KR20200088459A - Resist pattern formation method - Google Patents

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Abstract

지지체 상에, 레지스트 조성물을 사용하여 막두께 7 ㎛ 이상의 레지스트막을 형성하는 공정, 레지스트막을 노광하는 공정 및 노광 후의 레지스트막을 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정을 갖고, 상기 레지스트 조성물은, 일반식 (a10-1) 로 나타내는 구성 단위와, 산 비해리성의 지방족 고리형기를 포함하는 구성 단위와, 산의 작용에 의해 극성이 증대하는 산 분해성기를 포함하는 구성 단위를 갖는 수지 성분을 함유하는, 레지스트 패턴 형성 방법

Figure pct00069

(식 (a10-1) 중, R 은 수소 원자, 알킬기 또는 할로겐화알킬기이다. Yax1 은 단결합 또는 2 가의 연결기이다. Wax1 은 (nax1 + 1) 가의 방향족 탄화수소기이다. nax1 은 1 ∼ 3 의 정수이다).On the support, there is a process of forming a resist film having a thickness of 7 µm or more using a resist composition, a process of exposing a resist film, and a process of developing a resist film after exposure to form a resist pattern, wherein the resist composition is represented by the general formula (a10 Formation of a resist pattern containing a resin component having a structural unit represented by -1), a structural unit containing an acid non-aliphatic aliphatic cyclic group, and a structural unit containing an acid decomposable group whose polarity increases by the action of an acid. Way
Figure pct00069

(In formula (a10-1), R is a hydrogen atom, an alkyl group, or a halogenated alkyl group. Ya x1 is a single bond or a divalent linking group. Wa x1 is (n ax1 + 1) valent aromatic hydrocarbon group. n ax1 is 1 It is an integer of 3).

Description

레지스트 패턴 형성 방법Resist pattern formation method

본 발명은, 레지스트 패턴 형성 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for forming a resist pattern.

본원은, 2017년 12월 28일에 일본에 출원된, 일본 특허출원 2017-254871호에 근거하여 우선권 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2017-254871 for which it applied to Japan on December 28, 2017, and uses the content here.

리소그래피 기술에 있어서는, 예를 들어 기판 상에 레지스트 재료로 이루어지는 레지스트막을 형성하고, 그 레지스트막에 대해 선택적 노광을 실시하고, 현상 처리를 실시함으로써, 상기 레지스트막에 소정 형상의 레지스트 패턴을 형성하는 공정이 실시된다. 레지스트막의 노광부가 현상액에 용해하는 특성으로 변화하는 레지스트 재료를 포지티브형, 레지스트막의 노광부가 현상액에 용해하지 않는 특성으로 변화하는 레지스트 재료를 네거티브형이라고 한다.In the lithography technique, for example, forming a resist film made of a resist material on a substrate, subjecting the resist film to selective exposure and developing, thereby forming a resist pattern of a predetermined shape on the resist film. This is carried out. A resist material in which the exposed portion of the resist film changes to a property that dissolves in the developer solution is positive, and a resist material in which the exposed portion of the resist film changes to a property that does not dissolve in the developer solution is called a negative type.

최근, 반도체 소자나 액정 표시 소자의 제조에 있어서는, 리소그래피 기술의 진보에 의해 패턴의 미세화가 진행되고 있다. 미세화의 수법으로는, 일반적으로, 노광 광원의 단파장화 (고에너지화) 가 실시되고 있다. 구체적으로는, 종래는, g 선, i 선으로 대표되는 자외선이 이용되고 있었지만, 현재는, KrF 엑시머 레이저나, ArF 엑시머 레이저를 사용한 반도체 소자의 양산이 실시되고 있다. 또, 이들 엑시머 레이저보다 단파장 (고에너지) 의 EUV (극단자외선) 나, EB (전자선), X 선 등에 대해서도 검토가 실시되고 있다.In recent years, in the manufacture of semiconductor devices and liquid crystal display devices, pattern refinement has been progressed by advances in lithography technology. As a method of miniaturization, short wavelength (high energy) of the exposure light source is generally performed. Specifically, conventionally, ultraviolet rays represented by g-line and i-line have been used. Currently, mass production of semiconductor devices using KrF excimer lasers or ArF excimer lasers has been carried out. In addition, studies have been conducted on EUV (extreme extreme ultraviolet), EB (electron beam), X-rays, etc. with shorter wavelengths (higher energy) than these excimer lasers.

레지스트 재료에는, 이들 노광 광원에 대한 감도, 미세한 치수의 패턴을 재현할 수 있는 해상성 등의 리소그래피 특성이 요구된다.The resist material is required to have lithography properties such as sensitivity to these exposure light sources and resolution capable of reproducing fine-dimensional patterns.

이와 같은 요구를 만족하는 레지스트 재료로서, 종래, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 기재 성분과, 노광에 의해 산을 발생하는 산 발생제 성분을 함유하는 화학 증폭형 레지스트 조성물이 이용되고 있다.As a resist material that satisfies such a demand, conventionally, a chemically amplified resist composition containing a base component whose solubility in a developer is changed by the action of an acid and an acid generator component generating an acid by exposure is used. have.

예를 들어 상기 현상액이 알칼리 현상액 (알칼리 현상 프로세스) 인 경우, 포지티브형의 화학 증폭형 레지스트 조성물로는, 산의 작용에 의해 알칼리 현상액에 대한 용해성이 증대하는 수지 성분 (베이스 수지) 과 산 발생제 성분을 함유하는 것이 일반적으로 사용되고 있다. 이러한 레지스트 조성물을 사용하여 형성되는 레지스트막은, 레지스트 패턴 형성 시에 선택적 노광을 실시하면, 노광부에 있어서, 산 발생제 성분으로부터 산이 발생하고, 그 산의 작용에 의해 베이스 수지의 극성이 증대하여, 레지스트막의 노광부가 알칼리 현상액에 대해 가용이 된다. 그 때문에 알칼리 현상함으로써, 레지스트막의 미노광부가 패턴으로서 남는 포지티브형 패턴이 형성된다.For example, when the developer is an alkali developer (alkali developing process), as a positive type chemically amplified resist composition, a resin component (base resin) and an acid generator that increase solubility in an alkali developer by the action of an acid Ingredients containing those are generally used. When the resist film formed using such a resist composition is selectively exposed at the time of forming the resist pattern, acid is generated from the acid generator component in the exposed portion, and the polarity of the base resin increases due to the action of the acid. The exposed portion of the resist film is soluble in the alkali developer. Therefore, by developing alkali, a positive pattern in which the unexposed portion of the resist film remains as a pattern is formed.

한편으로, 이와 같은 화학 증폭형 레지스트 조성물을, 유기 용제를 포함하는 현상액 (유기계 현상액) 을 사용한 용제 현상 프로세스에 적용한 경우, 베이스 수지의 극성이 증대하면 상대적으로 유기계 현상액에 대한 용해성이 저하하기 때문에, 레지스트막의 미노광부가 유기계 현상액에 의해 용해, 제거되어, 레지스트막의 노광부가 패턴으로서 남는 네거티브형의 레지스트 패턴이 형성된다. 이와 같이 네거티브형의 레지스트 패턴을 형성하는 용제 현상 프로세스를 네거티브형 현상 프로세스라고 하는 경우가 있다.On the other hand, when such a chemically amplified resist composition is applied to a solvent developing process using a developing solution (organic developing solution) containing an organic solvent, as the polarity of the base resin increases, solubility in the organic developing solution decreases relatively. The unexposed portion of the resist film is dissolved and removed by an organic developer, thereby forming a negative resist pattern in which the exposed portion of the resist film remains as a pattern. In this way, the solvent developing process for forming the negative resist pattern is sometimes referred to as a negative developing process.

지금까지, 화학 증폭형 레지스트 조성물의 베이스 수지로는, 예를 들어 KrF 엑시머 레이저 (248 nm) 에 대해, 투명성이 높은 폴리하이드록시스티렌 (PHS) 이나 그 수산기를 산 해리성의 용해 억제기로 보호한 수지 (PHS 계 수지) 가 사용되어 왔다. 또, 예를 들어 ArF 엑시머 레이저 (193 nm) 에 대해, (메트)아크릴산의 카르복시기에 있어서의 수산기를 산 해리성의 용해 억제기로 보호한 수지 ((메트)아크릴계 수지) 가 사용되어 왔다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).So far, as the base resin of the chemically amplified resist composition, for example, a resin protected by a polyhydroxystyrene (PHS) having high transparency to a KrF excimer laser (248 nm) or an acid dissociable, dissolution inhibiting group. (PHS-based resin) has been used. Further, for example, for the ArF excimer laser (193 nm), a resin ((meth)acrylic resin) having a hydroxyl group in the carboxyl group of (meth)acrylic acid protected by an acid dissociable, dissolution inhibiting agent has been used (for example, , See Patent Document 1).

상기 산 해리성의 용해 억제기로는, 1-에톡시에틸기로 대표되는 사슬형 에테르기 혹은 테트라하이드로피라닐기로 대표되는 고리형 에테르기 등의 이른바 아세탈기, tert-부틸기로 대표되는 제 3 급 알킬기, tert-부톡시카르보닐기로 대표되는 제 3 급 알콕시카르보닐기 등이 주로 사용되고 있다.Examples of the acid dissociable, dissolution inhibiting group include so-called acetal groups such as chain ether groups represented by 1-ethoxyethyl groups or cyclic ether groups represented by tetrahydropyranyl groups, tertiary alkyl groups represented by tert-butyl groups, Tert-butoxycarbonyl group represented by tertiary alkoxycarbonyl group and the like are mainly used.

또, 화학 증폭형 레지스트 조성물에 있어서 사용되는 산 발생제 성분으로는, 지금까지 다종다양의 것이 제안되어 있고, 예를 들어, 요오드늄염이나 술포늄염 등의 오늄염계 산 발생제, 옥심술포네이트계 산 발생제, 디아조메탄계 산 발생제, 니트로벤질술포네이트계 산 발생제, 이미노술포네이트계 산 발생제, 디술폰계 산 발생제 등이 알려져 있다.Further, as the acid generator component used in the chemically amplified resist composition, various types have been proposed so far, for example, onium salt-based acid generators such as iodonium salts and sulfonium salts, and oxime sulfonate series Acid generators, diazomethane acid generators, nitrobenzylsulfonate acid generators, iminosulfonate acid generators, disulfone acid generators, and the like are known.

이들 중에서도, 오늄염계 산 발생제가 범용되고, 주로, 카티온부에 트리페닐술포늄 등의 오늄 이온을 갖는 것이 사용되고 있다. 이 오늄염계 산 발생제의 아니온부에는, 일반적으로, 알킬술폰산 이온이나 그 알킬기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 불소 원자로 치환된 불소화알킬술폰산 이온 등이 사용되고 있다.Among these, onium salt-based acid generators are widely used, and those having onium ions such as triphenylsulfonium are mainly used in the cation moiety. As the anion portion of the onium salt-based acid generator, an alkylsulfonic acid ion or a fluorinated alkylsulfonic acid ion in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with fluorine atoms is generally used.

그런데, 현재, LSI 의 고집적화와 통신의 고속도화에 수반하여, 메모리 용량의 증대화가 요구되어, 패턴의 추가적인 미세화가 급속히 진행되고 있다. 그러나, 전자선이나 EUV 에 의한 리소그래피에서는, 수십 nm 의 미세한 패턴 형성을 목표로 하지만, 여전히 생산성이 낮다는 등의 과제가 많아, 미세 가공에 의한 기술에는 한계가 있다.By the way, currently, with high integration of LSI and high speed of communication, an increase in memory capacity is required, and further miniaturization of patterns is rapidly progressing. However, in lithography using electron beams or EUVs, the goal is to form a fine pattern of several tens of nm, but there are still many problems such as low productivity, and there is a limit to the technology by micromachining.

이것에 대해, 미세화에 더하여, 셀을 쌓아올려 가는 적층화에 의해 메모리의 대용량화를 도모하는, 3 차원 구조 디바이스의 개발이 진행되고 있다.On the other hand, in addition to miniaturization, the development of a three-dimensional structure device that promotes a large-capacity memory by stacking cells is stacked.

일본 공개특허공보 2003-241385호Japanese Patent Application Publication No. 2003-241385

상기 3 차원 구조 디바이스의 제조에 있어서는, 피가공물 표면에, 종래보다 고막두께의, 예를 들어 막두께를 7 ㎛ 이상으로 하는 후막 레지스트막을 성막하고, 레지스트 패턴을 형성하여 에칭 등을 실시하는 공정을 갖는다. 여기에 화학 증폭형 레지스트 조성물을 사용하는 경우, 레지스트의 막두께가 두꺼워질수록, 노광 시의 감도를 유지하는 것이 어려워진다. 종래의 화학 증폭형 레지스트 조성물을 사용하여 후막 레지스트막을 성막하려고 했을 때에는, 노광량이 많이 필요해져 감도가 낮아지는 문제가 있다. 또, 현상에 대한 해상성이 저하하여, 원하는 레지스트 패턴 형상이 얻어지기 어려운 문제도 있다.In the production of the three-dimensional structure device, a step of forming a thick film resist film having a higher film thickness, for example, a film thickness of 7 µm or more, on the surface of the workpiece, and forming a resist pattern to perform etching, etc. Have When a chemically amplified resist composition is used here, the thicker the film thickness of the resist, the more difficult it is to maintain sensitivity during exposure. When an attempt is made to form a thick film resist film using a conventional chemically amplified resist composition, there is a problem that a large amount of exposure is required and sensitivity is lowered. In addition, there is also a problem that resolution against development is lowered, and it is difficult to obtain a desired resist pattern shape.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 막두께를 7 ㎛ 이상으로 하는 후막 레지스트막을 성막할 때여도, 높은 감도를 나타내고, 또한, 양호한 형상의 패턴을 형성할 수 있는 레지스트 패턴 형성 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method for forming a resist pattern that exhibits high sensitivity and can form a pattern of good shape even when a thick film resist film having a film thickness of 7 µm or more is formed. The task is to do it.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하의 구성을 채용하였다. In order to solve the said subject, this invention employs the following structures.

즉, 본 발명의 하나의 양태 (aspect) 에 관련된 레지스트 패턴 형성 방법은, 지지체 상에, 레지스트 조성물을 사용하여 막두께 7 ㎛ 이상의 레지스트막을 형성하는 공정 (i), 상기 레지스트막을 노광하는 공정 (ii) 및 상기 노광 후의 레지스트막을 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정 (iii) 을 갖는 레지스트 패턴 형성 방법으로서, 상기 레지스트 조성물은, 노광에 의해 산을 발생하고, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 것이고, 하기 일반식 (a10-1) 로 나타내는 구성 단위 (a10) 과, 산 비해리성의 지방족 고리형기를 포함하는 구성 단위 (a4) 와, 산의 작용에 의해 극성이 증대하는 산 분해성기를 포함하는 구성 단위 (a1) 을 갖는 수지 성분 (A1) 을 함유하는 것을 특징으로 한다.That is, in the method for forming a resist pattern according to one aspect of the present invention, a step (i) of forming a resist film having a film thickness of 7 µm or more using a resist composition on a support, and a step of exposing the resist film (ii) ) And the step (iii) of forming a resist pattern by developing the resist film after exposure, wherein the resist composition generates acid by exposure, and the solubility in the developer changes by the action of the acid. The structural unit (a10) represented by the following general formula (a10-1), the structural unit (a4) containing an acid non-aliphatic aliphatic cyclic group, and an acid-decomposable group whose polarity increases by the action of an acid are included. It is characterized by containing the resin component (A1) which has the structural unit (a1) mentioned above.

[화학식 1] [Formula 1]

Figure pct00001
Figure pct00001

[식 중, R 은, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기이다. Yax1 은, 단결합 또는 2 가의 연결기이다. Wax1 은, (nax1 + 1) 가의 방향족 탄화수소기이다. nax1 은, 1 ∼ 3 의 정수이다.][In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Ya x1 is a single bond or a divalent linking group. Wa x1 is a (n ax1 + 1) valent aromatic hydrocarbon group. n ax1 is an integer of 1-3.]

본 발명에 의하면, 막두께를 7 ㎛ 이상으로 하는 후막 레지스트막을 성막할 때여도, 높은 감도를 나타내고, 또한, 양호한 형상의 패턴을 형성할 수 있는 레지스트 패턴 형성 방법을 제공할 수 있다. According to the present invention, even when a thick film resist film having a film thickness of 7 µm or more is formed, it is possible to provide a resist pattern forming method that exhibits high sensitivity and can form a pattern with a good shape.

본 명세서 및 본 특허 청구 범위에 있어서 「지방족」이란, 방향족에 대한 상대적인 개념으로서, 방향족성을 가지지 않는 기, 화합물 등을 의미하는 것이라고 정의한다.In the present specification and the claims, "aliphatic" is defined as a concept relative to aromatic, meaning a group, a compound, etc. that does not have aromaticity.

「알킬기」는, 특별히 기재가 없는 한, 직사슬형, 분기 사슬형 및 고리형의 1 가의 포화 탄화수소기를 포함하는 것으로 한다. 알콕시기 중의 알킬기도 동일하다. The "alkyl group" is intended to contain a monovalent saturated hydrocarbon group of a straight chain, branched chain, and cyclic form, unless otherwise specified. The alkyl group in the alkoxy group is also the same.

「알킬렌기」는, 특별히 기재가 없는 한, 직사슬형, 분기 사슬형 및 고리형의 2 가의 포화 탄화수소기를 포함하는 것으로 한다.The "alkylene group" is intended to contain a divalent saturated hydrocarbon group of a straight chain, branched chain, and cyclic type, unless otherwise specified.

「할로겐화알킬기」는, 알킬기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 할로겐 원자로 치환된 기이며, 그 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있다.The "halogenated alkyl group" is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with halogen atoms, and examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.

「불소화알킬기」 또는 「불소화알킬렌기」는, 알킬기 또는 알킬렌기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 불소 원자로 치환된 기를 말한다.The "fluorinated alkyl group" or "fluorinated alkylene group" refers to a group in which a part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group or alkylene group are substituted with fluorine atoms.

「구성 단위」란, 고분자 화합물 (수지, 중합체, 공중합체) 을 구성하는 모노머 단위 (단량체 단위) 를 의미한다. The "constituent unit" means a monomer unit (monomer unit) constituting a polymer compound (resin, polymer, copolymer).

「치환기를 가지고 있어도 된다」라고 기재하는 경우, 수소 원자 (-H) 를 1 가의 기로 치환하는 경우와, 메틸렌기 (-CH2-) 를 2 가의 기로 치환하는 경우의 양방을 포함한다.When describing "you may have a substituent", both the case where a hydrogen atom (-H) is substituted with a monovalent group, and the case where a methylene group (-CH 2 -) is substituted with a divalent group are included.

「노광」은, 방사선의 조사 전반을 포함하는 개념으로 한다."Exposure" is a concept that includes the entire irradiation of radiation.

「아크릴산에스테르로부터 유도되는 구성 단위」란, 아크릴산에스테르의 에틸렌성 이중 결합이 개열하여 구성되는 구성 단위를 의미한다. The "constituent unit derived from an acrylic acid ester" means a structural unit constituted by cleavage of an ethylenic double bond of an acrylic acid ester.

「아크릴산에스테르」는, 아크릴산 (CH2=CH-COOH) 의 카르복시기 말단의 수소 원자가 유기기로 치환된 화합물이다."Acrylic acid ester" is a compound in which the hydrogen atom at the terminal of the carboxyl group of acrylic acid (CH 2 =CH-COOH) is substituted with an organic group.

아크릴산에스테르는, α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 된다. 그 α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자를 치환하는 치환기 (Rα0) 는, 수소 원자 이외의 원자 또는 기이며, 예를 들어 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기 등을 들 수 있다. 또, 치환기 (Rα0) 가 에스테르 결합을 포함하는 치환기로 치환된 이타콘산디에스테르나, 치환기 (Rα0) 가 하이드록시알킬기나 그 수산기를 수식한 기로 치환된 α 하이드록시아크릴에스테르도 포함하는 것으로 한다. 또한, 아크릴산에스테르의 α 위치의 탄소 원자란, 특별히 기재가 없는 한, 아크릴산의 카르보닐기가 결합하고 있는 탄소 원자이다.In the acrylic acid ester, a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α position may be substituted with a substituent. The substituent (R α0 ) for substituting a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α position is an atom or group other than a hydrogen atom, and examples thereof include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkyl halide group having 1 to 5 carbon atoms, and the like. have. In addition, it also includes an itaconic acid diester in which the substituent (R α0 ) is substituted with a substituent containing an ester bond, or α hydroxyacrylic ester in which the substituent (R α0 ) is substituted with a hydroxyalkyl group or a group modified with the hydroxyl group thereof. do. Further, the carbon atom at the α position of the acrylic acid ester is a carbon atom to which the carbonyl group of acrylic acid is bonded unless otherwise specified.

