膜厚30nmのレジスト膜を形成した。
EUV露光装置(Exitech社製、Micro Exposure Tool、NA0.3、Quadrupol、アウターシグマ0.68、インナーシグマ0.36)を用いて、得られたレジスト膜を有するシリコンウエハに対してパターン照射を行った。なお、レクチルとしては、ラインサイズ=20nmであり、且つ、ライン:スペース=1:1であるマスクを用いた。
その後、105℃で60秒間加熱(PEB:Post Exposure Bake)した。次いで、ネガ型現像液(酢酸ブチル)又はポジ型現像液(2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液)で30秒間パドルして現像し、ネガ型リンス液(FIRM Extreme 10(AZEM製))又はポジ型リンス液(純水)でリンスした。その後4000rpmの回転数で30秒間ウエハを回転させることにより、線幅20nmの1:1ラインアンドスペースのパターンを形成した。
[Method of forming a resist pattern]
-EUV exposure: formation of negative pattern or positive pattern-
A resist composition shown in Table 6 is applied on a silicon wafer having AL412 (manufactured by Brewer Science) as a lower layer film, and baked at 100 ° C. for 60 seconds (PB: Prebake) to obtain a resist with a film thickness of 30 nm. A film was formed.
Using an EUV exposure apparatus (Exitech, Micro Exposure Tool, NA 0.3, Quadrupol, outer sigma 0.68, inner sigma 0.36), pattern irradiation was performed on the silicon wafer having the obtained resist film. rice field. As the reticle, a mask having a line size of 20 nm and a line:space ratio of 1:1 was used.
Then, it was heated at 105° C. for 60 seconds (PEB: Post Exposure Bake). Next, development is performed by paddle for 30 seconds with a negative developer (butyl acetate) or a positive developer (2.38% by mass tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution), followed by development with a negative rinse (FIRM Extreme 10 (AZEM product)) or a positive rinse solution (pure water). After that, the wafer was rotated at a rotation speed of 4000 rpm for 30 seconds to form a 1:1 line-and-space pattern with a line width of 20 nm.

<感度の評価>
測長走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope(日立ハイテクノロジーズ社製 CG-4100))により線幅が20nmの1:1ラインアンドスペースのマスクパターンを再現する露光量を求め、これを最適露光量Eoptとした。
<Evaluation of sensitivity>
Using a scanning electron microscope (SEM: CG-4100 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), the exposure dose for reproducing a 1:1 line and space mask pattern with a line width of 20 nm was obtained, and this was used as the optimum exposure. The quantity E opt .

<露光ラティチュード(EL)の評価>
次いでラインの線幅が目的の値である20nmの±10%の幅(つまり、18nmおよび22nm)となる露光量を求めた。
得られた露光量の値を用いて、次式で定義される露光ラチチュード(EL)を算出した。
ELの値が大きいほど、露光量変化による線幅の変化が小さく、レジスト膜のEL性能が良好であることを示す。
EL(%)=[〔(ラインの線幅が22nmとなる露光量)-(ラインの線幅が18nmとなる露光量)〕/Eopt]×100
<Evaluation of exposure latitude (EL)>
Next, the exposure amount was determined so that the line width was within ±10% of the target value of 20 nm (that is, 18 nm and 22 nm).
The exposure latitude (EL) defined by the following equation was calculated using the obtained exposure value.
The larger the EL value, the smaller the change in line width due to the change in the exposure amount, indicating that the EL performance of the resist film is good.
EL (%) = [[(exposure amount at which the line width is 22 nm) - (exposure amount at which the line width is 18 nm)]/E opt ] × 100

<ラインエッジラフネス(LER)の評価>
感度評価における最適露光量にて解像したラインアンドスペースのレジストパターンの観測において、測長走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope(日立ハイテクノロジーズ社製 CG-4100))にてパターン上部から観察する際、パターンの中心からエッジまでの距離を任意のポイントで観測し、その測定ばらつきを3σで評価した。値が小さいほど良好な性能であることを示す。
<Evaluation of Line Edge Roughness (LER)>
When observing the line-and-space resist pattern resolved at the optimum exposure dose in sensitivity evaluation, observe from the top of the pattern with a scanning electron microscope (SEM: Scanning Electron Microscope (CG-4100 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation)). At that time, the distance from the center of the pattern to the edge was observed at an arbitrary point, and the measurement variation was evaluated by 3σ. A smaller value indicates better performance.

Figure 0007191981000071
Figure 0007191981000071

表4~6の結果から分かるように、本発明の組成物は、超微細なパターンを形成する際の感度及びELに優れ、LWR及びLERが小さく、CDUに優れていた。 As can be seen from the results in Tables 4 to 6, the compositions of the present invention were excellent in sensitivity and EL when forming ultrafine patterns, small in LWR and LER, and excellent in CDU.