이하, α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환된 아크릴산에스테르를 α 치환 아크릴산에스테르라고 하는 경우가 있다. 또, 아크릴산에스테르와 α 치환 아크릴산에스테르를 포괄하여 「(α 치환)아크릴산에스테르」라고 하는 경우가 있다. 또, α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환된 아크릴산을 α 치환 아크릴산이라고 하는 경우가 있다. 또, 아크릴산과 α 치환 아크릴산을 포괄하여 「(α 치환)아크릴산」이라고 하는 경우가 있다.Hereinafter, the acrylic acid ester in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α position is substituted with a substituent may be referred to as an α-substituted acrylic acid ester. Moreover, an acrylic acid ester and an alpha substituted acrylic acid ester are collectively called "(alpha substituted) acrylic acid ester." Moreover, the acrylic acid in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α position is substituted with a substituent may be referred to as α-substituted acrylic acid. In addition, acrylic acid and α-substituted acrylic acid may be collectively referred to as “(α-substituted) acrylic acid”.

「아크릴아미드로부터 유도되는 구성 단위」란, 아크릴아미드의 에틸렌성 이중 결합이 개열하여 구성되는 구성 단위를 의미한다."Structural unit derived from acrylamide" means a structural unit formed by cleaving the ethylenic double bond of acrylamide.

아크릴아미드는, α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되고, 아크릴아미드의 아미노기의 수소 원자의 일방 또는 양방이 치환기로 치환되어 있어도 된다. 또한, 아크릴아미드의 α 위치의 탄소 원자란, 특별히 기재가 없는 한, 아크릴아미드의 카르보닐기가 결합하고 있는 탄소 원자이다.In acrylamide, the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α position may be substituted with a substituent, or one or both hydrogen atoms of the amino group of acrylamide may be substituted with a substituent. In addition, the carbon atom in the α position of acrylamide is a carbon atom to which the carbonyl group of acrylamide is bonded unless otherwise specified.

아크릴아미드의 α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자를 치환하는 치환기로는, 상기 α 치환 아크릴산에스테르에 있어서, α 위치의 치환기로서 든 것 (치환기 (Rα0)) 과 동일한 것을 들 수 있다.As a substituent which substitutes the hydrogen atom couple|bonded with the carbon atom of the alpha position of acrylamide, the thing same as what was given as the substituent of the alpha position (substituent (R alpha 0 )) in the said alpha substituted acrylic acid ester.

「하이드록시스티렌으로부터 유도되는 구성 단위」란, 하이드록시스티렌의 에틸렌성 이중 결합이 개열하여 구성되는 구성 단위를 의미한다. 「하이드록시스티렌 유도체로부터 유도되는 구성 단위」란, 하이드록시스티렌 유도체의 에틸렌성 이중 결합이 개열하여 구성되는 구성 단위를 의미한다.The "constituent unit derived from hydroxystyrene" means a structural unit formed by cleavage of the ethylenic double bond of hydroxystyrene. The "constituent unit derived from a hydroxystyrene derivative" means a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of a hydroxystyrene derivative.

「하이드록시스티렌 유도체」란, 하이드록시스티렌의 α 위치의 수소 원자가 알킬기, 할로겐화알킬기 등의 다른 치환기로 치환된 것, 그리고 그들의 유도체를 포함하는 개념으로 한다. 그들의 유도체로는, α 위치의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 하이드록시스티렌의 수산기의 수소 원자를 유기기로 치환한 것 ; α 위치의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 하이드록시스티렌의 벤젠 고리에, 수산기 이외의 치환기가 결합한 것 등을 들 수 있다. 또한, α 위치 (α 위치의 탄소 원자) 란, 특별히 기재가 없는 한, 벤젠 고리가 결합하고 있는 탄소 원자를 말한다.The term "hydroxystyrene derivative" refers to a concept in which the hydrogen atom at the α position of hydroxystyrene is substituted with another substituent such as an alkyl group or a halogenated alkyl group, and derivatives thereof. As their derivatives, the hydrogen atom in the hydroxyl group of the hydroxystyrene which may be substituted with a substituent at the hydrogen atom at the α position is an organic group; The thing in which the substituent other than a hydroxyl group couple|bonded with the benzene ring of the hydroxystyrene which the hydrogen atom of the alpha position may be substituted with the substituent is mentioned. Note that the α position (the carbon atom at the α position) refers to a carbon atom to which the benzene ring is attached, unless otherwise specified.

하이드록시스티렌의 α 위치의 수소 원자를 치환하는 치환기로는, 상기 α 치환 아크릴산에스테르에 있어서, α 위치의 치환기로서 든 것과 동일한 것을 들 수 있다.As a substituent which substitutes the hydrogen atom of the alpha position of hydroxystyrene, the thing similar to what was mentioned as the substituent of the alpha position in the said alpha substituted acrylic acid ester is mentioned.

「비닐벤조산 혹은 비닐벤조산 유도체로부터 유도되는 구성 단위」란, 비닐벤조산 혹은 비닐벤조산 유도체의 에틸렌성 이중 결합이 개열하여 구성되는 구성 단위를 의미한다."Constituent unit derived from vinylbenzoic acid or vinylbenzoic acid derivative" means a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of vinylbenzoic acid or vinylbenzoic acid derivative.

「비닐벤조산 유도체」란, 비닐벤조산의 α 위치의 수소 원자가 알킬기, 할로겐화알킬기 등의 다른 치환기로 치환된 것, 그리고 그들의 유도체를 포함하는 개념으로 한다. 그들의 유도체로는, α 위치의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 비닐벤조산의 카르복시기의 수소 원자를 유기기로 치환한 것 ; α 위치의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 비닐벤조산의 벤젠 고리에, 수산기 및 카르복시기 이외의 치환기가 결합한 것 등을 들 수 있다. 또한, α 위치 (α 위치의 탄소 원자) 란, 특별히 기재가 없는 한, 벤젠 고리가 결합하고 있는 탄소 원자를 말한다.The "vinyl benzoic acid derivative" is a concept including a hydrogen atom at the α position of vinyl benzoic acid substituted with another substituent such as an alkyl group or a halogenated alkyl group, and derivatives thereof. As their derivatives, the hydrogen atom at the carboxyl group of vinylbenzoic acid in which the hydrogen atom at the α position may be substituted with a substituent is an organic group; The thing which the substituent other than a hydroxyl group and a carboxy group couple|bonded with the benzene ring of the vinylbenzoic acid in which the hydrogen atom of the alpha position may be substituted with the substituent etc. is mentioned. Note that the α position (the carbon atom at the α position) refers to a carbon atom to which the benzene ring is attached, unless otherwise specified.

상기 α 위치의 치환기로서의 알킬기는, 직사슬형 또는 분기 사슬형의 알킬기가 바람직하고, 구체적으로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 (메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기) 등을 들 수 있다.The alkyl group as the substituent at the α position is preferably a linear or branched chain alkyl group, specifically, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, iso And butyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group) and the like.

또, α 위치의 치환기로서의 할로겐화알킬기는, 구체적으로는, 상기 「α 위치의 치환기로서의 알킬기」의 수소 원자의 일부 또는 전부를, 할로겐 원자로 치환한 기를 들 수 있다. 그 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있고, 특히 불소 원자가 바람직하다. Moreover, the halogenated alkyl group as a substituent of the α position specifically, a group in which a part or all of the hydrogen atoms of the “alkyl group as a substituent of the α position” is substituted with a halogen atom. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.

또, α 위치의 치환기로서의 하이드록시알킬기는, 구체적으로는, 상기 「α 위치의 치환기로서의 알킬기」의 수소 원자의 일부 또는 전부를, 수산기로 치환한 기를 들 수 있다. 그 하이드록시알킬기에 있어서의 수산기의 수는, 1 ∼ 5 가 바람직하고, 1 이 가장 바람직하다.Moreover, the hydroxyalkyl group as a substituent of the alpha position specifically, group which substituted some or all of the hydrogen atom of the said "alkyl group as a substituent of the alpha position" with a hydroxyl group is mentioned. 1-5 are preferable and, as for the number of hydroxyl groups in the hydroxyalkyl group, 1 is the most preferable.

본 명세서 및 본 특허 청구 범위에 있어서, 화학식으로 나타내는 구조에 따라서는 부제 탄소가 존재하고, 에난티오 이성체 (enantiomer) 나 디아스테레오 이성체 (diastereomer) 가 존재할 수 있는 것이 있지만, 그 경우는 하나의 식으로 그것들 이성체를 대표하여 나타낸다. 그것들 이성체는 단독으로 사용해도 되고, 혼합물로서 사용해도 된다.In the present specification and claims, depending on the structure represented by the formula, there may be sub-carbon, and there may be an enantiomer or a diastereomer, but in that case, in one formula They represent isomers. These isomers may be used alone or as a mixture.

(레지스트 패턴 형성 방법) (How to form a resist pattern)

본 실시형태의 레지스트 패턴 형성 방법은, 지지체 상에, 레지스트 조성물을 사용하여 막두께 7 ㎛ 이상의 레지스트막을 형성하는 공정 (i), 상기 레지스트막을 노광하는 공정 (ii) 및 상기 노광 후의 레지스트막을 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정 (iii) 을 갖는다. 이러한 양태의 레지스트 패턴 형성 방법에 있어서는, 공정 (i) 에서, 특정 레지스트 조성물을 선택한다.In the method for forming a resist pattern of the present embodiment, a step (i) of forming a resist film having a thickness of 7 µm or more using a resist composition on a support, (ii) exposing the resist film, and developing the resist film after the exposure are developed. And a step (iii) of forming a resist pattern. In the method for forming a resist pattern of this aspect, in step (i), a specific resist composition is selected.

본 양태에 관련된 레지스트 패턴 형성 방법은, 예를 들어 이하와 같이 하여 실시할 수 있다.The method for forming a resist pattern according to this aspect can be carried out, for example, as follows.

공정 (i) : Process (i):

먼저, 지지체 상에, 후술하는 특정 레지스트 조성물을, 스피너 등으로 도포하고, 베이크 (포스트 어플라이 베이크 (PAB)) 처리를, 예를 들어 80 ∼ 150 ℃, 바람직하게는 100 ∼ 150 ℃ (보다 바람직하게는 100 ℃ 초과 150 ℃ 이하) 의 온도 조건에서 40 ∼ 120 초간, 바람직하게는 60 ∼ 120 초간 (보다 바람직하게는 80 ∼ 100 초간) 실시하여, 막두께 7 ㎛ 이상의 레지스트막을 형성한다. First, on the support, a specific resist composition to be described later is coated with a spinner or the like, and the bake (post-applied bake (PAB)) treatment is, for example, 80 to 150°C, preferably 100 to 150°C (more preferred) It is carried out for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 120 seconds (more preferably 80 to 100 seconds) under a temperature condition of more than 100°C and more than 150°C) to form a resist film having a thickness of 7 µm or more.

공정 (ii) : Process (ii):

다음으로, 그 레지스트막에 대해, 예를 들어 노광 장치 등을 사용하여, 소정의 패턴이 형성된 마스크 (마스크 패턴) 를 통한 노광 등에 의한 선택적 노광을 실시한 후, 베이크 (포스트 익스포저 베이크 (PEB)) 처리를, 예를 들어 80 ∼ 150 ℃, 바람직하게는 90 ∼ 130 ℃ 의 온도 조건에서 40 ∼ 120 초간, 바람직하게는 60 ∼ 100 초간 실시한다.Next, the resist film is subjected to selective exposure by exposure or the like through a mask (mask pattern) on which a predetermined pattern is formed, for example, using an exposure apparatus or the like, followed by baking (post exposure bake (PEB)) treatment For example, it is carried out for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 100 seconds, at a temperature condition of 80 to 150°C, preferably 90 to 130°C.

공정 (iii) : Process (iii):

다음으로, 상기 노광 후의 레지스트막을 현상 처리한다. 현상 처리는, 알칼리 현상 프로세스의 경우는, 알칼리 현상액을 사용하고, 용제 현상 프로세스의 경우는, 유기 용제를 함유하는 현상액 (유기계 현상액) 을 사용하여 실시한다.Next, the resist film after the exposure is developed. The developing treatment is performed using an alkali developing solution in the case of an alkali developing process, and a developing solution (organic developing solution) containing an organic solvent in the case of a solvent developing process.

현상 처리 후, 바람직하게는 린스 처리를 실시한다. 린스 처리는, 알칼리 현상 프로세스의 경우는, 순수를 사용한 물린스가 바람직하고, 용제 현상 프로세스의 경우는, 유기 용제를 함유하는 린스액을 사용하는 것이 바람직하다.After the developing treatment, rinsing treatment is preferably performed. For the rinse treatment, in the case of the alkali developing process, water rinsing using pure water is preferable, and in the case of the solvent developing process, it is preferable to use a rinse liquid containing an organic solvent.

용제 현상 프로세스의 경우, 상기 현상 처리 또는 린스 처리 후에, 패턴 상에 부착되어 있는 현상액 또는 린스액을, 초임계 유체에 의해 제거하는 처리를 실시해도 된다.In the case of the solvent developing process, after the developing treatment or the rinsing treatment, a treatment in which the developing solution or the rinsing liquid attached to the pattern is removed with a supercritical fluid may be performed.

현상 처리 후 또는 린스 처리 후, 건조를 실시한다. 또, 경우에 따라서는, 상기 현상 처리 후에 베이크 처리 (포스트 베이크) 를 실시해도 된다.After developing treatment or rinsing treatment, drying is performed. In addition, in some cases, a baking treatment (post baking) may be performed after the developing treatment.

이와 같이 하여, 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.In this way, a resist pattern can be formed.

지지체로는, 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 전자 부품용의 기판이나, 이것에 소정의 배선 패턴이 형성된 것 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 실리콘 웨이퍼, 구리, 크롬, 철, 알루미늄 등의 금속제의 기판이나, 유리 기판 등을 들 수 있다. 배선 패턴의 재료로는, 예를 들어 구리, 알루미늄, 니켈, 금 등이 사용 가능하다.It does not specifically limit as a support body, A conventionally well-known thing can be used, For example, the board|substrate for electronic components, the thing in which a predetermined wiring pattern was formed in this, etc. are mentioned. More specifically, a silicon wafer, a metal substrate such as copper, chromium, iron, aluminum, or a glass substrate can be cited. As the material of the wiring pattern, copper, aluminum, nickel, gold, or the like can be used, for example.

또, 지지체로는, 상기 서술한 바와 같은 기판 상에, 무기계 및/또는 유기계의 막이 형성된 것이어도 된다. 무기계의 막으로는, 무기 반사 방지막 (무기 BARC) 을 들 수 있다. 유기계의 막으로는, 유기 반사 방지막 (유기 BARC) 이나, 다층 레지스트법에 있어서의 하층 유기막 등의 유기막을 들 수 있다.Further, as the support, an inorganic and/or organic film may be formed on the substrate as described above. An inorganic antireflection film (inorganic BARC) is mentioned as an inorganic film. Examples of the organic film include organic antireflection films (organic BARC) and organic films such as lower layer organic films in the multilayer resist method.

여기서, 다층 레지스트법이란, 기판 상에, 적어도 1 층의 유기막 (하층 유기막) 과, 적어도 1 층의 레지스트막 (상층 레지스트막) 을 형성하고, 상층 레지스트막에 형성한 레지스트 패턴을 마스크로 하여 하층 유기막의 패터닝을 실시하는 방법이며, 고어스펙트비의 패턴을 형성할 수 있다고 되어 있다. 즉, 다층 레지스트법에 의하면, 하층 유기막에 의해 필요한 두께를 확보할 수 있기 때문에, 레지스트막을 박막화할 수 있어, 고어스펙트비의 미세 패턴 형성이 가능해진다.Here, with the multilayer resist method, at least one layer of an organic film (lower layer organic film) and at least one layer of a resist film (upper layer resist film) are formed on a substrate, and a resist pattern formed on the upper layer resist film is used as a mask. This is a method of patterning the lower organic film, and it is said that a pattern with a high aspect ratio can be formed. That is, according to the multilayer resist method, since the required thickness can be ensured by the lower organic film, the resist film can be thinned, and fine pattern formation with a high aspect ratio can be achieved.

다층 레지스트법에는, 기본적으로, 상층 레지스트막과, 하층 유기막의 2 층 구조로 하는 방법 (2 층 레지스트법) 과, 상층 레지스트막과 하층 유기막 사이에 1 층 이상의 중간층 (금속 박막 등) 을 형성한 3 층 이상의 다층 구조로 하는 방법 (3 층 레지스트법) 으로 나누어진다.In the multilayer resist method, basically, a method of forming a two-layer structure of an upper resist film and a lower organic film (two-layer resist method) and one or more intermediate layers (metal thin film, etc.) are formed between the upper resist film and the lower organic film. It is divided into a method having a multi-layer structure of three or more layers (three-layer resist method).

본 양태의 레지스트 패턴 형성 방법은, 고막두께의 레지스트막을 형성할 때에 유용한 방법이며, 상기 공정 (i) 에서 형성하는 레지스트막의 막두께는, 7 ㎛ 이상이다.The resist pattern forming method of this aspect is a useful method when forming a resist film having a high film thickness, and the film thickness of the resist film formed in the step (i) is 7 µm or more.

상기 공정 (i) 에서 형성하는 레지스트막의 막두께는, 더욱 바람직하게는 8 ㎛ 이상, 특히 바람직하게는 10 ㎛ 이상이 되고, 막두께의 상한값은 실질적으로 30 ㎛ 이하가 된다.The film thickness of the resist film formed in the step (i) is more preferably 8 µm or more, particularly preferably 10 µm or more, and the upper limit of the film thickness is substantially 30 µm or less.

노광에 사용하는 파장은, 특별히 한정되지 않고, ArF 엑시머 레이저, KrF 엑시머 레이저, F2 엑시머 레이저, EUV (극단자외선), VUV (진공 자외선), EB (전자선), X 선, 연 X 선 등의 방사선을 사용하여 실시할 수 있다.The wavelength used for exposure is not particularly limited, and ArF excimer laser, KrF excimer laser, F 2 excimer laser, EUV (extreme ultraviolet), VUV (vacuum ultraviolet), EB (electron beam), X-ray, soft X-ray, etc. It can be carried out using radiation.

본 양태에 관련된 레지스트 패턴 형성 방법은, 상기 공정 (ii) 에 있어서, 상기 레지스트막에, KrF 엑시머 레이저광을 조사하는 경우에 특히 바람직한 방법이다.The method for forming a resist pattern according to this aspect is a particularly preferable method in the step (ii), when the KrF excimer laser light is irradiated to the resist film.

레지스트막의 노광 방법은, 공기나 질소 등의 불활성 가스 중에서 실시하는 통상적인 노광 (드라이 노광) 이어도 되고, 액침 노광 (Liquid Immersion Lithography) 이어도 된다.The exposure method of the resist film may be normal exposure (dry exposure) performed in an inert gas such as air or nitrogen, or liquid immersion lithography.

액침 노광은, 미리 레지스트막과 노광 장치의 최하 위치의 렌즈 사이를, 공기의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 용매 (액침 매체) 로 채우고, 그 상태에서 노광 (침지 노광) 을 실시하는 노광 방법이다.The immersion exposure is an exposure method in which the resist film and the lens at the lowest position of the exposure apparatus are previously filled with a solvent (immersion medium) having a refractive index greater than the refractive index of air, and exposure (immersion exposure) is performed in that state.

액침 매체로는, 공기의 굴절률보다 크고, 또한, 노광되는 레지스트막의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 용매가 바람직하다. 이러한 용매의 굴절률로는, 상기 범위 내이면 특별히 제한되지 않는다.As the immersion medium, a solvent having a refractive index larger than that of air and smaller than that of the resist film to be exposed is preferable. The refractive index of such a solvent is not particularly limited as long as it is within the above range.

공기의 굴절률보다 크고, 또한, 상기 레지스트막의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 용매로는, 예를 들어, 물, 불소계 불활성 액체, 실리콘계 용제, 탄화수소계 용제 등을 들 수 있다. Examples of the solvent having a refractive index larger than the refractive index of air and smaller than the refractive index of the resist film include water, fluorine-based inert liquids, silicon-based solvents, and hydrocarbon-based solvents.

불소계 불활성 액체의 구체예로는, C3HCl2F5, C4F9OCH3, C4F9OC2H5, C5H3F7 등의 불소계 화합물을 주성분으로 하는 액체 등을 들 수 있고, 비점이 70 ∼ 180 ℃ 의 것이 바람직하고, 80 ∼ 160 ℃ 의 것이 보다 바람직하다. 불소계 불활성 액체가 상기 범위의 비점을 갖는 것이면, 노광 종료 후에, 액침에 사용한 매체의 제거를, 간편한 방법으로 실시할 수 있는 점에서 바람직하다.Specific examples of the fluorine-based inert liquid include liquids containing fluorine-based compounds such as C 3 HCl 2 F 5 , C 4 F 9 OCH 3 , C 4 F 9 OC 2 H 5 , and C 5 H 3 F 7 as a main component. The boiling point is preferably 70 to 180°C, and more preferably 80 to 160°C. If the fluorine-based inert liquid has a boiling point in the above range, it is preferable from the point that the medium used for immersion can be removed by an easy method after completion of exposure.

불소계 불활성 액체로는, 특히, 알킬기의 수소 원자가 모두 불소 원자로 치환된 퍼플루오로알킬 화합물이 바람직하다. 퍼플루오로알킬 화합물로는, 구체적으로는, 퍼플루오로알킬에테르 화합물, 퍼플루오로알킬아민 화합물을 들 수 있다.As the fluorine-based inert liquid, a perfluoroalkyl compound in which all hydrogen atoms of the alkyl group are replaced with fluorine atoms is particularly preferable. As a perfluoroalkyl compound, a perfluoroalkyl ether compound and a perfluoroalkylamine compound are specifically, mentioned.