Claims (9)

下記一般式(P1)で表される繰り返し単位を有する樹脂Pを、全固形分に対して30質量%以上含有し、架橋剤を、全固形分に対して10質量%以下含有する、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物であって、
前記樹脂Pが、極性基を有する繰り返し単位K2を更に含み、前記繰り返し単位K2は、前記一般式(P1)で表される繰り返し単位とは異なる繰り返し単位であり、
前記繰り返し単位K2に含まれる極性基が、ラクトン基、スルトン基、スルタム基、カルボン酸基、及び環状カーボネート基からなる群より選択される少なくとも1つの基であり、
光酸発生剤Aを更に含み、
前記光酸発生剤Aが、発生する酸のpKaが-1.40以上である光酸発生剤Awであり、
前記光酸発生剤Awの含有量が、前記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全固形分に対して、16~35質量%であり、
塩基性化合物(DA)、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下又は消失する塩基性化合物(DB)、前記光酸発生剤Awから発生する酸よりもpKaが1.00以上大きい酸を発生する化合物(DC)、窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する化合物(DD)、及びカチオン部に窒素原子を有するオニウム塩化合物(DE)の少なくとも1つを更に含む、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Figure 0007191981000072

一般式(P1)中、
は、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表す。
は、単結合、又は多価の連結基を表す。
とLは結合して環構造を形成していてもよい。
は、O、S、又はNRN1を表す。RN1は、水素原子又は1価の有機基を表す。
は、O、S、又はNRN2を表す。RN2は、水素原子又は1価の有機基を表す。
は、水素原子を表す。
p1及びRp2は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、前記アルキル基、前記シクロアルキル基、前記アルケニル基、前記シクロアルケニル基、前記アルキニル基、及び前記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp1はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。Rp2はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p3及びRp4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、前記アルキル基、前記シクロアルキル基、前記アルケニル基、前記シクロアルケニル基、前記アルキニル基、及び前記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp3がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表し、かつRp4がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p1~Rp4のいずれか2つが結合して環構造を形成していてもよい。
A sensitizer containing a resin P having a repeating unit represented by the following general formula (P1) in an amount of 30% by mass or more based on the total solid content and a crosslinking agent of 10% by mass or less based on the total solid content. A light-sensitive or radiation-sensitive resin composition,
The resin P further includes a repeating unit K2 having a polar group, and the repeating unit K2 is a repeating unit different from the repeating unit represented by the general formula (P1),
the polar group contained in the repeating unit K2 is at least one group selected from the group consisting of a lactone group, a sultone group, a sultam group, a carboxylic acid group, and a cyclic carbonate group;
further comprising a photoacid generator A,
The photoacid generator A is a photoacid generator Aw in which the pKa of the generated acid is -1.40 or more,
The content of the photoacid generator Aw is 16 to 35% by mass with respect to the total solid content of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition,
A basic compound (DA), a basic compound (DB) whose basicity is reduced or lost by irradiation with actinic rays or radiation, and generates an acid having a pKa greater than that of the acid generated from the photoacid generator Aw by 1.00 or more. a compound (DC), a compound (DD) having a nitrogen atom and having a group that leaves under the action of an acid, and an onium salt compound (DE) having a nitrogen atom in the cation moiety. Actinic ray or radiation sensitive resin composition.
Figure 0007191981000072

In general formula (P1),
R p represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group.
L p represents a single bond or a polyvalent linking group.
R p and L p may combine to form a ring structure.
X p represents O, S, or NR N1 . RN1 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
Y p represents O, S, or NR N2 . RN2 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
Z p represents a hydrogen atom.
R p1 and R p2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group, and the alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group , the cycloalkenyl group, the alkynyl group, and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p1 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group. R p2 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group.
R p3 and R p4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group; The alkenyl groups, the cycloalkenyl groups, the alkynyl groups and the cycloalkynyl groups may have heteroatoms between the carbon-carbon bonds. However, Rp3 does not represent a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group and Rp4 represents a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group.
Any two of R p1 to R p4 may combine to form a ring structure.
前記一般式(P1)で表される繰り返し単位が、下記一般式(P2)で表される繰り返し単位である、請求項1に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Figure 0007191981000073

一般式(P2)中、
は、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表す。
は、単結合、又は多価の連結基を表す。
とLは結合して環構造を形成していてもよい。
は、O、S、又はNRN2を表す。RN2は、水素原子又は1価の有機基を表す。
p1及びRp2は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、前記アルキル基、前記シクロアルキル基、前記アルケニル基、前記シクロアルケニル基、前記アルキニル基、及び前記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp1はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。Rp2はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p3及びRp4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、前記アルキル基、前記シクロアルキル基、前記アルケニル基、前記シクロアルケニル基、前記アルキニル基、及び前記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp3がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表し、かつRp4がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p1~Rp4のいずれか2つが結合して環構造を形成していてもよい。
2. The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to claim 1, wherein the repeating unit represented by the general formula (P1) is a repeating unit represented by the following general formula (P2).
Figure 0007191981000073