또한, 구체적으로는, 상기 퍼플루오로알킬에테르 화합물로는, 퍼플루오로(2-부틸-테트라하이드로푸란) (비점 102 ℃) 을 들 수 있고, 상기 퍼플루오로알킬아민 화합물로는, 퍼플루오로트리부틸아민 (비점 174 ℃) 을 들 수 있다.Further, specifically, as the perfluoroalkyl ether compound, perfluoro (2-butyl-tetrahydrofuran) (boiling point 102 deg. C) may be mentioned. As the perfluoroalkylamine compound, perfluoro Rotributylamine (boiling point 174°C).

액침 매체로는, 비용, 안전성, 환경 문제, 범용성 등의 관점에서, 물이 바람직하게 사용된다.As the immersion medium, water is preferably used from the viewpoints of cost, safety, environmental problems, and versatility.

알칼리 현상 프로세스에서 현상 처리에 사용하는 알칼리 현상액으로는, 예를 들어 0.1 ∼ 10 질량% 테트라메틸암모늄하이드록사이드 (TMAH) 수용액을 들 수 있다.As an alkali developing solution used for image development process in an alkali developing process, 0.1-10 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution is mentioned, for example.

용제 현상 프로세스에서 현상 처리에 사용하는 유기계 현상액이 함유하는 유기 용제로는, (A) 성분 (노광 전의 (A) 성분) 을 용해할 수 있는 것이면 되고, 공지된 유기 용제 중에서 적절히 선택할 수 있다. 구체적으로는, 케톤계 용제, 에스테르계 용제, 알코올계 용제, 니트릴계 용제, 아미드계 용제, 에테르계 용제 등의 극성 용제, 탄화수소계 용제 등을 들 수 있다.As the organic solvent contained in the organic developing solution used for the developing treatment in the solvent developing process, any component (A) (the component (A) before exposure) may be dissolved, and it can be appropriately selected from known organic solvents. Specifically, polar solvents, such as a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent, a nitrile solvent, an amide solvent, and an ether solvent, a hydrocarbon solvent, etc. are mentioned.

케톤계 용제는, 구조 중에 C-C(=O)-C 를 포함하는 유기 용제이다. 에스테르계 용제는, 구조 중에 C-C(=O)-O-C 를 포함하는 유기 용제이다. 알코올계 용제는, 구조 중에 알코올성 수산기를 포함하는 유기 용제이다. 「알코올성 수산기」는, 지방족 탄화수소기의 탄소 원자에 결합한 수산기를 의미한다. 니트릴계 용제는, 구조 중에 니트릴기를 포함하는 유기 용제이다. 아미드계 용제는, 구조 중에 아미드기를 포함하는 유기 용제이다. 에테르계 용제는, 구조 중에 C-O-C 를 포함하는 유기 용제이다.The ketone-based solvent is an organic solvent containing C-C(=O)-C in the structure. The ester solvent is an organic solvent containing C-C(=O)-O-C in the structure. The alcohol-based solvent is an organic solvent containing an alcoholic hydroxyl group in the structure. "Alcoholic hydroxyl group" means a hydroxyl group bonded to a carbon atom of an aliphatic hydrocarbon group. The nitrile-based solvent is an organic solvent containing a nitrile group in the structure. The amide-based solvent is an organic solvent containing an amide group in the structure. The ether-based solvent is an organic solvent containing C-O-C in the structure.

유기 용제 중에는, 구조 중에 상기 각 용제를 특징짓는 관능기를 복수종 포함하는 유기 용제도 존재하지만, 그 경우는, 당해 유기 용제가 갖는 관능기를 포함하는 어느 용제종에도 해당하는 것으로 한다. 예를 들어, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르는, 상기 분류 중의 알코올계 용제, 에테르계 용제의 어느 것에도 해당하는 것으로 한다.Among the organic solvents, there are also organic solvents containing plural kinds of functional groups that characterize the respective solvents in the structure, but in that case, it is also applicable to any solvent species containing functional groups of the organic solvents. For example, diethylene glycol monomethyl ether shall be applicable to either the alcohol-based solvent or the ether-based solvent in the above classification.

탄화수소계 용제는, 할로겐화되어 있어도 되는 탄화수소로 이루어지고, 할로겐 원자 이외의 치환기를 갖지 않는 탄화수소 용제이다. 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있고, 불소 원자가 바람직하다.The hydrocarbon-based solvent is a hydrocarbon solvent composed of hydrocarbons which may be halogenated and does not have a substituent other than a halogen atom. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.

유기계 현상액이 함유하는 유기 용제로는, 상기 중에서도, 극성 용제가 바람직하고, 케톤계 용제, 에스테르계 용제, 니트릴계 용제 등이 바람직하다. As the organic solvent contained in the organic developer, a polar solvent is preferred, and a ketone solvent, an ester solvent, a nitrile solvent, etc. are preferable.

케톤계 용제로는, 예를 들어, 1-옥탄온, 2-옥탄온, 1-노난온, 2-노난온, 아세톤, 4-헵탄온, 1-헥산온, 2-헥산온, 디이소부틸케톤, 시클로헥산온, 메틸시클로헥산온, 페닐아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 아세틸아세톤, 아세토닐아세톤, 이오논, 디아세토닐알코올, 아세틸카르비놀, 아세토페논, 메틸나프틸케톤, 이소포론, 프로필렌카보네이트, γ-부티로락톤, 메틸아밀케톤(2-헵탄온) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 케톤계 용제로는, 메틸아밀케톤(2-헵탄온) 이 바람직하다.As a ketone solvent, for example, 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, acetone, 4-heptanone, 1-hexanone, 2-hexanone, diisobutyl Ketone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone, methylethylketone, methylisobutylketone, acetylacetone, acetonyl acetone, ionone, diacetonyl alcohol, acetylcarbinol, acetophenone, methylnaphthyl ketone, Isophorone, propylene carbonate, γ-butyrolactone, methyl amyl ketone (2-heptanone), and the like. Among these, methyl amyl ketone (2-heptanone) is preferable as the ketone solvent.

에스테르계 용제로는, 예를 들어, 아세트산메틸, 아세트산부틸, 아세트산에틸, 아세트산이소프로필, 아세트산아밀, 아세트산이소아밀, 메톡시아세트산에틸, 에톡시아세트산에틸, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노페닐에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노페닐에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 2-메톡시부틸아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 4-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 3-에틸-3-메톡시부틸아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 2-에톡시부틸아세테이트, 4-에톡시부틸아세테이트, 4-프로폭시부틸아세테이트, 2-메톡시펜틸아세테이트, 3-메톡시펜틸아세테이트, 4-메톡시펜틸아세테이트, 2-메틸-3-메톡시펜틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시펜틸아세테이트, 3-메틸-4-메톡시펜틸아세테이트, 4-메틸-4-메톡시펜틸아세테이트, 프로필렌글리콜디아세테이트, 포름산메틸, 포름산에틸, 포름산부틸, 포름산프로필, 락트산에틸, 락트산부틸, 락트산프로필, 탄산에틸, 탄산프로필, 탄산부틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 피루브산프로필, 피루브산부틸, 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 프로피온산프로필, 프로피온산이소프로필, 2-하이드록시프로피온산메틸, 2-하이드록시프로피온산에틸, 메틸-3-메톡시프로피오네이트, 에틸-3-메톡시프로피오네이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 프로필-3-메톡시프로피오네이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 에스테르계 용제로는, 아세트산부틸이 바람직하다.Examples of the ester solvent include methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, amyl acetate, isoamyl acetate, ethyl methoxy acetate, ethyl ethoxy acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, and ethylene glycol Monopropyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monopropyl ether acetate, diethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate , Diethylene glycol monoethyl ether acetate, 2-methoxybutyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 4-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-ethyl-3-methoxybutyl Acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, 2-ethoxybutyl acetate, 4-ethoxybutyl acetate, 4-propoxybutyl acetate, 2-methoxypentyl acetate , 3-methoxypentyl acetate, 4-methoxypentyl acetate, 2-methyl-3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-4-methoxypentyl acetate, 4- Methyl-4-methoxypentyl acetate, propylene glycol diacetate, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate, ethyl carbonate, propyl carbonate, butyl carbonate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, Propyl pyruvate, butyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, isopropyl propionate, methyl 2-hydroxypropionate, methyl 2-hydroxypropionate, methyl-3-methoxypropionate , Ethyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-ethoxypropionate, propyl-3-methoxypropionate, and the like. Among these, butyl acetate is preferable as the ester solvent.

니트릴계 용제로는, 예를 들어, 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 발레로니트릴, 부티로니트릴 등을 들 수 있다.Examples of the nitrile solvent include acetonitrile, propionitrile, valeronitrile, and butyronitrile.

유기계 현상액에는, 필요에 따라 공지된 첨가제를 배합할 수 있다. 그 첨가제로는, 예를 들어 계면 활성제를 들 수 있다. 계면 활성제로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 이온성이나 비이온성의 불소계 및/또는 실리콘계 계면 활성제 등을 사용할 수 있다. 계면 활성제로는, 비이온성의 계면 활성제가 바람직하고, 비이온성의 불소계 계면 활성제, 또는 비이온성의 실리콘계 계면 활성제가 보다 바람직하다.Known additives can be added to the organic developer, if necessary. Examples of the additives include surfactants. Although it does not specifically limit as surfactant, For example, ionic or nonionic fluorine type and/or silicone type surfactant, etc. can be used. As the surfactant, a nonionic surfactant is preferable, and a nonionic fluorine-based surfactant or nonionic silicone-based surfactant is more preferable.

계면 활성제를 배합하는 경우, 그 배합량은, 유기계 현상액의 전체량에 대해, 통상 0.001 ∼ 5 질량% 이며, 0.005 ∼ 2 질량% 가 바람직하고, 0.01 ∼ 0.5 질량% 가 보다 바람직하다.When a surfactant is blended, the blending amount is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, and more preferably 0.01 to 0.5% by mass relative to the total amount of the organic developer.

현상 처리는, 공지된 현상 방법에 의해 실시하는 것이 가능하고, 예를 들어 현상액 중에 지지체를 일정 시간 침지하는 방법 (딥법), 지지체 표면에 현상액을 표면장력에 의해 융기시켜 일정 시간 정지하는 방법 (퍼들법), 지지체 표면에 현상액을 분무하는 방법 (스프레이법), 일정 속도로 회전하고 있는 지지체 상에 일정 속도로 현상액 도출 노즐을 스캔하면서 현상액을 계속 도출하는 방법 (다이나믹 디스펜스법) 등을 들 수 있다.The developing treatment can be carried out by a known developing method, for example, a method of immersing the support in a developer for a certain time (dip method), a method of stopping the developer by a surface tension on the surface of the support for a fixed time (puddle) Method), a method of spraying a developer on the surface of a support (spray method), a method of continuously drawing a developer while scanning a nozzle for developing a developer at a constant speed on a support rotating at a constant speed (dynamic dispensing method), and the like. .

용제 현상 프로세스에서 현상 처리 후의 린스 처리에 사용하는 린스액이 함유하는 유기 용제로는, 예를 들어 상기 유기계 현상액에 사용하는 유기 용제로서 든 유기 용제 중, 레지스트 패턴을 용해하기 어려운 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 통상, 탄화수소계 용제, 케톤계 용제, 에스테르계 용제, 알코올계 용제, 아미드계 용제 및 에테르계 용제에서 선택되는 적어도 1 종의 용제를 사용한다. 이들 중에서도, 탄화수소계 용제, 케톤계 용제, 에스테르계 용제, 알코올계 용제 및 아미드계 용제에서 선택되는 적어도 1 종이 바람직하고, 알코올계 용제 및 에스테르계 용제에서 선택되는 적어도 1 종이 보다 바람직하고, 알코올계 용제가 특히 바람직하다.As the organic solvent contained in the rinse liquid used for the rinse treatment after the developing treatment in the solvent developing process, for example, among the organic solvents used as the organic solvent used for the organic developer, a resist pattern that is difficult to dissolve is suitably selected and used. Can. Usually, at least one solvent selected from hydrocarbon solvents, ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents and ether solvents is used. Among them, at least one selected from hydrocarbon-based solvents, ketone-based solvents, ester-based solvents, alcohol-based solvents and amide-based solvents is preferable, and at least one selected from alcohol-based solvents and ester-based solvents is more preferred, and alcohol-based solvents are preferred. Solvents are particularly preferred.

린스액에 사용하는 알코올계 용제는, 탄소수 6 ∼ 8 의 1 가 알코올이 바람직하고, 그 1 가 알코올은 직사슬형, 분기형 또는 고리형 중 어느 것이어도 된다. 구체적으로는, 1-헥산올, 1-헵탄올, 1-옥탄올, 2-헥산올, 2-헵탄올, 2-옥탄올, 3-헥산올, 3-헵탄올, 3-옥탄올, 4-옥탄올, 벤질알코올 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 1-헥산올, 2-헵탄올, 2-헥산올이 바람직하고, 1-헥산올, 2-헥산올이 보다 바람직하다.The alcohol-based solvent used for the rinse liquid is preferably a monohydric alcohol having 6 to 8 carbon atoms, and the monohydric alcohol may be any of linear, branched or cyclic. Specifically, 1-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-hexanol, 2-heptanol, 2-octanol, 3-hexanol, 3-heptanol, 3-octanol, 4 -Octanol, benzyl alcohol, and the like. Among these, 1-hexanol, 2-heptanol, and 2-hexanol are preferable, and 1-hexanol and 2-hexanol are more preferable.

이들 유기 용제는, 어느 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 또, 상기 이외의 유기 용제나 물과 혼합하여 사용해도 된다. 단, 현상 특성을 고려하면, 린스액 중의 물의 배합량은, 린스액의 전체량에 대해, 30 질량% 이하가 바람직하고, 10 질량% 이하가 보다 바람직하고, 5 질량% 이하가 더욱 바람직하고, 3 질량% 이하가 특히 바람직하다.Any one of these organic solvents may be used alone, or two or more of them may be used in combination. Moreover, you may use it, mixing with the organic solvent other than the above and water. However, considering the development characteristics, the blending amount of water in the rinse liquid is preferably 30% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, still more preferably 5% by mass or less, 3 Particularly preferred is mass% or less.

린스액에는, 필요에 따라 공지된 첨가제를 배합할 수 있다. 그 첨가제로는, 예를 들어 계면 활성제를 들 수 있다. 계면 활성제는, 상기와 동일한 것을 들 수 있고, 비이온성의 계면 활성제가 바람직하고, 비이온성의 불소계 계면 활성제, 또는 비이온성의 실리콘계 계면 활성제가 보다 바람직하다. Known additives can be added to the rinse liquid as necessary. Examples of the additives include surfactants. As the surfactant, the same ones described above can be mentioned, and nonionic surfactants are preferred, and nonionic fluorine-based surfactants or nonionic silicone-based surfactants are more preferred.

계면 활성제를 배합하는 경우, 그 배합량은, 린스액의 전체량에 대해, 통상 0.001 ∼ 5 질량% 이며, 0.005 ∼ 2 질량% 가 바람직하고, 0.01 ∼ 0.5 질량% 가 보다 바람직하다.When a surfactant is blended, the blending amount is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, and more preferably 0.01 to 0.5% by mass relative to the total amount of the rinse liquid.

린스액을 사용한 린스 처리 (세정 처리) 는, 공지된 린스 방법에 의해 실시할 수 있다. 그 린스 처리의 방법으로는, 예를 들어 일정 속도로 회전하고 있는 지지체 상에 린스액을 계속 도출하는 방법 (회전 도포법), 린스액 중에 지지체를 일정 시간 침지하는 방법 (딥법), 지지체 표면에 린스액을 분무하는 방법 (스프레이법) 등을 들 수 있다. The rinse treatment (washing treatment) using a rinse liquid can be performed by a known rinse method. As a method of the rinsing treatment, for example, a method of continuously drawing a rinse liquid on a support rotating at a constant speed (rotation coating method), a method of immersing the support in a rinse liquid for a certain time (dip method), on the surface of the support The method of spraying a rinse liquid (spray method), etc. are mentioned.

<레지스트 조성물> <resist composition>

상기 서술한 본 실시형태의 레지스트 패턴 형성 방법에 있어서는, 공정 (i) 에서, 특정 레지스트 조성물을 사용한다.In the method for forming a resist pattern of the present embodiment described above, in step (i), a specific resist composition is used.

이러한 특정 레지스트 조성물은, 노광에 의해 산을 발생하고, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 것이다. 이 레지스트 조성물로는, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 기재 성분 (A) (이하 「(A) 성분」이라고도 한다) 를 함유하는 실시형태를 들 수 있다.In such a specific resist composition, an acid is generated by exposure, and solubility in a developer is changed by the action of an acid. As this resist composition, the embodiment containing the base component (A) (it is also hereafter referred to as "(A) component") whose solubility in a developer is changed by the action of an acid is exemplified.

본 실시형태의 레지스트 조성물은, KrF 엑시머 레이저광의 노광을 실시하는 레지스트 패턴 형성에 바람직한 것이다.The resist composition of this embodiment is suitable for forming a resist pattern that exposes KrF excimer laser light.

또, 본 실시형태의 레지스트 조성물은, 지지체 상에, 고막두께의 레지스트막을 형성하기 위한 레지스트제로서 유용하고, 막두께 7 ㎛ 이상의 레지스트막을 형성하는 데에 적합한 것이다.Moreover, the resist composition of this embodiment is useful as a resist agent for forming a resist film having a high film thickness on a support, and is suitable for forming a resist film having a film thickness of 7 µm or more.

본 실시형태의 레지스트 조성물을 사용하여 레지스트막을 형성하고, 그 레지스트막에 대해 선택적 노광을 실시하면, 그 레지스트막의 노광부에서는 산이 발생하고, 그 산의 작용에 의해 (A) 성분의 현상액에 대한 용해성이 변화하는 한편으로, 그 레지스트막의 미노광부에서는 (A) 성분의 현상액에 대한 용해성이 변화하지 않기 때문에, 그 레지스트막의 노광부와 미노광부 간에서 현상액에 대한 용해성의 차가 생긴다. 그 때문에, 그 레지스트막을 현상하면, 그 레지스트 조성물이 포지티브형인 경우는 레지스트막 노광부가 용해 제거되어 포지티브형의 레지스트 패턴이 형성되고, 그 레지스트 조성물이 네거티브형인 경우는 레지스트막 미노광부가 용해 제거되어 네거티브형의 레지스트 패턴이 형성된다.When a resist film is formed using the resist composition of the present embodiment, and the resist film is selectively exposed, acid is generated in the exposed portion of the resist film, and the action of the acid (A) solubility of the component in the developer solution On the other hand, since the solubility of the component (A) in the unexposed portion of the resist film does not change in the unexposed portion of the resist film, a difference in solubility to the developer occurs between the exposed portion of the resist film and the unexposed portion. Therefore, when the resist film is developed, when the resist composition is positive, the resist film exposed portion is dissolved and removed to form a positive resist pattern, and when the resist composition is negative, the resist film unexposed portion is dissolved and removed to be negative. A resist pattern of the mold is formed.

본 명세서에 있어서는, 레지스트막 노광부가 용해 제거되어 포지티브형 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 조성물을, 포지티브형 레지스트 조성물이라고 하고, 레지스트막 미노광부가 용해 제거되어 네거티브형 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 조성물을, 네거티브형 레지스트 조성물이라고 한다.In the present specification, a resist composition in which the exposed portion of the resist film is dissolved and removed to form a positive resist pattern is referred to as a positive resist composition, and a resist composition in which the unexposed portion of the resist film is dissolved and removed to form a negative resist pattern is negative. It is called a mold resist composition.

본 실시형태의 레지스트 조성물은, 포지티브형 레지스트 조성물이어도 되고, 네거티브형 레지스트 조성물이어도 된다.The resist composition of the present embodiment may be either a positive resist composition or a negative resist composition.

또, 본 실시형태의 레지스트 조성물은, 레지스트 패턴 형성 시의 현상 처리에 알칼리 현상액을 사용하는 알칼리 현상 프로세스용이어도 되고, 그 현상 처리에 유기 용제를 포함하는 현상액 (유기계 현상액) 을 사용하는 용제 현상 프로세스용이어도 된다.Further, the resist composition of the present embodiment may be for an alkali developing process using an alkali developer for developing processing at the time of forming a resist pattern, and a solvent developing process using a developing solution (organic developer) containing an organic solvent for the developing process. It may be a dragon.

요컨대, 본 실시형태의 레지스트 조성물은, 알칼리 현상 프로세스에 있어서 포지티브형 레지스트 패턴을 형성하는 「알칼리 현상 프로세스용 포지티브형 레지스트 조성물」이며, 용제 현상 프로세스에 있어서 네거티브형 레지스트 패턴을 형성하는 「용제 현상 프로세스용 네거티브형 레지스트 조성물」이다.In short, the resist composition of the present embodiment is a "positive-type resist composition for an alkali developing process" that forms a positive resist pattern in an alkali developing process, and a "solvent developing process" that forms a negative resist pattern in a solvent developing process. Dragon Negative Resist Composition”.

본 실시형태의 레지스트 조성물은, 노광에 의해 산을 발생하는 산 발생능을 갖는 것이며, (A) 성분이 노광에 의해 산을 발생해도 되고, (A) 성분과는 별도로 배합된 첨가제 성분이 노광에 의해 산을 발생해도 된다.The resist composition of the present embodiment has an acid generating ability to generate an acid by exposure, and the component (A) may generate an acid by exposure, and an additive component formulated separately from the component (A) is used for exposure. You may generate an acid by.

구체적으로는, 실시형태의 레지스트 조성물은, (1) 노광에 의해 산을 발생하는 산 발생제 성분 (B) (이하 「(B) 성분」이라고 한다.) 를 함유하는 것이어도 되고 ; (2) (A) 성분이 노광에 의해 산을 발생하는 성분이어도 되고 ; (3) (A) 성분이 노광에 의해 산을 발생하는 성분이며, 또한, 추가로 (B) 성분을 함유하는 것이어도 된다.Specifically, the resist composition of the embodiment may include (1) an acid generator component (B) (hereinafter referred to as "(B) component") that generates an acid by exposure; (2) The component (A) may be a component that generates an acid by exposure; (3) The component (A) is a component that generates acid upon exposure, and may further contain a component (B).

즉, 상기 (2) 또는 (3) 의 경우, (A) 성분은, 「노광에 의해 산을 발생하고, 또한, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 기재 성분」이 된다. (A) 성분이 노광에 의해 산을 발생하고, 또한, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 기재 성분인 경우, 후술하는 (A1) 성분이, 노광에 의해 산을 발생하고, 또한, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 고분자 화합물인 것이 바람직하다. 이와 같은 고분자 화합물로는, 노광에 의해 산을 발생하는 구성 단위를 갖는 공중합체를 사용할 수 있다. That is, in the case of the above (2) or (3), the component (A) becomes "a base component that generates an acid by exposure and the solubility in a developer is changed by the action of the acid." (A) When a component is a base component which generates an acid by exposure and the solubility in a developer solution changes by the action of an acid, the component (A1) described later generates an acid by exposure, and further, It is preferable that it is a high molecular compound whose solubility in a developer is changed by the action of an acid. As such a polymer compound, a copolymer having a structural unit that generates an acid by exposure can be used.

노광에 의해 산을 발생하는 구성 단위로는, 예를 들어 공지된 것을 들 수 있다.As a structural unit which generates an acid by exposure, a well-known thing is mentioned, for example.

본 실시형태의 레지스트 조성은, 상기 (1) 의 경우인 것이 특히 바람직하다.It is particularly preferable that the resist composition of the present embodiment is the case of (1) above.

≪(A) 성분≫ ≪(A) component≫

(A) 성분은, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 기재 성분이다.The component (A) is a base component whose solubility in a developing solution changes by the action of an acid.

본 실시형태에 있어서 「기재 성분」이란, 막 형성능을 갖는 유기 화합물이며, 바람직하게는 분자량이 500 이상의 유기 화합물이 사용된다. 그 유기 화합물의 분자량이 500 이상임으로써, 막 형성능이 향상되고, 또한, 나노 레벨의 레지스트 패턴을 형성하기 쉬워진다.In the present embodiment, the "base component" is an organic compound having a film-forming ability, and an organic compound having a molecular weight of 500 or more is preferably used. When the molecular weight of the organic compound is 500 or more, the film forming ability is improved, and it is easy to form a nano-level resist pattern.

기재 성분으로서 사용되는 유기 화합물은, 비중합체와 중합체로 크게 나누어진다.Organic compounds used as the base component are largely divided into non-polymers and polymers.

비중합체로는, 통상, 분자량이 500 이상 4000 미만의 것이 사용된다. 이하 「저분자 화합물」이라고 하는 경우에는, 분자량이 500 이상 4000 미만의 비중합체를 나타낸다.As the non-polymer, those having a molecular weight of 500 or more and less than 4000 are usually used. Hereinafter, in the case of a "low molecular compound", a non-polymer having a molecular weight of 500 or more and less than 4000 is shown.

중합체로는, 통상, 분자량이 1000 이상의 것이 사용된다. 이하 「수지」, 「고분자 화합물」 또는 「폴리머」라고 하는 경우에는, 분자량이 1000 이상의 중합체를 나타낸다.As the polymer, one having a molecular weight of 1000 or more is usually used. Hereinafter, in the case of "resin", "polymer compound" or "polymer", a polymer having a molecular weight of 1000 or more is represented.

중합체의 분자량으로는, GPC (겔 퍼미에이션 크로마토그래피) 에 의한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 사용하는 것으로 한다.As the molecular weight of the polymer, it is assumed that a weight average molecular weight in terms of polystyrene by GPC (gel permeation chromatography) is used.

본 실시형태의 레지스트 조성물에 있어서의 (A) 성분은, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 수지 성분 (A1) (이하 「(A1) 성분」이라고도 한다) 을 포함한다.The component (A) in the resist composition of the present embodiment includes a resin component (A1) (hereinafter also referred to as “(A1) component”) in which solubility in a developer is changed by the action of an acid.

(A) 성분으로는, 적어도 (A1) 성분이 사용되고, 그 (A1) 성분과 함께 다른 고분자 화합물 및/또는 저분자 화합물을 병용해도 된다. As the component (A), at least the component (A1) is used, and other polymer compounds and/or low molecular compounds may be used in combination with the component (A1).

본 실시형태에 있어서의 (A1) 성분은, 후술하는 일반식 (a10-1) 로 나타내는 구성 단위 (a10) 과, 산 비해리성의 지방족 고리형기를 포함하는 구성 단위 (a4) 와, 산의 작용에 의해 극성이 증대하는 산 분해성기를 포함하는 구성 단위 (a1) 을 갖는다. 이러한 (A1) 성분은, 구성 단위 (a10), 구성 단위 (a4) 및 구성 단위 (a1) 에 더하여, 필요에 따라 기타 구성 단위를 갖는 것이어도 된다. (A1) component in this embodiment, the structural unit (a10) represented by general formula (a10-1) mentioned later, the structural unit (a4) containing an acid non-aliphatic aliphatic cyclic group, and the action of an acid It has a structural unit (a1) containing an acid-decomposable group whose polarity increases. In addition to the structural unit (a10), the structural unit (a4), and the structural unit (a1), the component (A1) may have other structural units as necessary.

본 실시형태의 레지스트 조성물에 있어서는, 구성 단위 (a1) 이 산 해리성기를 포함하므로, 당해 (A1) 성분을 사용함으로써, 노광 전후에 수지 성분의 극성이 변화하여, 알칼리 현상 프로세스뿐만 아니라, 용제 현상 프로세스에 있어서도, 레지스트막의 노광부와 미노광부 간에서 양호한 현상 콘트라스트를 얻을 수 있다. In the resist composition of the present embodiment, since the structural unit (a1) contains an acid dissociable group, the polarity of the resin component changes before and after exposure by using the component (A1), and not only the alkali developing process, but also solvent development. Even in the process, good development contrast can be obtained between the exposed portion of the resist film and the unexposed portion.

알칼리 현상 프로세스를 적용하는 경우, 그 (A1) 성분은, 노광 전에는 알칼리 현상액에 대해 난용성이며, 예를 들어, 노광에 의해 (B) 성분으로부터 산이 발생하면, 그 산의 작용에 의해 극성이 증대하여 알칼리 현상액에 대한 용해성이 증대한다. 그 때문에, 레지스트 패턴의 형성에 있어서, 그 레지스트 조성물을 지지체 상에 도포하여 얻어지는 레지스트막에 대해 선택적으로 노광하면, 레지스트막 노광부는 알칼리 현상액에 대해 난용성으로부터 가용성으로 변화하는 한편으로, 레지스트막 미노광부는 알칼리 난용성인 채 변화하지 않기 때문에, 알칼리 현상함으로써 포지티브형 레지스트 패턴이 형성된다.When the alkali developing process is applied, the component (A1) is poorly soluble in the alkali developer before exposure. For example, when acid is generated from the component (B) by exposure, the polarity increases due to the action of the acid. Thus, the solubility in the alkali developer increases. Therefore, in forming a resist pattern, when the resist composition is selectively exposed to a resist film obtained by applying the resist composition on a support, the resist film exposure section changes from poorly soluble to soluble in an alkali developer, while the resist film is minus Since the light portion is hardly soluble in alkali and does not change, a positive resist pattern is formed by alkali development.

한편, 용제 현상 프로세스를 적용하는 경우, 그 (A1) 성분은, 노광 전에는 유기계 현상액에 대해 용해성이 높고, 예를 들어, 노광에 의해 (B) 성분으로부터 산이 발생하면, 그 산의 작용에 의해 극성이 높아져, 유기계 현상액에 대한 용해성이 감소한다. 그 때문에, 레지스트 패턴의 형성에 있어서, 당해 레지스트 조성물을 지지체 상에 도포하여 얻어지는 레지스트막에 대해 선택적으로 노광하면, 레지스트막 노광부는 유기계 현상액에 대해 가용성으로부터 난용성으로 변화하는 한편으로, 레지스트막 미노광부는 가용성인 채 변화하지 않기 때문에, 유기계 현상액으로 현상함으로써 네거티브형 레지스트 패턴이 형성된다. On the other hand, when the solvent developing process is applied, the component (A1) has high solubility in an organic developer before exposure, for example, when acid is generated from the component (B) by exposure, polarity is caused by the action of the acid. This increases, solubility in organic developer decreases. Therefore, in forming a resist pattern, when the resist composition obtained by coating the resist composition on a support is selectively exposed, the resist film exposed portion changes from soluble to poorly soluble in an organic developer, while the resist film is minus Since the light portion does not change while being soluble, a negative resist pattern is formed by developing with an organic developer.

·구성 단위 (a10) 에 대해 : About the structural unit (a10):

구성 단위 (a10) 은, 하기 일반식 (a10-1) 로 나타내는 구성 단위이다.The structural unit (a10) is a structural unit represented by the following general formula (a10-1).

[화학식 2] [Formula 2]

Figure pct00002
Figure pct00002

[식 중, R 은, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기이다. Yax1 은, 단결합 또는 2 가의 연결기이다. Wax1 은, (nax1 + 1) 가의 방향족 탄화수소기이다. nax1 은, 1 ∼ 3 의 정수이다.][In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Ya x1 is a single bond or a divalent linking group. Wa x1 is a (n ax1 + 1) valent aromatic hydrocarbon group. n ax1 is an integer of 1-3.]

상기 식 (a10-1) 중, R 은, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기이다. In said formula (a10-1), R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group.

R 의 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기는, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형 또는 분기 사슬형의 알킬기가 바람직하고, 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있다. R 의 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기는, 상기 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 할로겐 원자로 치환된 기이다. 그 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있고, 특히 불소 원자가 바람직하다.The alkyl group having 1 to 5 carbon atoms in R is preferably a linear or branched chain alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl Group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like. The halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms in R is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are substituted with halogen atoms. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.

R 로는, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 불소화알킬기가 바람직하고, 공업상의 입수의 용이함으로부터, 수소 원자 또는 메틸기가 가장 바람직하다.As R, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and from the ease of industrial availability, a hydrogen atom or a methyl group is most preferred.

상기 식 (a10-1) 중, Yax1 은, 단결합 또는 2 가의 연결기이다.In the formula (a10-1), Ya x1 is a single bond or a divalent linking group.

Yax1 에 있어서의 2 가의 연결기로는, 예를 들어, 치환기를 가지고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기, 헤테로 원자를 포함하는 2 가의 연결기를 바람직한 것으로서 들 수 있다.Examples of the divalent linking group in Ya x1 include, for example, a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, and a divalent linking group containing a hetero atom.

·치환기를 가지고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기 : Divalent hydrocarbon group which may have a substituent:

Yax1 이 치환기를 가지고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기인 경우, 그 탄화수소기는, 지방족 탄화수소기여도 되고, 방향족 탄화수소기여도 된다.When Ya x1 is a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, the hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.

··Yax1 에 있어서의 지방족 탄화수소기 ・The aliphatic hydrocarbon group in Ya x1

그 지방족 탄화수소기는, 방향족성을 가지지 않는 탄화수소기를 의미한다. 그 지방족 탄화수소기는, 포화여도 되고 불포화여도 되고, 통상은 포화인 것이 바람직하다.The aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity. The aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated, and is preferably saturated.

상기 지방족 탄화수소기로는, 직사슬형 혹은 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기, 또는 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화수소기 등을 들 수 있다.Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group, or an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure.

···직사슬형 혹은 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기 A straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group

그 직사슬형의 지방족 탄화수소기는, 탄소수가 1 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 6 이 보다 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 4 가 더욱 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 3 이 가장 바람직하다.The straight-chain aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, and most preferably 1 to 3 carbon atoms.

직사슬형의 지방족 탄화수소기로는, 직사슬형의 알킬렌기가 바람직하고, 구체적으로는, 메틸렌기 [-CH2-], 에틸렌기 [-(CH2)2-], 트리메틸렌기 [-(CH2)3-], 테트라메틸렌기 [-(CH2)4-], 펜타메틸렌기 [-(CH2)5-] 등을 들 수 있다.As a linear aliphatic hydrocarbon group, a linear alkylene group is preferable, and specifically, a methylene group [-CH 2 -], an ethylene group [-(CH 2 ) 2 -], a trimethylene group [-( And CH 2 ) 3 -], tetramethylene group [-(CH 2 ) 4 -], and pentamethylene group [-(CH 2 ) 5 -].

그 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기는, 탄소수가 2 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 탄소수 3 ∼ 6 이 보다 바람직하고, 탄소수 3 또는 4 가 더욱 바람직하고, 탄소수 3 이 가장 바람직하다.The branched-chain aliphatic hydrocarbon group preferably has 2 to 10 carbon atoms, more preferably 3 to 6 carbon atoms, more preferably 3 or 4 carbon atoms, and most preferably 3 carbon atoms.

분기 사슬형의 지방족 탄화수소기로는, 분기 사슬형의 알킬렌기가 바람직하고, 구체적으로는 -CH(CH3)-, -CH(CH2CH3)-, -C(CH3)2-, -C(CH3)(CH2CH3)-, -C(CH3)(CH2CH2CH3)-, -C(CH2CH3)2- 등의 알킬메틸렌기 ; -CH(CH3)CH2-, -CH(CH3)CH(CH3)-, -C(CH3)2CH2-, -CH(CH2CH3)CH2-, -C(CH2CH3)2-CH2- 등의 알킬에틸렌기 ; -CH(CH3)CH2CH2-, -CH2CH(CH3)CH2- 등의 알킬트리메틸렌기 ; -CH(CH3)CH2CH2CH2-, -CH2CH(CH3)CH2CH2- 등의 알킬테트라메틸렌기 등의 알킬알킬렌기 등을 들 수 있다. 알킬알킬렌기에 있어서의 알킬기로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형의 알킬기가 바람직하다.As the branched-chain aliphatic hydrocarbon group, a branched-chain alkylene group is preferable, and specifically, -CH(CH 3 )-, -CH(CH 2 CH 3 )-, -C(CH 3 ) 2 -,- Alkyl methylene groups such as C(CH 3 )(CH 2 CH 3 )-, -C(CH 3 )(CH 2 CH 2 CH 3 )-, -C(CH 2 CH 3 ) 2- ; -CH(CH 3 )CH 2 -, -CH(CH 3 )CH(CH 3 )-, -C(CH 3 ) 2 CH 2 -, -CH(CH 2 CH 3 )CH 2 -, -C(CH 2 CH 3 ) alkyl ethylene groups such as 2 -CH 2 -; Alkyltrimethylene groups such as -CH(CH 3 )CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH(CH 3 )CH 2 -; And an alkylalkylene group such as an alkyltetramethylene group such as -CH(CH 3 )CH 2 CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH(CH 3 )CH 2 CH 2 -, and the like. The alkyl group in the alkylalkylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

상기 직사슬형 또는 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기는, 치환기를 가지고 있어도 되고, 가지고 있지 않아도 된다. 그 치환기로는, 불소 원자, 불소 원자로 치환된 탄소수 1 ∼ 5 의 불소화알킬기, 카르보닐기 등을 들 수 있다.The said linear or branched-chain aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include a fluorine atom, a C1-C5 fluorinated alkyl group substituted with a fluorine atom, a carbonyl group, and the like.

···구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화수소기An aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure

그 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화수소기로는, 고리 구조 중에 헤테로 원자를 포함하는 치환기를 포함해도 되는 고리형의 지방족 탄화수소기 (지방족 탄화수소 고리로부터 수소 원자 2 개를 제거한 기), 상기 고리형의 지방족 탄화수소기가 직사슬형 또는 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기의 말단에 결합한 기, 상기 고리형의 지방족 탄화수소기가 직사슬형 또는 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기의 도중에 개재하는 기 등을 들 수 있다. 상기 직사슬형 또는 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기로는 상기와 동일한 것을 들 수 있다. As the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, a cyclic aliphatic hydrocarbon group (a group in which two hydrogen atoms are removed from an aliphatic hydrocarbon ring) which may include a substituent containing a hetero atom in the ring structure, the cyclic aliphatic The group which the hydrocarbon group couple|bonded to the terminal of the linear or branched-chain aliphatic hydrocarbon group, the group etc. which the said cyclic aliphatic hydrocarbon group interposed in the middle of a linear or branched-chain aliphatic hydrocarbon group etc. are mentioned. The thing similar to the above is mentioned as said linear or branched-chain aliphatic hydrocarbon group.

고리형의 지방족 탄화수소기는, 탄소수가 3 ∼ 20 인 것이 바람직하고, 탄소수 3 ∼ 12 인 것이 보다 바람직하다.The cyclic aliphatic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms.

고리형의 지방족 탄화수소기는, 다고리형기여도 되고, 단고리형기여도 된다. 단고리형의 지환형 탄화수소기로는, 모노시클로알칸으로부터 2 개의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하다. 그 모노시클로알칸으로는, 탄소수 3 ∼ 6 의 것이 바람직하고, 구체적으로는 시클로펜탄, 시클로헥산 등을 들 수 있다. 다고리형의 지환형 탄화수소기로는, 폴리시클로알칸으로부터 2 개의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하고, 그 폴리시클로알칸으로는, 탄소수 7 ∼ 12 의 것이 바람직하고, 구체적으로는 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등을 들 수 있다. The cyclic aliphatic hydrocarbon group may be a polycyclic group or a monocyclic group. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon group, a group in which two hydrogen atoms are removed from monocycloalkane is preferable. As the monocycloalkane, those having 3 to 6 carbon atoms are preferable, and specific examples thereof include cyclopentane and cyclohexane. As the polycyclic alicyclic hydrocarbon group, a group in which two hydrogen atoms are removed from polycycloalkane is preferable, and the polycycloalkane preferably has 7 to 12 carbon atoms, specifically adamantane, norbornane, And isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane.

고리형의 지방족 탄화수소기는, 치환기를 가지고 있어도 되고, 가지고 있지 않아도 된다. 그 치환기로는, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 수산기, 카르보닐기 등을 들 수 있다.The cyclic aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, and a carbonyl group.

상기 치환기로서의 알킬기로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, tert-부틸기인 것이 가장 바람직하다.The alkyl group as the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group or tert-butyl group.

상기 치환기로서의 알콕시기로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알콕시기가 바람직하고, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, iso-프로폭시기, n-부톡시기, tert-부톡시기가 보다 바람직하고, 메톡시기, 에톡시기가 가장 바람직하다.The alkoxy group as the substituent is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, or a tert-butoxy group, Time, an ethoxy group is most preferable.

상기 치환기로서의 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있고, 불소 원자가 바람직하다.Examples of the halogen atom as the substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.

상기 치환기로서의 할로겐화알킬기로는, 상기 알킬기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 상기 할로겐 원자로 치환된 기를 들 수 있다. Examples of the halogenated alkyl group as the substituent include a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with the halogen atom.

고리형의 지방족 탄화수소기는, 그 고리 구조를 구성하는 탄소 원자의 일부가 헤테로 원자를 포함하는 치환기로 치환되어도 된다. 그 헤테로 원자를 포함하는 치환기로는, -O-, -C(=O)-O-, -S-, -S(=O)2-, -S(=O)2-O- 가 바람직하다.The cyclic aliphatic hydrocarbon group may be partially substituted with a substituent containing a hetero atom in a part of the carbon atoms constituting the ring structure. As a substituent containing the hetero atom, -O-, -C(=O)-O-, -S-, -S(=O) 2 -, -S(=O) 2 -O- are preferable. .

··Yax1 에 있어서의 방향족 탄화수소기 Aromatic hydrocarbon group in Ya x1

그 방향족 탄화수소기는, 방향 고리를 적어도 1 개 갖는 탄화수소기이다. The aromatic hydrocarbon group is a hydrocarbon group having at least one aromatic ring.