In the general formula (P2),
R p represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group.
L p represents a single bond or a polyvalent linking group.
R p and L p may combine to form a ring structure.
Y p represents O, S, or NR N2 . RN2 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
R p1 and R p2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group, and the alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group , the cycloalkenyl group, the alkynyl group, and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p1 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group. R p2 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group.
R p3 and R p4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group; The alkenyl groups, the cycloalkenyl groups, the alkynyl groups and the cycloalkynyl groups may have heteroatoms between the carbon-carbon bonds. However, Rp3 does not represent a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group and Rp4 represents a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group.
Any two of R p1 to R p4 may combine to form a ring structure.
前記一般式(P1)で表される繰り返し単位が、下記一般式(P3)で表される繰り返し単位である、請求項1又は2に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Figure 0007191981000074

一般式(P3)中、
は、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表す。
p1及びRp2は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、前記アルキル基、前記シクロアルキル基、前記アルケニル基、前記シクロアルケニル基、前記アルキニル基、及び前記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp1はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。Rp2はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p3及びRp4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、前記アルキル基、前記シクロアルキル基、前記アルケニル基、前記シクロアルケニル基、前記アルキニル基、及び前記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp3がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表し、かつRp4がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p1~Rp4のいずれか2つが結合して環構造を形成していてもよい。
3. The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to claim 1, wherein the repeating unit represented by the general formula (P1) is a repeating unit represented by the following general formula (P3).
Figure 0007191981000074

In general formula (P3),
R p represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group.
R p1 and R p2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group, and the alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group , the cycloalkenyl group, the alkynyl group, and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p1 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group. R p2 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group.
R p3 and R p4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group; The alkenyl groups, the cycloalkenyl groups, the alkynyl groups and the cycloalkynyl groups may have heteroatoms between the carbon-carbon bonds. However, Rp3 does not represent a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group and Rp4 represents a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group.
Any two of R p1 to R p4 may combine to form a ring structure.
前記樹脂Pが、酸分解性基を有する繰り返し単位K1を更に含み、前記繰り返し単位K1は、前記一般式(P1)で表される繰り返し単位とは異なる繰り返し単位である、請求項1~3のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。 Claims 1 to 3, wherein the resin P further comprises a repeating unit K1 having an acid-decomposable group, and the repeating unit K1 is a repeating unit different from the repeating unit represented by the general formula (P1). The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3. 前記一般式(P1)において、下記一般式(P1-D)で表される部位の原子量の総和が300以下である請求項1に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Figure 0007191981000075

一般式(P1-D)中、
は、O、S、又はNRN1を表す。RN1は、水素原子又は1価の有機基を表す。
は、水素原子を表す。
p1及びRp2は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、前記アルキル基、前記シクロアルキル基、前記アルケニル基、前記シクロアルケニル基、前記アルキニル基、及び前記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp1はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。Rp2はパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p3及びRp4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、又はアリール基を表し、前記アルキル基、前記シクロアルキル基、前記アルケニル基、前記シクロアルケニル基、前記アルキニル基、及び前記シクロアルキニル基は、炭素-炭素結合の間にヘテロ原子を有してもよい。ただし、Rp3がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表し、かつRp4がパーフルオロアルキル基又はパーフルオロシクロアルキル基を表すことはない。
p1~Rp4のいずれか2つが結合して環構造を形成していてもよい。
*はYとの結合位置を示す。
2. The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to claim 1, wherein the total atomic weight of the sites represented by the following general formula (P1-D) in the general formula (P1) is 300 or less.
Figure 0007191981000075

In the general formula (P1-D),
X p represents O, S, or NR N1 . RN1 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
Z p represents a hydrogen atom.
R p1 and R p2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group, and the alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group , the cycloalkenyl group, the alkynyl group, and the cycloalkynyl group may have a heteroatom between the carbon-carbon bonds. However, R p1 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group. R p2 does not represent a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group.
R p3 and R p4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkynyl group, or an aryl group; The alkenyl groups, the cycloalkenyl groups, the alkynyl groups and the cycloalkynyl groups may have heteroatoms between the carbon-carbon bonds. However, Rp3 does not represent a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group and Rp4 represents a perfluoroalkyl group or perfluorocycloalkyl group.
Any two of R p1 to R p4 may combine to form a ring structure.
* indicates the binding position with Yp .
前記樹脂Pに含まれる繰り返し単位は、(メタ)アクリレート系繰り返し単位又はフェノール性水酸基を含む繰り返し単位である、請求項1~5のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。 The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin according to any one of claims 1 to 5, wherein the repeating unit contained in the resin P is a (meth)acrylate repeating unit or a repeating unit containing a phenolic hydroxyl group. Composition. 請求項1~6のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成されたレジスト膜。 A resist film formed using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 6. 請求項1~6のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたパターン形成方法。 A pattern forming method using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 6. 請求項8に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
A method for manufacturing an electronic device, comprising the pattern forming method according to claim 8 .
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