이 방향 고리는, 4n + 2 개의 π 전자를 가지는 고리형 공액계이면 특별히 한정되지 않고, 단고리형이어도 되고 다고리형이어도 된다. 방향 고리의 탄소수는 5 ∼ 30 인 것이 바람직하고, 5 ∼ 20 이 보다 바람직하고, 6 ∼ 15 가 더욱 바람직하고, 6 ∼ 12 가 특히 바람직하다. 단, 그 탄소수에는, 치환기에 있어서의 탄소수를 포함하지 않는 것으로 한다. 방향 고리로서 구체적으로는, 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌 등의 방향족 탄화수소 고리 ; 상기 방향족 탄화수소 고리를 구성하는 탄소 원자의 일부가 헤테로 원자로 치환된 방향족 복소 고리 등을 들 수 있다. 방향족 복소 고리에 있어서의 헤테로 원자로는, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자 등을 들 수 있다.The aromatic ring is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugated system having 4 n + 2 π electrons, and may be monocyclic or polycyclic. It is preferable that carbon number of an aromatic ring is 5-30, 5-20 are more preferable, 6-15 are still more preferable, and 6-12 are especially preferable. However, it is assumed that the carbon number in the substituent is not included in the carbon number. Specific examples of the aromatic ring include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, naphthalene, anthracene and phenanthrene; And aromatic heterocycles in which a part of the carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring is substituted with a hetero atom. As a hetero atom in an aromatic heterocycle, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, etc. are mentioned.

방향족 복소 고리로서 구체적으로는, 피리딘 고리, 티오펜 고리 등을 들 수 있다.A pyridine ring, a thiophene ring, etc. are mentioned specifically, as an aromatic heterocycle.

방향족 탄화수소기로서 구체적으로는, 상기 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리로부터 수소 원자 2 개를 제거한 기 (아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기) ; 2 이상의 방향 고리를 포함하는 방향족 화합물 (예를 들어 비페닐, 플루오렌 등) 로부터 수소 원자 2 개를 제거한 기 ; 상기 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리로부터 수소 원자 1 개를 제거한 기 (아릴기 또는 헤테로아릴기) 의 수소 원자의 하나가 알킬렌기로 치환된 기 (예를 들어, 벤질기, 페네틸기, 1-나프틸메틸기, 2-나프틸메틸기, 1-나프틸에틸기, 2-나프틸에틸기 등의 아릴알킬기에 있어서의 아릴기로부터 수소 원자를 추가로 1 개 제거한 기) 등을 들 수 있다. 상기 아릴기 또는 헤테로아릴기에 결합하는 알킬렌기의 탄소수는, 1 ∼ 4 인 것이 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 인 것이 보다 바람직하고, 탄소수 1 인 것이 특히 바람직하다.Specific examples of the aromatic hydrocarbon group include a group in which two hydrogen atoms are removed from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle (arylene group or heteroarylene group); A group in which two hydrogen atoms are removed from an aromatic compound (eg, biphenyl, fluorene, etc.) containing two or more aromatic rings; A group in which one of the hydrogen atoms of a group (aryl group or heteroaryl group) in which one hydrogen atom is removed from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic hetero ring is substituted with an alkylene group (for example, a benzyl group, a phenethyl group, 1-naph And a group in which one hydrogen atom is further removed from an aryl group in an arylalkyl group such as a tilmethyl group, a 2-naphthylmethyl group, a 1-naphthylethyl group, and a 2-naphthylethyl group). The alkylene group bonded to the aryl group or heteroaryl group preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably 1 carbon atom.

상기 방향족 탄화수소기는, 당해 방향족 탄화수소기가 갖는 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 된다. 예를 들어, 당해 방향족 탄화수소기 중의 방향 고리에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 된다. 그 치환기로는, 예를 들어, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 수산기 등을 들 수 있다.The aromatic hydrocarbon group may have a hydrogen atom of the aromatic hydrocarbon group substituted with a substituent. For example, the hydrogen atom bonded to the aromatic ring in the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, and a hydroxyl group.

상기 치환기로서의 알킬기로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, tert-부틸기인 것이 가장 바람직하다.The alkyl group as the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group or tert-butyl group.

상기 치환기로서의 알콕시기, 할로겐 원자 및 할로겐화알킬기로는, 상기 고리형의 지방족 탄화수소기가 갖는 수소 원자를 치환하는 치환기로서 예시한 것을 들 수 있다.As an alkoxy group, a halogen atom, and a halogenated alkyl group as said substituent, what was illustrated as a substituent which substitutes the hydrogen atom which the said cyclic aliphatic hydrocarbon group has is mentioned.

·헤테로 원자를 포함하는 2 가의 연결기 : Divalent linking group containing a hetero atom:

Yax1 이 헤테로 원자를 포함하는 2 가의 연결기인 경우, 그 연결기로서 바람직한 것으로서, -O-, -C(=O)-O-, -C(=O)-, -O-C(=O)-O-, -C(=O)-NH-, -NH-, -NH-C(=NH)- (H 는 알킬기, 아실기 등의 치환기로 치환되어 있어도 된다.), -S-, -S(=O)2-, -S(=O)2-O-, 일반식 -Y21-O-Y22-, -Y21-O-, -Y21-C(=O)-O-, -C(=O)-O-Y21-, -[Y21-C(=O)-O]m"-Y22-, -Y21-O-C(=O)-Y22- 또는 -Y21-S(=O)2-O-Y22- 로 나타내는 기 [식 중, Y21 및 Y22 는 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기이며, O 는 산소 원자이며, m" 는 0 ∼ 3 의 정수이다.] 등을 들 수 있다.When Ya x1 is a divalent linking group containing a hetero atom, preferred as the linking group are -O-, -C(=O)-O-, -C(=O)-, -OC(=O)-O -, -C(=O)-NH-, -NH-, -NH-C(=NH)- (H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or an acyl group.), -S-, -S( =O) 2 -, -S(=O) 2 -O-, general formula -Y 21 -OY 22 -, -Y 21 -O-, -Y 21 -C(=O)-O-, -C( =O)-OY 21 -, -[Y 21 -C(=O)-O] m" -Y 22 -, -Y 21 -OC(=O)-Y 22 -or -Y 21 -S(=O ) Group represented by 2 -OY 22- [wherein, Y 21 and Y 22 are each independently a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, O is an oxygen atom, and m" is an integer from 0 to 3.] And the like.

상기 헤테로 원자를 포함하는 2 가의 연결기가 -C(=O)-NH-, -C(=O)-NH-C(=O)-, -NH-, -NH-C(=NH)- 인 경우, 그 H 는 알킬기, 아실기 등의 치환기로 치환되어 있어도 된다. 그 치환기 (알킬기, 아실기 등) 는, 탄소수가 1 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 8 인 것이 더욱 바람직하고, 1 ∼ 5 인 것이 특히 바람직하다.The divalent linking group containing the hetero atom is -C(=O)-NH-, -C(=O)-NH-C(=O)-, -NH-, -NH-C(=NH)- In that case, the H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or an acyl group. The substituent (alkyl group, acyl group, etc.) preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 5 carbon atoms.

일반식 -Y21-O-Y22-, -Y21-O-, -Y21-C(=O)-O-, -C(=O)-O-Y21-, -[Y21-C(=O)-O]m"-Y22-, -Y21-O-C(=O)-Y22- 또는 -Y21-S(=O)2-O-Y22- 중, Y21 및 Y22 는, 각각 독립적으로, 치환기를 가지고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기이다. 그 2 가의 탄화수소기로는, 상기 2 가의 연결기로서의 설명에서 든 (치환기를 가지고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기) 와 동일한 것을 들 수 있다.General formula -Y 21 -OY 22 -, -Y 21 -O-, -Y 21 -C(=O)-O-, -C(=O)-OY 21 -, -[Y 21 -C(=O )-O] m" -Y 22 -, -Y 21 -OC(=O)-Y 22 -or -Y 21 -S(=O) 2 -OY 22 -among, Y 21 and Y 22 are each independently It is a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, and the bivalent hydrocarbon group is the same as the one described in the description as the divalent linking group (a divalent hydrocarbon group which may have a substituent).

Y21 로는, 직사슬형의 지방족 탄화수소기가 바람직하고, 직사슬형의 알킬렌기가 보다 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형의 알킬렌기가 더욱 바람직하고, 메틸렌기 또는 에틸렌기가 특히 바람직하다.As Y 21 , a straight-chain aliphatic hydrocarbon group is preferable, a straight-chain alkylene group is more preferable, and a C1-C5 straight-chain alkylene group is more preferable, and a methylene group or ethylene group is particularly preferable.

Y22 로는, 직사슬형 또는 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기가 바람직하고, 메틸렌기, 에틸렌기 또는 알킬메틸렌기가 보다 바람직하다. 그 알킬메틸렌기에 있어서의 알킬기는, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 3 의 직사슬형의 알킬기가 보다 바람직하고, 메틸기가 가장 바람직하다.As Y 22 , a straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group is preferable, and a methylene group, an ethylene group, or an alkylmethylene group is more preferable. The alkyl group in the alkylmethylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and most preferably a methyl group.

식 -[Y21-C(=O)-O]m"-Y22- 로 나타내는 기에 있어서, m" 는, 0 ∼ 3 의 정수이며, 0 ∼ 2 의 정수인 것이 바람직하고, 0 또는 1 이 보다 바람직하고, 1 이 특히 바람직하다. 요컨대, 식 -[Y21-C(=O)-O]m"-Y22- 로 나타내는 기로는, 식 -Y21-C(=O)-O-Y22- 로 나타내는 기가 특히 바람직하다. 그 중에서도, 식 -(CH2)a'-C(=O)-O-(CH2)b'- 로 나타내는 기가 바람직하다. 그 식 중, a' 는, 1 ∼ 10 의 정수이며, 1 ∼ 8 의 정수가 바람직하고, 1 ∼ 5 의 정수가 보다 바람직하고, 1 또는 2 가 더욱 바람직하고, 1 이 가장 바람직하다. b' 는, 1 ∼ 10 의 정수이며, 1 ∼ 8 의 정수가 바람직하고, 1 ∼ 5 의 정수가 보다 바람직하고, 1 또는 2 가 더욱 바람직하고, 1 이 가장 바람직하다.In the group represented by the formula -[Y 21 -C(=O)-O] m" -Y 22 -, m" is an integer from 0 to 3, preferably an integer from 0 to 2, and 0 or 1 is more Preferred, 1 is particularly preferred. That is, as the group represented by the formula -[Y 21 -C(=O)-O] m" -Y 22 -, the group represented by the formula -Y 21 -C(=O)-OY 22 -is particularly preferred. , The group represented by the formula -(CH 2 ) a'- C(=O)-O-(CH 2 ) b' -is preferable, wherein a'is an integer of 1 to 10, and is 1 to 8 An integer is preferred, an integer from 1 to 5 is more preferred, 1 or 2 is more preferred, and 1 is most preferred, b'is an integer from 1 to 10, an integer from 1 to 8 is preferred, 1 The integer of -5 is more preferable, 1 or 2 is still more preferable, and 1 is the most preferable.

Yax1 로는, 단결합, 에스테르 결합 [-C(=O)-O-], 에테르 결합 (-O-), -C(=O)-NH-, 직사슬형 혹은 분기 사슬형의 알킬렌기, 또는 이들의 조합인 것이 바람직하고, 그 중에서도 단결합이 특히 보다 바람직하다.As Ya x1 , a single bond, an ester bond [-C(=O)-O-], an ether bond (-O-), -C(=O)-NH-, a straight chain or branched chain alkylene group, Or it is preferable that it is a combination of these, and a single bond is especially more preferable among them.

상기 식 (a10-1) 중, Wax1 은, (nax1 + 1) 가의 방향족 탄화수소기이다.In the formula (a10-1), Wa x1 is a (n ax1 + 1) valent aromatic hydrocarbon group.

Wax1 에 있어서의 방향족 탄화수소기로는, 방향 고리로부터 (nax1 + 1) 개의 수소 원자를 제거한 기를 들 수 있다. 여기서의 방향 고리는, 4n + 2 개의 π 전자를 가지는 고리형 공액계이면 특별히 한정되지 않고, 단고리형이어도 되고 다고리형이어도 된다. 방향 고리의 탄소수는 5 ∼ 30 인 것이 바람직하고, 탄소수 5 ∼ 20 이 보다 바람직하고, 탄소수 6 ∼ 15 가 더욱 바람직하고, 탄소수 6 ∼ 12 가 특히 바람직하다. 방향 고리로서 구체적으로는, 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌 등의 방향족 탄화수소 고리 ; 상기 방향족 탄화수소 고리를 구성하는 탄소 원자의 일부가 헤테로 원자로 치환된 방향족 복소 고리 등을 들 수 있다. 방향족 복소 고리에 있어서의 헤테로 원자로는, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자 등을 들 수 있다. 방향족 복소 고리로서 구체적으로는, 피리딘 고리, 티오펜 고리 등을 들 수 있다.The aromatic hydrocarbon group for Wa x1 includes a group in which (n ax1 + 1) hydrogen atoms are removed from the aromatic ring. The aromatic ring here is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugate system having 4n + 2 π electrons, and may be monocyclic or polycyclic. The aromatic ring preferably has 5 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 20 carbon atoms, further preferably 6 to 15 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 12 carbon atoms. Specific examples of the aromatic ring include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, naphthalene, anthracene and phenanthrene; And aromatic heterocycles in which a part of the carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring is substituted with a hetero atom. As a hetero atom in an aromatic heterocycle, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, etc. are mentioned. A pyridine ring, a thiophene ring, etc. are mentioned specifically, as an aromatic heterocycle.

상기 식 (a10-1) 중, nax1 은, 1 ∼ 3 의 정수이며, 1 또는 2 가 바람직하고, 1 이 보다 바람직하다.In the formula (a10-1), n ax1 is an integer of 1 to 3, 1 or 2 is preferable, and 1 is more preferable.

이하에, 상기 일반식 (a10-1) 로 나타내는 구성 단위의 구체예를 나타낸다.Below, the specific example of the structural unit represented by said general formula (a10-1) is shown.

하기 식 중, Rα 는, 수소 원자, 메틸기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다.In the following formulae, R α represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.

[화학식 3] [Formula 3]

Figure pct00003
Figure pct00003

[화학식 4] [Formula 4]

Figure pct00004
Figure pct00004

[화학식 5] [Formula 5]

Figure pct00005
Figure pct00005

[화학식 6] [Formula 6]

Figure pct00006
Figure pct00006

(A1) 성분이 갖는 구성 단위 (a10) 은, 1 종이어도 되고 2 종 이상이어도 된다.The structural unit (a10) of the component (A1) may be one type or two or more types.

구성 단위 (a10) 은, 상기 중에서도, 하이드록시스티렌 골격을 포함하는 구성 단위가 바람직하고, 하기 일반식 (a10-1-0) 으로 나타내는 구성 단위가 특히 바람직하다.Among the above, the structural unit (a10) is preferably a structural unit containing a hydroxystyrene skeleton, and particularly preferably a structural unit represented by the following general formula (a10-1-0).

[화학식 7] [Formula 7]

Figure pct00007
Figure pct00007

[식 중, Rst 는, 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. m01 은 1 ∼ 3 의 정수를 나타낸다.][In the formula, R st represents a hydrogen atom or a methyl group. m 01 represents the integer of 1-3.]

(A1) 성분 중, 구성 단위 (a10) 의 비율은, 그 (A1) 성분을 구성하는 전체 구성 단위의 합계 (100 몰%) 에 대해, 40 ∼ 80 몰% 가 바람직하고, 45 ∼ 75 몰% 가 보다 바람직하고, 50 ∼ 70 몰% 가 특히 바람직하다.In the component (A1), the proportion of the structural unit (a10) is preferably 40 to 80 mol%, and 45 to 75 mol%, based on the total (100 mol%) of all the constituent units constituting the component (A1). Is more preferable, and 50 to 70 mol% is particularly preferable.

구성 단위 (a10) 의 비율을, 상기 바람직한 범위의 하한값 이상으로 함으로써, 감도, 현상 특성, 디펙트 발생의 억제 효과 등이 보다 향상되고, 한편, 상기 바람직한 범위의 상한값 이하로 함으로써, 치수 균일성 등의 리소그래피 특성이 보다 향상된다.By setting the proportion of the structural unit (a10) to be more than the lower limit of the preferred range, the sensitivity, development characteristics, and the effect of suppressing the occurrence of defects are further improved. On the other hand, by setting the ratio to the upper limit of the preferred range or less, dimensional uniformity, etc. The lithography characteristics of are further improved.

·구성 단위 (a4) 에 대해 : ・About the structural unit (a4):

구성 단위 (a4) 는, 산 비해리성의 지방족 고리형기를 포함하는 구성 단위이다.The structural unit (a4) is a structural unit containing an acid non-aliphatic aliphatic cyclic group.

(A1) 성분이 구성 단위 (a4) 를 가짐으로써, 방향족 고리형기를 포함하는 구성 단위를 갖는 경우에 비해, 레지스트막의 광 투과성이 높아진다. 또, 형성되는 레지스트 패턴의 드라이 에칭 내성이 향상되고, 또한 (A) 성분의 소수성이 높아진다. 소수성의 향상은, 특히 용제 현상 프로세스에 의한 레지스트 패턴 형성의 경우에, 해상성, 레지스트 패턴 형상 등의 향상에 기여한다.When the component (A1) has a structural unit (a4), the light transmittance of the resist film is increased as compared to the case where the component has a structural unit containing an aromatic cyclic group. Moreover, the dry etching resistance of the resist pattern to be formed improves, and the hydrophobicity of the component (A) increases. The improvement in hydrophobicity contributes to improvement in resolution, resist pattern shape, and the like, especially in the case of resist pattern formation by a solvent development process.

구성 단위 (a4) 에 있어서의 「산 비해리성 고리형기」는, 노광에 의해 당해 레지스트 조성물 중에 산이 발생했을 때 (예를 들어, 후술하는 (B) 성분으로부터 산이 발생했을 때) 에, 그 산이 작용해도 해리하는 일없이 그대로 당해 구성 단위 중에 남는 고리형기이다.The "acid non-cyclic cyclic group" in the structural unit (a4) acts when an acid is generated in the resist composition (e.g., when an acid is generated from the component (B) described later) by exposure. It is a cyclic group remaining in the structural unit without dissociation even if it is dissociated.

구성 단위 (a4) 에 있어서의, 산 비해리성의 지방족 고리형기는, 단고리형기여도 되고, 다고리형기여도 되고, 바람직하게는 단고리형기이다. The acid non-aliphatic aliphatic cyclic group in the structural unit (a4) may be a monocyclic group or a polycyclic group, and is preferably a monocyclic group.

여기서의 단고리형기로는, 모노시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하다. 그 모노시클로알칸으로는, 탄소수 3 ∼ 8 의 것이 보다 바람직하고, 탄소수 5 ∼ 8 의 것이 더욱 바람직하고, 구체적으로는 시클로펜탄, 시클로헥산, 시클로옥탄 등을 들 수 있다. 여기서의 다고리형기로는, 폴리시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하고, 그 폴리시클로알칸으로는, 탄소수 7 ∼ 12 의 것이 바람직하고, 구체적으로는 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등을 들 수 있다.As the monocyclic group here, a group in which one or more hydrogen atoms are removed from monocycloalkane is preferable. As the monocycloalkane, those having 3 to 8 carbon atoms are more preferable, those having 5 to 8 carbon atoms are more preferable, and specific examples thereof include cyclopentane, cyclohexane, and cyclooctane. As the polycyclic group here, a group in which one or more hydrogen atoms are removed from polycycloalkane is preferable, and the polycycloalkane preferably has 7 to 12 carbon atoms, specifically adamantane, norbornane, and iso And bornan, tricyclodecane, and tetracyclododecane.

상기 단고리형기 및 다고리형기는, 각각, 예를 들어, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형 또는 분기 사슬형의 알킬기를 치환기로서 가지고 있어도 된다.The monocyclic group and the polycyclic group may each have, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms as a substituent.

구성 단위 (a4) 로는, α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 아크릴산에스테르로부터 유도되는 구성 단위, 아크릴아미드로부터 유도되는 구성 단위 등을 들 수 있고, α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 아크릴산에스테르로부터 유도되는 구성 단위가 바람직하다.Examples of the structural unit (a4) include a structural unit derived from an acrylic acid ester in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α position may be substituted with a substituent, a structural unit derived from acrylamide, and the like, bonded to a carbon atom at the α position The structural unit derived from the acrylic acid ester in which the hydrogen atom may be substituted with a substituent is preferable.

이하에, 구성 단위 (a4) 의 구체예를 나타낸다.Below, the specific example of a structural unit (a4) is shown.

하기 식 중, Rα 는, 수소 원자, 메틸기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다. In the following formulae, R α represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.

[화학식 8] [Formula 8]

Figure pct00008
Figure pct00008

(A1) 성분이 갖는 구성 단위 (a4) 는, 1 종이어도 되고 2 종 이상이어도 된다.(A1) The structural unit (a4) which a component has may be 1 type, or 2 or more types may be sufficient as it.

구성 단위 (a4) 는, 상기 중에서도, 산 비해리성이고 단고리형의 지방족 고리형기를 포함하는 구성 단위가 바람직하고, 상기 화학식 (a4-7) ∼ (a4-10) 중 어느 것으로 나타내는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이 보다 바람직하다.Among the above, the structural unit (a4) is preferably an acid non-reactive and structural unit containing a monocyclic aliphatic cyclic group, and is composed of structural units represented by any of the formulas (a4-7) to (a4-10). Preference is given to at least one species selected from the group.

(A1) 성분 중, 구성 단위 (a4) 의 비율은, 그 (A1) 성분을 구성하는 전체 구성 단위의 합계 (100 몰%) 에 대해, 1 ∼ 50 몰% 인 것이 바람직하고, 2 ∼ 50 몰% 가 보다 바람직하고, 5 ∼ 45 몰% 가 더욱 바람직하다. In the component (A1), the proportion of the structural unit (a4) is preferably 1 to 50 mol%, and 2 to 50 mol, with respect to the total (100 mol%) of the total constituent units constituting the component (A1). % Is more preferable, and 5 to 45 mol% is more preferable.

구성 단위 (a4) 의 비율을, 상기 바람직한 범위의 하한값 이상으로 함으로써, 레지스트막의 광 투과성이 보다 높아져, 고감도화, 해상성 향상이 보다 도모된다. 한편, 상기 바람직한 범위의 상한값 이하로 함으로써, 다른 구성 단위와의 밸런스를 잡기 쉬워진다.By making the ratio of the structural unit (a4) more than the lower limit of the above-described preferred range, the light transmittance of the resist film is further increased, and high sensitivity and resolution can be improved. On the other hand, when it is below the upper limit of the preferable range, it becomes easy to balance with other structural units.

·구성 단위 (a1) 에 대해 : ・About the structural unit (a1):

구성 단위 (a1) 은, 산의 작용에 의해 극성이 증대하는 산 분해성기를 포함하는 구성 단위이다. The structural unit (a1) is a structural unit containing an acid-decomposable group whose polarity increases by the action of an acid.

「산 분해성기」는, 산의 작용에 의해, 당해 산 분해성기의 구조 중의 적어도 일부의 결합이 개열할 수 있는 산 분해성을 갖는 기이다. The "acid-decomposable group" is a group having an acid-decomposable property capable of cleaving at least a part of the structure of the acid-decomposable group under the action of an acid.

산의 작용에 의해 극성이 증대하는 산 분해성기로는, 예를 들어, 산의 작용에 의해 분해되어 극성기를 생기게 하는 기를 들 수 있다.Examples of the acid-decomposable group in which the polarity increases by the action of an acid include groups that decompose under the action of an acid to produce a polar group.

극성기로는, 예를 들어, 카르복시기, 수산기, 아미노기, 술포기 (-SO3H) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 구조 중에 -OH 를 함유하는 극성기 (이하 「OH 함유 극성기」라고 하는 경우가 있다.) 가 바람직하고, 카르복시기 또는 수산기가 보다 바람직하고, 카르복시기가 특히 바람직하다.As a polar group, a carboxy group, a hydroxyl group, an amino group, a sulfo group (-SO 3 H) etc. are mentioned, for example. Among these, a polar group containing -OH in the structure (hereinafter sometimes referred to as "OH-containing polar group") is preferable, a carboxy group or a hydroxyl group is more preferable, and a carboxy group is particularly preferable.

산 분해성기로서 보다 구체적으로는, 상기 극성기가 산 해리성기로 보호된 기 (예를 들어, OH 함유 극성기의 수소 원자를, 산 해리성기로 보호한 기) 를 들 수 있다.More specifically, an acid-decomposable group includes a group in which the polar group is protected by an acid-dissociable group (for example, a group in which a hydrogen atom of an OH-containing polar group is protected by an acid-dissociable group).

여기서 「산 해리성기」란, (i) 산의 작용에 의해, 당해 산 해리성기와 그 산 해리성기에 인접하는 원자 간의 결합이 개열할 수 있는 산 해리성을 갖는 기, 또는, (ii) 산의 작용에 의해 일부의 결합이 개열한 후, 추가로 탈탄산 반응이 발생함으로써, 당해 산 해리성기와 그 산 해리성기에 인접하는 원자 간의 결합이 개열할 수 있는 기의 쌍방을 말한다.Here, the term "acid dissociable group" means (i) a group having acid dissociation property that can cause the bond between the acid dissociable group and the atom adjacent to the acid dissociable group to cleave under the action of an acid, or (ii) an acid. It refers to both of the groups capable of cleaving the bond between the acid-dissociable group and the atom adjacent to the acid-dissociable group by further decarbonization reaction after partial bond cleavage by the action of.

산 분해성기를 구성하는 산 해리성기는, 당해 산 해리성기의 해리에 의해 생성되는 극성기보다 극성이 낮은 기일 필요가 있고, 이로써, 산의 작용에 의해 그 산 해리성기가 해리되었을 때에, 그 산 해리성기보다 극성이 높은 극성기가 생겨 극성이 증대한다. 그 결과, (A1) 성분 전체의 극성이 증대한다. 극성이 증대함으로써, 상대적으로, 현상액에 대한 용해성이 변화하고, 현상액이 알칼리 현상액인 경우에는 용해성이 증대하고, 현상액이 유기계 현상액인 경우에는 용해성이 감소한다.The acid-dissociable group constituting the acid-decomposable group needs to be a group having a lower polarity than the polar group produced by the dissociation of the acid-dissociable group, whereby, when the acid-dissociable group is dissociated by the action of an acid, the acid-dissociable group A polar group with a higher polarity is formed, thereby increasing polarity. As a result, the polarity of the entire component (A1) increases. As the polarity increases, solubility in the developer is relatively changed, solubility increases when the developer is an alkali developer, and solubility decreases when the developer is an organic developer.

산 해리성기로는, 지금까지, 화학 증폭형 레지스트 조성물용의 베이스 수지의 산 해리성기로서 제안되어 있는 것을 들 수 있다.As an acid dissociable group, what has hitherto been proposed as an acid dissociable group of a base resin for a chemically amplified resist composition is mentioned.

화학 증폭형 레지스트 조성물용의 베이스 수지의 산 해리성기로서 제안되어 있는 것으로서 구체적으로는, 이하에 설명하는 「아세탈형 산 해리성기」, 「제 3 급 알킬에스테르형 산 해리성기」, 「제 3 급 알킬옥시카르보닐 산 해리성기」를 들 수 있다.As an acid dissociable group of the base resin for a chemically amplified resist composition, specifically, "acetal type acid dissociable group", "tertiary alkyl ester type acid dissociable group" described below, "class 3" And alkyloxycarbonyl acid dissociative groups.

·아세탈형 산 해리성기 : · Acetal acid dissociation period:

상기 극성기 중 카르복시기 또는 수산기를 보호하는 산 해리성기로는, 예를 들어, 하기 일반식 (a1-r-1) 로 나타내는 산 해리성기 (이하 「아세탈형 산 해리성기」라고 하는 경우가 있다.) 를 들 수 있다. As the acid dissociable group protecting the carboxyl group or hydroxyl group among the polar groups, for example, an acid dissociable group represented by the following general formula (a1-r-1) (hereinafter sometimes referred to as an "acetal acid dissociable group"). Can be mentioned.

[화학식 9] [Formula 9]

Figure pct00009
Figure pct00009

[식 중, Ra'1, Ra'2 는 수소 원자 또는 알킬기이며, Ra'3 은 탄화수소기이고, Ra'3 은, Ra'1, Ra'2 중 어느 것과 결합하여 고리를 형성해도 된다.] [In the formula, Ra' 1 and Ra' 2 are hydrogen atoms or an alkyl group, Ra' 3 is a hydrocarbon group, and Ra' 3 may combine with any of Ra' 1 and Ra' 2 to form a ring.]

식 (a1-r-1) 중, Ra'1 및 Ra'2 중, 적어도 일방이 수소 원자인 것이 바람직하고, 양방이 수소 원자인 것이 보다 바람직하다. In the formula (a1-r-1), at least one of Ra' 1 and Ra' 2 is preferably a hydrogen atom, and more preferably both are hydrogen atoms.

Ra'1 또는 Ra'2 가 알킬기인 경우, 그 알킬기로는, 상기 α 치환 아크릴산에스테르에 대한 설명에서, α 위치의 탄소 원자에 결합해도 되는 치환기로서 든 알킬기와 동일한 것을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기가 바람직하다. 구체적으로는, 직사슬형 또는 분기 사슬형의 알킬기를 바람직하게 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있고, 메틸기 또는 에틸기가 보다 바람직하고, 메틸기가 특히 바람직하다.When Ra' 1 or Ra' 2 is an alkyl group, in the description of the α-substituted acrylic acid ester, examples of the alkyl group include the same alkyl groups as the substituents which may be bonded to the carbon atom at the α position, and have 1 to 1 carbon atoms. The alkyl group of 5 is preferable. Specifically, a linear or branched chain alkyl group is preferably mentioned. More specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, etc. may be mentioned, and methyl group or ethyl group It is more preferable, and a methyl group is particularly preferable.

식 (a1-r-1) 중, Ra'3 의 탄화수소기로는, 직사슬형 혹은 분기 사슬형의 알킬기, 또는 고리형의 탄화수소기를 들 수 있다.In the formula (a1-r-1), examples of the hydrocarbon group of Ra' 3 include a linear or branched chain alkyl group or a cyclic hydrocarbon group.

그 직사슬형의 알킬기는, 탄소수가 1 ∼ 5 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 4 가 보다 바람직하고, 1 또는 2 가 더욱 바람직하다. 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, n-펜틸기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 메틸기, 에틸기 또는 n-부틸기가 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기가 보다 바람직하다.The linear alkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, and even more preferably 1 or 2 carbon atoms. Specifically, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, etc. are mentioned. Among these, methyl group, ethyl group or n-butyl group is preferable, and methyl group or ethyl group is more preferable.

그 분기 사슬형의 알킬기는, 탄소수가 3 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 3 ∼ 5 가 보다 바람직하다. 구체적으로는, 이소프로필기, 이소부틸기, tert-부틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 1,1-디에틸프로필기, 2,2-디메틸부틸기 등을 들 수 있고, 이소프로필기인 것이 바람직하다.The branched chain alkyl group preferably has 3 to 10 carbon atoms, and more preferably 3 to 5 carbon atoms. Specifically, isopropyl group, isobutyl group, tert-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, 1,1-diethylpropyl group, 2,2-dimethylbutyl group, etc. are mentioned, and it is an isopropyl group It is preferred.

Ra'3 이 고리형의 탄화수소기가 되는 경우, 그 탄화수소기는, 지방족 탄화수소기여도 되고 방향족 탄화수소기여도 되고, 또, 다고리형기여도 되고 단고리형기여도 된다.When Ra' 3 is a cyclic hydrocarbon group, the hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, or may be a polycyclic group or a monocyclic group.

단고리형기인 지방족 탄화수소기로는, 모노시클로알칸으로부터 1 개의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하다. 그 모노시클로알칸으로는, 탄소수 3 ∼ 6 의 것이 바람직하고, 구체적으로는 시클로펜탄, 시클로헥산 등을 들 수 있다. As the aliphatic hydrocarbon group which is a monocyclic group, a group in which one hydrogen atom is removed from monocycloalkane is preferable. As the monocycloalkane, those having 3 to 6 carbon atoms are preferable, and specific examples thereof include cyclopentane and cyclohexane.

다고리형기인 지방족 탄화수소기로는, 폴리시클로알칸으로부터 1 개의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하고, 그 폴리시클로알칸으로는, 탄소수 7 ∼ 12 의 것이 바람직하고, 구체적으로는 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등을 들 수 있다. As an aliphatic hydrocarbon group which is a polycyclic group, a group in which one hydrogen atom is removed from polycycloalkane is preferable, and the polycycloalkane preferably has 7 to 12 carbon atoms, specifically adamantane, norbornane, and iso And bornan, tricyclodecane, and tetracyclododecane.

Ra'3 의 고리형의 탄화수소기가 방향족 탄화수소기가 되는 경우, 그 방향족 탄화수소기는, 방향 고리를 적어도 1 개 갖는 탄화수소기이다.When the cyclic hydrocarbon group of Ra' 3 becomes an aromatic hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon group is a hydrocarbon group having at least one aromatic ring.

이 방향 고리는, 4n + 2 개의 π 전자를 가지는 고리형 공액계이면 특별히 한정되지 않고, 단고리형이어도 되고 다고리형이어도 된다. 방향 고리의 탄소수는 5 ∼ 30 인 것이 바람직하고, 5 ∼ 20 이 보다 바람직하고, 6 ∼ 15 가 더욱 바람직하고, 6 ∼ 12 가 특히 바람직하다.The aromatic ring is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugated system having 4 n + 2 π electrons, and may be monocyclic or polycyclic. It is preferable that carbon number of an aromatic ring is 5-30, 5-20 are more preferable, 6-15 are still more preferable, and 6-12 are especially preferable.

방향 고리로서 구체적으로는, 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌 등의 방향족 탄화수소 고리 ; 상기 방향족 탄화수소 고리를 구성하는 탄소 원자의 일부가 헤테로 원자로 치환된 방향족 복소 고리 등을 들 수 있다. 방향족 복소 고리에 있어서의 헤테로 원자로는, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자 등을 들 수 있다. 방향족 복소 고리로서 구체적으로는, 피리딘 고리, 티오펜 고리 등을 들 수 있다.Specific examples of the aromatic ring include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, naphthalene, anthracene and phenanthrene; And aromatic heterocycles in which a part of the carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring is substituted with a hetero atom. As a hetero atom in an aromatic heterocycle, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, etc. are mentioned. A pyridine ring, a thiophene ring, etc. are mentioned specifically, as an aromatic heterocycle.

Ra'3 에 있어서의 방향족 탄화수소기로서 구체적으로는, 상기 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리로부터 수소 원자를 1 개 제거한 기 (아릴기 또는 헤테로아릴기) ; 2 이상의 방향 고리를 포함하는 방향족 화합물 (예를 들어 비페닐, 플루오렌 등) 로부터 수소 원자를 1 개 제거한 기 ; 상기 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리의 수소 원자의 하나가 알킬렌기로 치환된 기 (예를 들어, 벤질기, 페네틸기, 1-나프틸메틸기, 2-나프틸메틸기, 1-나프틸에틸기, 2-나프틸에틸기 등의 아릴알킬기 등) 등을 들 수 있다. 상기 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리에 결합하는 알킬렌기의 탄소수는, 1 ∼ 4 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 2 인 것이 보다 바람직하고, 1 인 것이 특히 바람직하다.Specifically as the aromatic hydrocarbon group for Ra' 3 , a group in which one hydrogen atom is removed from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle (aryl group or heteroaryl group); A group in which one hydrogen atom is removed from an aromatic compound (eg, biphenyl, fluorene, etc.) containing two or more aromatic rings; A group in which one of the hydrogen atoms of the aromatic hydrocarbon ring or aromatic hetero ring is substituted with an alkylene group (for example, a benzyl group, a phenethyl group, 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, 2 -Aryl alkyl groups, such as a naphthyl ethyl group, etc.) etc. are mentioned. The number of carbon atoms of the alkylene group bonded to the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2, and particularly preferably 1.

Ra'3 이, Ra'1, Ra'2 중 어느 것과 결합하여 고리를 형성하는 경우, 그 고리형기로는, 4 ∼ 7 원 고리가 바람직하고, 4 ∼ 6 원 고리가 보다 바람직하다. 그 고리형기의 구체예로는, 테트라하이드로피라닐기, 테트라하이드로푸라닐기 등을 들 수 있다.When Ra' 3 combines with any one of Ra' 1 and Ra' 2 to form a ring, a 4- to 7-membered ring is preferable as the cyclic group, and a 4- to 6-membered ring is more preferable. A tetrahydropyranyl group, a tetrahydrofuranyl group, etc. are mentioned as a specific example of this cyclic group.

·제 3 급 알킬에스테르형 산 해리성기 : · Tertiary alkyl ester type acid dissociable groups:

상기 극성기 중, 카르복시기를 보호하는 산 해리성기로는, 예를 들어, 하기 일반식 (a1-r-2) 로 나타내는 산 해리성기를 들 수 있다. Among the polar groups, examples of the acid-dissociable group protecting the carboxyl group include an acid-dissociable group represented by the following general formula (a1-r-2).

또한, 하기 식 (a1-r-2) 로 나타내는 산 해리성기 중, 알킬기에 의해 구성되는 것을, 이하, 편의상 「제 3 급 알킬에스테르형 산 해리성기」라고 하는 경우가 있다.Moreover, among the acid dissociable groups represented by the following formula (a1-r-2), what is composed of an alkyl group is sometimes referred to as “third alkyl ester type acid dissociable group” for convenience.

[화학식 10] [Formula 10]

Figure pct00010
Figure pct00010

[식 중, Ra'4 ∼ Ra'6 은 각각 탄화수소기이고, Ra'5, Ra'6 은 서로 결합하여 고리를 형성해도 된다.] [In the formula, Ra' 4 to Ra' 6 are each a hydrocarbon group, and Ra' 5 and Ra' 6 may combine with each other to form a ring.]

Ra'4 ∼ Ra'6 의 탄화수소기로는, 상기 Ra'3 과 동일한 것을 들 수 있다.Hydrocarbon groups of Ra '4 ~ Ra' 6, there may be mentioned the same ones as the Ra '3.

Ra'4 는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기인 것이 바람직하다. Ra'5 와 Ra'6 이 서로 결합하여 고리를 형성하는 경우, 하기 일반식 (a1-r2-1) 로 나타내는 기를 들 수 있다. 한편, Ra'4 ∼ Ra'6 이 서로 결합하지 않고, 독립된 탄화수소기인 경우, 하기 일반식 (a1-r2-2) 로 나타내는 기를 들 수 있다.Ra '4 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. When Ra' 5 and Ra' 6 combine with each other to form a ring, groups represented by the following general formula (a1-r2-1) can be mentioned. On the other hand, Ra '4 ~ Ra' 6 are not bonded to each other, and to, if an independent hydrocarbon group include groups represented by general formula (a1-r2-2).

[화학식 11] [Formula 11]

Figure pct00011
Figure pct00011

[식 중, Ra'10 은 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기, Ra'11 은 Ra'10 이 결합한 탄소 원자와 함께 지방족 고리형기를 형성하는 기, Ra'12 ∼ Ra'14 는, 각각 독립적으로 탄화수소기를 나타낸다.] [Wherein, Ra' 10 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, Ra' 11 is a group forming an aliphatic cyclic group together with the carbon atom to which Ra' 10 is bonded, and Ra' 12 to Ra' 14 are each independently a hydrocarbon group. Shows.]

식 (a1-r2-1) 중, Ra'10 의 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기는, 식 (a1-r-1) 에 있어서의 Ra'3 의 직사슬형 또는 분기 사슬형의 알킬기로서 든 기가 바람직하다.In formula (a1-r2-1), the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms in Ra' 10 is preferably a group raised as a straight or branched chain alkyl group of Ra' 3 in formula (a1-r-1). Do.

식 (a1-r2-1) 중, Ra'11 과, Ra'10 이 결합한 탄소 원자와 함께 형성하는 지방족 고리형기는, 식 (a1-r-1) 에 있어서의 Ra'3 의 단고리형기 또는 다고리형기인 지방족 탄화수소기로서 든 기가 바람직하고, 단고리형기인 지방족 탄화수소기로서 든 기가 보다 바람직하다.In the formula (a1-r2-1), the aliphatic cyclic group formed together with the carbon atom to which Ra' 11 and Ra' 10 are bonded is a monocyclic group of Ra' 3 in the formula (a1-r-1) or The group held as an aliphatic hydrocarbon group which is a cyclic group is preferable, and the group taken as aliphatic hydrocarbon group which is a monocyclic group is more preferable.

식 (a1-r2-2) 중, Ra'12 및 Ra'14 는, 각각 독립적으로 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기인 것이 바람직하고, 그 알킬기는, 식 (a1-r-1) 에 있어서의 Ra'3 의 직사슬형 또는 분기 사슬형의 알킬기로서 든 기가 보다 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형 알킬기인 것이 더욱 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기인 것이 특히 바람직하다.In formula (a1-r2-2), Ra' 12 and Ra' 14 are preferably each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and the alkyl group is Ra' in formula (a1-r-1). 3 as a linear or branched alkyl group in all groups, and more preferably, be a linear alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, and more preferably, particularly preferably methyl or ethyl.

식 (a1-r2-2) 중, Ra'13 은, 식 (a1-r-1) 에 있어서의 Ra'3 의 탄화수소기로서 예시된 직사슬형 또는 분기 사슬형의 알킬기, 단고리형기 또는 다고리형기인 지방족 탄화수소기인 것이 바람직하다. 이들 중에서도, Ra'3 의 단고리형기 또는 다고리형기인 지방족 탄화수소기로서 든 기인 것이 보다 바람직하다.In formula (a1-r2-2), Ra' 13 is a linear or branched chain alkyl group, monocyclic group, or polycyclic group exemplified as a hydrocarbon group of Ra' 3 in formula (a1-r-1). It is preferable that it is an aliphatic hydrocarbon group. Among these, a monocyclic or polycyclic group sentence aliphatic hydrocarbon group of Ra '3 is more preferably any group.

상기 식 (a1-r2-1) 로 나타내는 기의 구체예를 이하에 든다. * 는 결합손을 나타낸다 (이하 본 명세서에 있어서 동일).The specific example of the group represented by said formula (a1-r2-1) is given below. * Represents a bonding hand (hereinafter the same in this specification).

[화학식 12] [Formula 12]

Figure pct00012
Figure pct00012

[화학식 13] [Formula 13]

Figure pct00013
Figure pct00013

상기 식 (a1-r2-2) 로 나타내는 기의 구체예를 이하에 든다.The specific example of the group represented by said formula (a1-r2-2) is given below.

[화학식 14] [Formula 14]

Figure pct00014
Figure pct00014

·제 3 급 알킬옥시카르보닐 산 해리성기 : · Tertiary alkyloxycarbonyl acid dissociative group:

상기 극성기 중 수산기를 보호하는 산 해리성기로는, 예를 들어, 하기 일반식 (a1-r-3) 으로 나타내는 산 해리성기 (이하 편의상 「제 3 급 알킬옥시카르보닐 산 해리성기」라고 하는 경우가 있다) 를 들 수 있다.As the acid dissociable group protecting the hydroxyl group among the polar groups, for example, an acid dissociable group represented by the following general formula (a1-r-3) (hereinafter referred to as "tertiary alkyloxycarbonyl acid dissociable group" for convenience) There are).

[화학식 15] [Formula 15]

Figure pct00015
Figure pct00015

[식 중, Ra'7 ∼ Ra'9 는 각각 알킬기이다.] [In the formula, Ra' 7 to Ra' 9 are each alkyl groups.]

식 (a1-r-3) 중, Ra'7 ∼ Ra'9 는, 각각 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기가 바람직하고, 1 ∼ 3 이 보다 바람직하다.In the formulas (a1-r-3), Ra' 7 to Ra' 9 are preferably alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably 1 to 3 carbon atoms.

또, 각 알킬기의 합계의 탄소수는, 3 ∼ 7 인 것이 바람직하고, 3 ∼ 5 인 것이 보다 바람직하고, 3 ∼ 4 인 것이 가장 바람직하다.Moreover, the total carbon number of each alkyl group is preferably 3 to 7, more preferably 3 to 5, and most preferably 3 to 4.

상기 중에서도, 구성 단위 (a1) 에 있어서의 산 분해성기는, 산의 작용에 의한 분해성이 보다 높은 점에서, 지방족 고리형기를 포함하는 기가 바람직하고, 지방족 고리형기를 포함하는 산 해리성기로 극성기 (카르복시기, 수산기, 아미노기, 술포기 등) 가 보호된 기가 보다 바람직하다. 이 중에서도, 구성 단위 (a1) 에 있어서의 산 분해성기는, 해상성이 향상되어, 보다 양호한 형상의 패턴이 형성되기 쉬운 점에서, 상기 일반식 (a1-r2-1) 로 나타내는 산 해리성기를 포함하는 기가 바람직하고, 하기 일반식 (a1-r2-11) 로 나타내는 산 해리성기를 포함하는 기가 보다 바람직하다.Among the above, the acid-decomposable group in the structural unit (a1) is preferably a group containing an aliphatic cyclic group, and a polar group (carboxy group) , Hydroxyl group, amino group, sulfo group, and the like) are more preferable. Among these, the acid-decomposable group in the structural unit (a1) contains an acid-dissociable group represented by the general formula (a1-r2-1) in that resolution is improved and a pattern having a better shape is easily formed. The group to be said is preferable, and the group containing the acid dissociable group represented by the following general formula (a1-r2-11) is more preferable.

[화학식 16] [Formula 16]

Figure pct00016
Figure pct00016

[식 중, Ra'10 은, 탄소수 1 ∼ 10 의 탄화수소기이다. Ra"11 은, Ra'10 이 결합한 탄소 원자와 함께 단고리형의 지방족 고리형기를 형성하는 기이다. * 는 결합손이다.] [In the formula, Ra '10 is a hydrocarbon group of 1 to 10 carbon atoms. Ra" 11 is a group forming a monocyclic aliphatic cyclic group together with the carbon atom to which Ra' 10 is bonded. * is a bonding hand.]

식 (a1-r2-11) 중, Ra'10 의 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기는, 식 (a1-r-1) 에 있어서의 Ra'3 의 직사슬형 또는 분기 사슬형의 알킬기로서 든 기가 바람직하다.In the formula (a1-r2-11), the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms in Ra' 10 is preferably a group raised as a straight or branched chain alkyl group of Ra' 3 in formula (a1-r-1). Do.

그 직사슬형의 알킬기는, 탄소수가 1 ∼ 5 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 4 가 보다 바람직하고, 1 또는 2 가 더욱 바람직하다. 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, n-펜틸기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 메틸기, 에틸기 또는 n-부틸기가 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기가 보다 바람직하다.The linear alkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, and even more preferably 1 or 2 carbon atoms. Specifically, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, etc. are mentioned. Among these, methyl group, ethyl group or n-butyl group is preferable, and methyl group or ethyl group is more preferable.

그 분기 사슬형의 알킬기는, 탄소수가 3 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 3 ∼ 5 가 보다 바람직하다. 구체적으로는, 이소프로필기, 이소부틸기, tert-부틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 1,1-디에틸프로필기, 2,2-디메틸부틸기 등을 들 수 있고, 이소프로필기인 것이 바람직하다.The branched chain alkyl group preferably has 3 to 10 carbon atoms, and more preferably 3 to 5 carbon atoms. Specifically, isopropyl group, isobutyl group, tert-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, 1,1-diethylpropyl group, 2,2-dimethylbutyl group, etc. are mentioned, and it is an isopropyl group It is preferred.

식 (a1-r2-11) 중, Ra"11 과 Ra'10 이 결합한 탄소 원자와 함께 형성하는 지방족 고리형기는, 식 (a1-r-1) 에 있어서의 Ra'3 의 단고리형기인 지방족 탄화수소기로서 든 기가 바람직하다.In the formula (a1-r2-11), the aliphatic cyclic group formed together with the carbon atom to which Ra" 11 and Ra' 10 are bonded is an aliphatic hydrocarbon that is a monocyclic group of Ra' 3 in the formula (a1-r-1). Groups raised as groups are preferred.

단고리형기인 지방족 탄화수소기로는, 모노시클로알칸으로부터 1 개의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하다. 그 모노시클로알칸으로는, 탄소수 3 ∼ 8 의 것이 바람직하고, 탄소수 3 ∼ 6 의 것이 보다 바람직하고, 구체적으로는 시클로펜탄, 시클로헥산 등을 들 수 있다.As the aliphatic hydrocarbon group which is a monocyclic group, a group in which one hydrogen atom is removed from monocycloalkane is preferable. As the monocycloalkane, those having 3 to 8 carbon atoms are preferable, those having 3 to 6 carbon atoms are more preferable, and specific examples thereof include cyclopentane and cyclohexane.

구성 단위 (a1) 로는, α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 아크릴산에스테르로부터 유도되는 구성 단위, 아크릴아미드로부터 유도되는 구성 단위, 하이드록시스티렌 혹은 하이드록시스티렌 유도체로부터 유도되는 구성 단위의 수산기에 있어서의 수소 원자의 적어도 일부가 산 해리성기에 의해 보호된 구성 단위, 비닐벤조산 혹은 비닐벤조산 유도체로부터 유도되는 구성 단위의 -C(=O)-OH 에 있어서의 수소 원자의 적어도 일부가 산 해리성기에 의해 보호된 구성 단위 등을 들 수 있다.As the structural unit (a1), a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α position may be substituted with a substituent, a structural unit derived from an acrylic acid ester, a structural unit derived from acrylamide, or a component derived from hydroxystyrene or a hydroxystyrene derivative At least a part of the hydrogen atom in the -C(=O)-OH of a structural unit derived from a vinylbenzoic acid or a vinylbenzoic acid derivative in which at least a part of the hydrogen atom in the hydroxyl group of the unit is protected by an acid dissociable group And structural units protected by an acid-dissociable group.

구성 단위 (a1) 로는, 상기 중에서도, α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 아크릴산에스테르로부터 유도되는 구성 단위가 바람직하다.As the structural unit (a1), among the above, a structural unit derived from an acrylic acid ester in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α position may be substituted with a substituent is preferable.

이러한 구성 단위 (a1) 의 바람직한 구체예로는, 하기 일반식 (a1-1) 또는 일반식 (a1-2) 로 나타내는 구성 단위를 들 수 있다.As a preferable specific example of such a structural unit (a1), the structural unit represented by the following general formula (a1-1) or general formula (a1-2) is mentioned.

[화학식 17] [Formula 17]

Figure pct00017
Figure pct00017

[식 중, R 은 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기이다. Va1 은 에테르 결합을 가지고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기이며, na1 은 0 ∼ 2 이며, Ra1 은 상기 식 (a1-r-1) 또는 (a1-r-2) 로 나타내는 산 해리성기이다. Wa1 은 na2 + 1 가의 탄화수소기이며, na2 는 1 ∼ 3 이며, Ra2 는 상기 식 (a1-r-1) 또는 (a1-r-3) 으로 나타내는 산 해리성기이다.] [In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Va 1 is a divalent hydrocarbon group which may have an ether bond, n a1 is 0 to 2, and Ra 1 is an acid dissociable group represented by the formulas (a1-r-1) or (a1-r-2). Wa 1 is n a2 + monovalent hydrocarbon group, n a2 is 1 to 3, Ra 2 is an acid dissociable group represented by the formula (a1-r-1) or (a1-r-3).]

상기 식 (a1-1) 중, R 의 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기는, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형 또는 분기 사슬형의 알킬기가 바람직하고, 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있다. 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기는, 상기 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 할로겐 원자로 치환된 기이다. 그 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있고, 특히 불소 원자가 바람직하다.In the formula (a1-1), the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms in R is preferably a linear or branched chain alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl Group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like. The halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are substituted with halogen atoms. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.

R 로는, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 불소화알킬기가 바람직하고, 공업상의 입수의 용이함으로부터, 수소 원자 또는 메틸기가 가장 바람직하다.As R, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and from the ease of industrial availability, a hydrogen atom or a methyl group is most preferred.

상기 식 (a1-1) 중, Va1 에 있어서의 2 가의 탄화수소기는, 지방족 탄화수소기여도 되고, 방향족 탄화수소기여도 된다.In the formula (a1-1), the divalent hydrocarbon group in Va 1 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.

Va1 에 있어서의 2 가의 탄화수소기로서의 지방족 탄화수소기는, 포화여도 되고, 불포화여도 되고, 통상은 포화인 것이 바람직하다.The aliphatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group in Va 1 may be saturated or unsaturated, and is preferably saturated.

그 지방족 탄화수소기로서, 보다 구체적으로는, 직사슬형 혹은 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기, 또는, 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화수소기 등을 들 수 있다.As the aliphatic hydrocarbon group, more specifically, a straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group, or an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure can be given.

상기 직사슬형 또는 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기는, 탄소수가 1 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 6 이 보다 바람직하고, 1 ∼ 4 가 더욱 바람직하고, 1 ∼ 3 이 가장 바람직하다.The straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6, more preferably 1 to 4, and most preferably 1 to 3.

직사슬형의 지방족 탄화수소기로는, 직사슬형의 알킬렌기가 바람직하고, 구체적으로는, 메틸렌기 [-CH2-], 에틸렌기 [-(CH2)2-], 트리메틸렌기 [-(CH2)3-], 테트라메틸렌기 [-(CH2)4-], 펜타메틸렌기 [-(CH2)5-] 등을 들 수 있다.As a linear aliphatic hydrocarbon group, a linear alkylene group is preferable, and specifically, a methylene group [-CH 2 -], an ethylene group [-(CH 2 ) 2 -], a trimethylene group [-( And CH 2 ) 3 -], tetramethylene group [-(CH 2 ) 4 -], and pentamethylene group [-(CH 2 ) 5 -].

분기 사슬형의 지방족 탄화수소기로는, 분기 사슬형의 알킬렌기가 바람직하고, 구체적으로는, -CH(CH3)-, -CH(CH2CH3)-, -C(CH3)2-, -C(CH3)(CH2CH3)-, -C(CH3)(CH2CH2CH3)-, -C(CH2CH3)2- 등의 알킬메틸렌기 ; -CH(CH3)CH2-, -CH(CH3)CH(CH3)-, -C(CH3)2CH2-, -CH(CH2CH3)CH2-, -C(CH2CH3)2-CH2- 등의 알킬에틸렌기 ; -CH(CH3)CH2CH2-, -CH2CH(CH3)CH2- 등의 알킬트리메틸렌기 ; -CH(CH3)CH2CH2CH2-, -CH2CH(CH3)CH2CH2- 등의 알킬테트라메틸렌기 등의 알킬알킬렌기 등을 들 수 있다. 알킬알킬렌기에 있어서의 알킬기로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형의 알킬기가 바람직하다.As a branched-chain aliphatic hydrocarbon group, a branched-chain alkylene group is preferable, and specifically, -CH(CH 3 )-, -CH(CH 2 CH 3 )-, -C(CH 3 ) 2 -, Alkyl methylene groups such as -C(CH 3 )(CH 2 CH 3 )-, -C(CH 3 )(CH 2 CH 2 CH 3 )-, -C(CH 2 CH 3 ) 2- ; -CH(CH 3 )CH 2 -, -CH(CH 3 )CH(CH 3 )-, -C(CH 3 ) 2 CH 2 -, -CH(CH 2 CH 3 )CH 2 -, -C(CH 2 CH 3 ) alkyl ethylene groups such as 2 -CH 2 -; Alkyltrimethylene groups such as -CH(CH 3 )CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH(CH 3 )CH 2 -; And an alkylalkylene group such as an alkyltetramethylene group such as -CH(CH 3 )CH 2 CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH(CH 3 )CH 2 CH 2 -, and the like. The alkyl group in the alkylalkylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

상기 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화수소기로는, 지환형 탄화수소기 (지방족 탄화수소 고리로부터 수소 원자를 2 개 제거한 기), 지환형 탄화수소기가 직사슬형 또는 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기의 말단에 결합한 기, 지환형 탄화수소기가 직사슬형 또는 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기의 도중에 개재하는 기 등을 들 수 있다. 상기 직사슬형 또는 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기로는, 상기 직사슬형의 지방족 탄화수소기 또는 상기 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기와 동일한 것을 들 수 있다. As the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the above structure, an alicyclic hydrocarbon group (a group in which two hydrogen atoms are removed from an aliphatic hydrocarbon ring) and an alicyclic hydrocarbon group are bonded to the ends of a straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group. And a group interposed in the middle of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group of an alicyclic hydrocarbon group. Examples of the linear or branched-chain aliphatic hydrocarbon group include the same as the straight-chain aliphatic hydrocarbon group or the branched-chain aliphatic hydrocarbon group.

상기 지환형 탄화수소기는, 탄소수가 3 ∼ 20 인 것이 바람직하고, 3 ∼ 12 인 것이 보다 바람직하다.The alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 12 carbon atoms.

상기 지환형 탄화수소기는, 다고리형이어도 되고, 단고리형이어도 된다. 단고리형의 지환형 탄화수소기로는, 모노시클로알칸으로부터 2 개의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하다. 그 모노시클로알칸으로는 탄소수 3 ∼ 6 의 것이 바람직하고, 구체적으로는 시클로펜탄, 시클로헥산 등을 들 수 있다. 다고리형의 지환형 탄화수소기로는, 폴리시클로알칸으로부터 2 개의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하고, 그 폴리시클로알칸으로는 탄소수 7 ∼ 12 의 것이 바람직하고, 구체적으로는 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등을 들 수 있다.The alicyclic hydrocarbon group may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon group, a group in which two hydrogen atoms are removed from monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include cyclopentane and cyclohexane. As the polycyclic alicyclic hydrocarbon group, a group in which two hydrogen atoms are removed from polycycloalkane is preferable, and the polycycloalkane preferably has 7 to 12 carbon atoms, specifically adamantane, norbornane, and iso And bornan, tricyclodecane, and tetracyclododecane.

Va1 에 있어서의 2 가의 탄화수소기로서의 방향족 탄화수소기는, 방향 고리를 갖는 탄화수소기이다.The aromatic hydrocarbon group as a divalent hydrocarbon group in Va 1 is a hydrocarbon group having an aromatic ring.

이러한 방향족 탄화수소기는, 탄소수가 3 ∼ 30 인 것이 바람직하고, 5 ∼ 30 인 것이 보다 바람직하고, 5 ∼ 20 이 더욱 바람직하고, 6 ∼ 15 가 특히 바람직하고, 6 ∼ 10 이 가장 바람직하다. 단, 그 탄소수에는, 치환기에 있어서의 탄소수를 포함하지 않는 것으로 한다.The aromatic hydrocarbon group preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 30 carbon atoms, still more preferably 5 to 20 carbon atoms, particularly preferably 6 to 15 carbon atoms, and most preferably 6 to 10 carbon atoms. However, it is assumed that the carbon number in the substituent is not included in the carbon number.

방향족 탄화수소기가 갖는 방향 고리로서 구체적으로는, 벤젠, 비페닐, 플루오렌, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌 등의 방향족 탄화수소 고리 ; 상기 방향족 탄화수소 고리를 구성하는 탄소 원자의 일부가 헤테로 원자로 치환된 방향족 복소 고리 등을 들 수 있다. 방향족 복소 고리에 있어서의 헤테로 원자로는, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자 등을 들 수 있다.As an aromatic ring which an aromatic hydrocarbon group has, specifically, aromatic hydrocarbon rings, such as benzene, biphenyl, fluorene, naphthalene, anthracene, and phenanthrene; And aromatic heterocycles in which a part of the carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring is substituted with a hetero atom. As a hetero atom in an aromatic heterocycle, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, etc. are mentioned.

그 방향족 탄화수소기로서 구체적으로는, 상기 방향족 탄화수소 고리로부터 수소 원자를 2 개 제거한 기 (아릴렌기) ; 상기 방향족 탄화수소 고리로부터 수소 원자를 1 개 제거한 기 (아릴기) 의 수소 원자의 하나가 알킬렌기로 치환된 기 (예를 들어, 벤질기, 페네틸기, 1-나프틸메틸기, 2-나프틸메틸기, 1-나프틸에틸기, 2-나프틸에틸기 등의 아릴알킬기에 있어서의 아릴기로부터 수소 원자를 추가로 1 개 제거한 기) 등을 들 수 있다. 상기 알킬렌기 (아릴알킬기 중의 알킬 사슬) 의 탄소수는, 1 ∼ 4 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 2 인 것이 보다 바람직하고, 1 인 것이 특히 바람직하다.Specific examples of the aromatic hydrocarbon group include a group in which two hydrogen atoms are removed from the aromatic hydrocarbon ring (arylene group); A group in which one of the hydrogen atoms of the group (aryl group) in which one hydrogen atom is removed from the aromatic hydrocarbon ring is substituted with an alkylene group (for example, a benzyl group, a phenethyl group, a 1-naphthylmethyl group, a 2-naphthylmethyl group) , A group in which one additional hydrogen atom has been removed from an aryl group in an arylalkyl group such as 1-naphthylethyl group and 2-naphthylethyl group). The number of carbon atoms of the alkylene group (alkyl chain in the arylalkyl group) is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2, and particularly preferably 1.

상기 식 (a1-2) 중, Wa1 에 있어서의 na2 + 1 가의 탄화수소기는, 지방족 탄화수소기여도 되고, 방향족 탄화수소기여도 된다. 그 지방족 탄화수소기는, 방향족성을 가지지 않는 탄화수소기를 의미하고, 포화여도 되고, 불포화여도 되고, 통상은 포화인 것이 바람직하다. 상기 지방족 탄화수소기로는, 직사슬형 또는 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기, 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화수소기, 혹은 직사슬형 또는 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기와 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화수소기를 조합한 기를 들 수 있다.In the formula (a1-2), the n a2 + monovalent hydrocarbon group in Wa 1 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity, and may be saturated, unsaturated, or usually saturated. The aliphatic hydrocarbon group is a combination of a straight chain or branched chain aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, or a straight chain or branched chain aliphatic hydrocarbon group and a aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure. One can be lifted.

상기 na2 + 1 가는, 2 ∼ 4 가가 바람직하고, 2 또는 3 가가 보다 바람직하다. As for the said a2 +1 value, 2-4 valence is preferable, and 2 or 3 valence is more preferable.

이하에 상기 식 (a1-1) 로 나타내는 구성 단위의 구체예를 나타낸다. 이하의 각 식 중, Rα 는, 수소 원자, 메틸기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다.The specific example of the structural unit represented by said Formula (a1-1) is shown below. In the formulas below, R α represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.

[화학식 18] [Formula 18]

Figure pct00018
Figure pct00018

[화학식 19] [Formula 19]

Figure pct00019
Figure pct00019

[화학식 20] [Formula 20]

Figure pct00020
Figure pct00020

[화학식 21] [Formula 21]

Figure pct00021
Figure pct00021

[화학식 22] [Formula 22]

Figure pct00022
Figure pct00022

이하에 상기 식 (a1-2) 로 나타내는 구성 단위의 구체예를 나타낸다.Below, the specific example of the structural unit represented by said Formula (a1-2) is shown.

[화학식 23] [Formula 23]

Figure pct00023
Figure pct00023

구성 단위 (a1) 로는, 그 중에서도, 상기 일반식 (a1-1) 로 나타내는 구성 단위가 보다 바람직하고, 이 중에서도, 일반식 (a1-1) 로 나타내는 구성 단위이고, Ra1 이 상기 식 (a1-r2-11) 로 나타내는 산 해리성기인 구성 단위가 특히 바람직하다.Roneun structural unit (a1), among them, the structural units represented by formula (a1-1), and more preferably, among these, a structural unit represented by formula (a1-1), Ra 1 is the formula (a1 The structural unit which is an acid dissociable group represented by -r2-11) is particularly preferable.

(A1) 성분이 갖는 구성 단위 (a1) 은, 1 종이어도 되고 2 종 이상이어도 된다.(A1) The structural unit (a1) which a component has may be 1 type, or 2 or more types may be sufficient as it.

(A1) 성분 중의 구성 단위 (a1) 의 비율은, (A1) 성분을 구성하는 전체 구성 단위 (100 몰%) 에 대해 5 ∼ 20 몰% 가 바람직하고, 7 ∼ 20 몰% 가 보다 바람직하고, 10 ∼ 20 몰% 가 더욱 바람직하다.The proportion of the structural unit (a1) in the component (A1) is preferably 5 to 20 mol%, more preferably 7 to 20 mol%, relative to the total structural unit (100 mol%) constituting the component (A1), 10-20 mol% is more preferable.

구성 단위 (a1) 의 비율을, 상기 바람직한 범위의 하한값 이상으로 함으로써, 용이하게 레지스트 패턴을 얻을 수 있고, 해상성이 보다 향상되어, 양호한 형상의 패턴이 형성되기 쉬워진다. 또, 상한값 이하로 함으로써, 다른 구성 단위와의 밸런스를 잡을 수 있다.By setting the ratio of the structural unit (a1) to the lower limit or higher in the above-described preferred range, a resist pattern can be easily obtained, resolution is further improved, and a pattern having a good shape is easily formed. Moreover, by setting below an upper limit, it can balance with other structural units.

·기타 구성 단위에 대해 : ・For other components:

이러한 (A1) 성분은, 구성 단위 (a10), 구성 단위 (a4) 및 구성 단위 (a1) 에 더하여, 필요에 따라 기타 구성 단위를 갖는 것이어도 된다. In addition to the structural unit (a10), the structural unit (a4), and the structural unit (a1), the component (A1) may have other structural units as necessary.

기타 구성 단위로는, 예를 들어, 락톤 함유 고리형기, -SO2- 함유 고리형기 또는 카보네이트 함유 고리형기를 포함하는 구성 단위 (a2) ; 극성기 함유 지방족 탄화수소기를 포함하는 구성 단위 (a3) (단, 구성 단위 (a1) 또는 구성 단위 (a2) 에 해당하는 것을 제외한다) ; 스티렌 또는 그 유도체로부터 유도되는 구성 단위 등을 들 수 있다.Other structural units may be, for example, a lactone-containing cyclic group, -SO 2 - the structural unit (a2) containing a cyclic group containing or a carbonate-containing cyclic group; Structural unit (a3) containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group (however, except for the structural unit (a1) or structural unit (a2)); And structural units derived from styrene or derivatives thereof.

··구성 단위 (a2) ·Constituent unit (a2)

(A1) 성분은, 구성 단위 (a10), 구성 단위 (a4) 및 구성 단위 (a1) 에 더하여, 필요에 따라, 추가로, 락톤 함유 고리형기, -SO2- 함유 고리형기 또는 카보네이트 함유 고리형기를 포함하는 구성 단위 (a2) 를 가져도 된다.The component (A1) is, in addition to the structural unit (a10), the structural unit (a4), and the structural unit (a1), if necessary, a lactone-containing cyclic group, a -SO 2 -containing cyclic group, or a carbonate-containing cyclic group. You may have the structural unit (a2) containing the.

구성 단위 (a2) 의 락톤 함유 고리형기, -SO2- 함유 고리형기 또는 카보네이트 함유 고리형기는, (A1) 성분을 레지스트막의 형성에 사용한 경우에, 레지스트막의 기판에 대한 밀착성을 높이는 데에 있어서 유효한 것이다. 또, 구성 단위 (a2) 를 가짐으로써, 알칼리 현상 프로세스에 있어서는, 현상 시에, 레지스트막의 알칼리 현상액에 대한 용해성이 높아진다. The lactone-containing cyclic group, -SO 2 -containing cyclic group, or carbonate-containing cyclic group of the structural unit (a2) is effective in increasing the adhesion of the resist film to the substrate when the component (A1) is used for forming the resist film. will be. In addition, by having the structural unit (a2), in the alkali developing process, the solubility of the resist film in the alkali developing solution increases during development.

「락톤 함유 고리형기」란, 그 고리 골격 중에 -O-C(=O)- 를 포함하는 고리 (락톤 고리) 를 함유하는 고리형기를 나타낸다. 락톤 고리를 첫 번째의 고리로서 세고, 락톤 고리만인 경우에는 단고리형기, 또 다른 고리 구조를 갖는 경우에는, 그 구조에 관계없이 다고리형기라고 칭한다. 락톤 함유 고리형기는, 단고리형기여도 되고, 다고리형기여도 된다.The "lactone-containing cyclic group" refers to a cyclic group containing a ring (lactone ring) containing -O-C(=O)- in the ring skeleton. The lactone ring is counted as the first ring, and if it is only a lactone ring, it is referred to as a monocyclic group, and when having another ring structure, it is referred to as a polycyclic group regardless of its structure. The lactone-containing cyclic group may be either a monocyclic group or a polycyclic group.

구성 단위 (a2) 에 있어서의 락톤 함유 고리형기로는, 특별히 한정되는 일 없이 임의의 것이 사용 가능하다. 구체적으로는, 하기 일반식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-7) 로 각각 나타내는 기를 들 수 있다.As the lactone-containing cyclic group in the structural unit (a2), any one can be used without particular limitation. Specifically, groups represented by the following general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7) are listed.

[화학식 24] [Formula 24]

Figure pct00024
Figure pct00024

[식 중, Ra'21 은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 수산기, -COOR", -OC(=O)R", 하이드록시알킬기 또는 시아노기이고 ; R" 는 수소 원자, 알킬기, 락톤 함유 고리형기, 카보네이트 함유 고리형기, 또는 -SO2- 함유 고리형기이다. A" 는 산소 원자 (-O-) 혹은 황 원자 (-S-) 를 포함하고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬렌기, 산소 원자 또는 황 원자이다. n' 는 0 ∼ 2 의 정수이며, m' 는 0 또는 1 이다.] [Wherein, Ra 'is 21, each independently, a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, -COOR ", -OC (= O ) R", hydroxy group or cyano group; R" is a hydrogen atom, an alkyl group, a lactone-containing cyclic group, a carbonate-containing cyclic group, or a -SO 2 -containing cyclic group. A" may contain an oxygen atom (-O-) or a sulfur atom (-S-) It is a C1-C5 alkylene group, an oxygen atom, or a sulfur atom. n'is an integer from 0 to 2, and m'is 0 or 1.]

상기 식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-7) 중, Ra'21 에 있어서의 알킬기로는, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기가 바람직하다. 그 알킬기는, 직사슬형 또는 분기 사슬형인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 메틸기 또는 에틸기가 바람직하고, 메틸기가 특히 바람직하다. In the formulas (a2-r-1) to (a2-r-7), as the alkyl group for Ra' 21 , an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable. It is preferable that the alkyl group is linear or branched chain. Specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, hexyl group and the like can be mentioned. Among these, a methyl group or an ethyl group is preferable, and a methyl group is particularly preferable.

Ra'21 에 있어서의 알콕시기로는, 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기가 바람직하다.Ra 'The alkoxy group in 21 is preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.

그 알콕시기는, 직사슬형 또는 분기 사슬형인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 Ra'21 에 있어서의 알킬기로서 든 알킬기와 산소 원자 (-O-) 가 연결된 기를 들 수 있다.It is preferable that the alkoxy group is linear or branched chain. Specific examples include an alkyl group and is either an oxygen atom (-O-) in the alkyl group as the Ra '21 is connected.

Ra'21 에 있어서의 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있고, 불소 원자가 바람직하다.Ra 'is a halogen atom in the 21, and a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a fluorine atom is preferable.

Ra'21 에 있어서의 할로겐화알킬기로는, 상기 Ra'21 에 있어서의 알킬기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 상기 할로겐 원자로 치환된 기를 들 수 있다. 그 할로겐화알킬기로는, 불소화알킬기가 바람직하고, 퍼플루오로알킬기가 특히 바람직하다.Ra 'with a halogenated alkyl group in the 21, wherein Ra' may be a group in which some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group in 21 with the halogen atoms. As the halogenated alkyl group, a fluorinated alkyl group is preferable, and a perfluoroalkyl group is particularly preferable.

Ra'21 에 있어서의 -COOR", -OC(=O)R" 에 있어서, R" 는 모두 수소 원자, 알킬기, 락톤 함유 고리형기, 카보네이트 함유 고리형기, 또는 -SO2- 함유 고리형기이다.In the Ra '21 -COOR ", -OC ( = O) R" in, R "is a hydrogen atom, an alkyl group, a lactone-containing cyclic group, a carbonate-containing cyclic group, or -SO 2 - containing a cyclic group.

R" 에 있어서의 알킬기로는, 직사슬형, 분기 사슬형 또는 고리형 중 어느 것이어도 되고, 탄소수는 1 ∼ 15 가 바람직하다.The alkyl group for R" may be either a straight chain, a branched chain, or a cyclic, and preferably 1 to 15 carbon atoms.

R" 가 직사슬형 혹은 분기 사슬형의 알킬기인 경우에는, 탄소수 1 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 5 인 것이 더욱 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기인 것이 특히 바람직하다.When R" is a linear or branched chain alkyl group, it is preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group or an ethyl group.

R" 가 고리형의 알킬기인 경우에는, 탄소수 3 ∼ 15 인 것이 바람직하고, 탄소수 4 ∼ 12 인 것이 보다 바람직하고, 탄소수 5 ∼ 10 이 더욱 바람직하다. 구체적으로는, 불소 원자 또는 불소화알킬기로 치환되어 있어도 되고, 되어 있지 않아도 되는 모노시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기 ; 비시클로알칸, 트리시클로알칸, 테트라시클로알칸 등의 폴리시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기 등을 예시할 수 있다. 보다 구체적으로는, 시클로펜탄, 시클로헥산 등의 모노시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기 ; 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등의 폴리시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기 등을 들 수 있다.When R" is a cyclic alkyl group, it is preferably 3 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms, and even more preferably 5 to 10 carbon atoms. Specifically, substitution with a fluorine atom or a fluorinated alkyl group A group in which one or more hydrogen atoms are removed from monocycloalkanes which may or may not be used; groups in which one or more hydrogen atoms are removed from polycycloalkanes such as bicycloalkane, tricycloalkane and tetracycloalkane, etc. More specifically, groups in which one or more hydrogen atoms are removed from monocycloalkanes such as cyclopentane and cyclohexane; adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, etc. And groups in which one or more hydrogen atoms have been removed from polycycloalkane.

R" 에 있어서의 락톤 함유 고리형기로는, 상기 일반식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-7) 로 각각 나타내는 기와 동일한 것을 들 수 있다.Examples of the lactone-containing cyclic group for R" include the same groups as the groups represented by the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7).

R" 에 있어서의 카보네이트 함유 고리형기로는, 후술하는 카보네이트 함유 고리형기와 동일하고, 구체적으로는 일반식 (ax3-r-1) ∼ (ax3-r-3) 으로 각각 나타내는 기를 들 수 있다.The carbonate-containing cyclic group in R" is the same as the carbonate-containing cyclic group described later, specifically, groups represented by general formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3).

R" 에 있어서의 -SO2- 함유 고리형기로는, 후술하는 -SO2- 함유 고리형기와 동일하고, 구체적으로는 일반식 (a5-r-1) ∼ (a5-r-4) 로 각각 나타내는 기를 들 수 있다.R "-SO 2 of the-containing cyclic group, which will be described later -SO 2 - containing cyclic group with the same and, specifically, each by the formula (a5-r-1) ~ (a5-r-4) The group represented is mentioned.

Ra'21 에 있어서의 하이드록시알킬기로는, 탄소수가 1 ∼ 6 인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 상기 Ra'21 에 있어서의 알킬기의 수소 원자의 적어도 하나가 수산기로 치환된 기를 들 수 있다.Ra 'hydroxy group in 21 is preferably a carbon number of 1 to 6, and specifically, the Ra' at least one of the hydrogen atoms of the alkyl group in 21 is may be a group substituted with a hydroxyl group.

상기 일반식 (a2-r-2), (a2-r-3), (a2-r-5) 중, A" 에 있어서의 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬렌기로는, 직사슬형 또는 분기 사슬형의 알킬렌기가 바람직하고, 메틸렌기, 에틸렌기, n-프로필렌기, 이소프로필렌기 등을 들 수 있다. 그 알킬렌기가 산소 원자 또는 황 원자를 포함하는 경우, 그 구체예로는, 상기 알킬렌기의 말단 또는 탄소 원자 사이에 -O- 또는 -S- 가 개재하는 기를 들 수 있고, 예를 들어 -O-CH2-, -CH2-O-CH2-, -S-CH2-, -CH2-S-CH2- 등을 들 수 있다. A" 로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬렌기 또는 -O- 가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬렌기가 보다 바람직하고, 메틸렌기가 가장 바람직하다. In the general formulas (a2-r-2), (a2-r-3) and (a2-r-5), the alkylene group having 1 to 5 carbon atoms in A" is a straight chain or branched chain. The alkylene group is preferable, and examples thereof include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, an isopropylene group, etc. When the alkylene group contains an oxygen atom or a sulfur atom, specific examples thereof include the alkylene group. And a group in which -O- or -S- is interposed between the terminal or carbon atom of, for example, -O-CH 2 -, -CH 2 -O-CH 2 -, -S-CH 2 -,- CH 2 -S-CH 2 -etc. As A", an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or -O- is preferable, an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable, and a methylene group is most preferred. .

하기에 일반식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-7) 로 각각 나타내는 기의 구체예를 든다.Below, specific examples of groups represented by the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7) are given.

[화학식 25] [Formula 25]

Figure pct00025
Figure pct00025

[화학식 26] [Formula 26]

Figure pct00026
Figure pct00026

「-SO2- 함유 고리형기」란, 그 고리 골격 중에 -SO2- 를 포함하는 고리를 함유하는 고리형기를 나타내고, 구체적으로는, -SO2- 에 있어서의 황 원자 (S) 가 고리형기의 고리 골격의 일부를 형성하는 고리형기이다. 그 고리 골격 중에 -SO2- 를 포함하는 고리를 첫 번째의 고리로서 세고, 그 고리만인 경우에는 단고리형기, 또 다른 고리 구조를 갖는 경우에는, 그 구조에 관계없이 다고리형기라고 칭한다. -SO2- 함유 고리형기는, 단고리형기여도 되고 다고리형기여도 된다.The "-SO 2 -containing cyclic group" refers to a cyclic group containing a ring containing -SO 2 -in its ring skeleton, specifically, the sulfur atom (S) in -SO 2 -is a cyclic group It is a cyclic group forming part of the ring skeleton. -SO 2 -in the ring skeleton The ring to be included is counted as the first ring, and if it is only the ring, it is referred to as a monocyclic group, and when having another ring structure, it is referred to as a polycyclic group regardless of the structure. The -SO 2 -containing cyclic group may be either a monocyclic group or a polycyclic group.

-SO2- 함유 고리형기는, 특히, 그 고리 골격 중에 -O-SO2- 를 포함하는 고리형기, 즉, -O-SO2- 중의 -O-S- 가 고리 골격의 일부를 형성하는 술톤 (sultone) 고리를 함유하는 고리형기인 것이 바람직하다.-SO 2 - containing cyclic group are, in particular, the -O-SO 2 in the ring skeleton-containing cyclic group, i.e., -O-SO 2 - sultone (-OS- sultone to form a part of a ring in the skeleton ) It is preferable that it is a cyclic group containing a ring.

-SO2- 함유 고리형기로서, 보다 구체적으로는, 하기 일반식 (a5-r-1) ∼ (a5-r-4) 로 각각 나타내는 기를 들 수 있다.As the -SO 2 -containing cyclic group, more specifically, groups represented by the following general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4) are exemplified.

[화학식 27] [Formula 27]

Figure pct00027
Figure pct00027

[식 중, Ra'51 은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 수산기, -COOR", -OC(=O)R", 하이드록시알킬기 또는 시아노기이다. R" 는 수소 원자, 알킬기, 락톤 함유 고리형기, 카보네이트 함유 고리형기, 또는 -SO2- 함유 고리형기이다. A" 는 산소 원자 혹은 황 원자를 포함하고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬렌기, 산소 원자 또는 황 원자이다.[Wherein, Ra' 51 is each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, -COOR", -OC(=O)R", a hydroxyalkyl group or a cyano group. R" is a hydrogen atom, an alkyl group, a lactone-containing cyclic group, a carbonate-containing cyclic group, or a -SO 2 -containing cyclic group. A" is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, oxygen It is an atom or a sulfur atom.

n' 는 0 ∼ 2 의 정수이다.] n'is an integer from 0 to 2.]

상기 일반식 (a5-r-1) ∼ (a5-r-2) 중, A" 는, 상기 일반식 (a2-r-2), (a2-r-3), (a2-r-5) 중의 A" 와 동일하다.In the general formulas (a5-r-1) to (a5-r-2), A" is the general formulas (a2-r-2), (a2-r-3), (a2-r-5) It is the same as A" in.

Ra'51 에 있어서의 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, -COOR", -OC(=O)R", 하이드록시알킬기로는, 각각 상기 일반식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-7) 중의 Ra'21 에 대한 설명에서 든 것과 동일한 것을 들 수 있다.As the alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated alkyl group, -COOR", -OC(=O)R" and hydroxyalkyl group for Ra' 51 , the above-mentioned general formulas (a2-r-1) to (a2), respectively. The same thing as described in the description of Ra' 21 in -r-7) can be mentioned.

하기에 일반식 (a5-r-1) ∼ (a5-r-4) 로 각각 나타내는 기의 구체예를 든다. 식 중의 「Ac」는, 아세틸기를 나타낸다.Below, specific examples of the groups represented by general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4) are given. "Ac" in the formula represents an acetyl group.

[화학식 28] [Formula 28]

Figure pct00028
Figure pct00028

[화학식 29] [Formula 29]

Figure pct00029
Figure pct00029

[화학식 30] [Formula 30]

Figure pct00030
Figure pct00030

「카보네이트 함유 고리형기」란, 그 고리 골격 중에 -O-C(=O)-O- 를 포함하는 고리 (카보네이트 고리) 를 함유하는 고리형기를 나타낸다. 카보네이트 고리를 첫 번째의 고리로서 세고, 카보네이트 고리만인 경우에는 단고리형기, 또 다른 고리 구조를 갖는 경우에는, 그 구조에 관계없이 다고리형기라고 칭한다. 카보네이트 함유 고리형기는, 단고리형기여도 되고, 다고리형기여도 된다.The "carbonate-containing cyclic group" refers to a cyclic group containing a ring (carbonate ring) containing -O-C(=O)-O- in the ring skeleton. The carbonate ring is counted as the first ring, and if it is only a carbonate ring, it is referred to as a monocyclic group, and when having another ring structure, it is referred to as a polycyclic group regardless of its structure. The carbonate-containing cyclic group may be either a monocyclic group or a polycyclic group.

카보네이트 고리 함유 고리형기로는, 특별히 한정되는 일 없이 임의의 것이 사용 가능하다. 구체적으로는, 하기 일반식 (ax3-r-1) ∼ (ax3-r-3) 으로 각각 나타내는 기를 들 수 있다.As the cyclic group containing a carbonate ring, any one can be used without particular limitation. Specifically, groups represented by the following general formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3) are listed.

[화학식 31] [Formula 31]

Figure pct00031
Figure pct00031

[식 중, Ra'x31 은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 수산기, -COOR", -OC(=O)R", 하이드록시알킬기 또는 시아노기이다. R" 는, 수소 원자, 알킬기, 락톤 함유 고리형기, 카보네이트 함유 고리형기, 또는 -SO2- 함유 고리형기이다. A" 는 산소 원자 혹은 황 원자를 포함하고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬렌기, 산소 원자 또는 황 원자이다. p' 는 0 ∼ 3 의 정수이며, q' 는 0 또는 1 이다.] [In formula, Ra'x31 is a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, -COOR", -OC(=O)R", a hydroxyalkyl group, or a cyano group, respectively. R" is a hydrogen atom, an alkyl group, a lactone-containing cyclic group, a carbonate-containing cyclic group, or a -SO 2 -containing cyclic group. A" is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, It is an oxygen atom or a sulfur atom. p'is an integer from 0 to 3, and q'is 0 or 1.]

상기 일반식 (ax3-r-2) ∼ (ax3-r-3) 중, A" 는, 상기 일반식 (a2-r-2), (a2-r-3), (a2-r-5) 중의 A" 와 동일하다.In the general formulas (ax3-r-2) to (ax3-r-3), A" is the general formulas (a2-r-2), (a2-r-3), (a2-r-5) It is the same as A" in.

Ra'31 에 있어서의 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, -COOR", -OC(=O)R", 하이드록시알킬기로는, 각각 상기 일반식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-7) 중의 Ra'21 에 대한 설명에서 든 것과 동일한 것을 들 수 있다. Ra '31 alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, -COOR in ", -OC (= O) R ", a hydroxyl group, each of the above general formula (a2-r-1) ~ (a2 The same thing as described in the description of Ra' 21 in -r-7) can be mentioned.

하기에 일반식 (ax3-r-1) ∼ (ax3-r-3) 으로 각각 나타내는 기의 구체예를 든다.Below, specific examples of the groups represented by the general formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3) are given.

[화학식 32] [Formula 32]

Figure pct00032
Figure pct00032

구성 단위 (a2) 로는, 그 중에서도, α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 아크릴산에스테르로부터 유도되는 구성 단위가 바람직하다.As the structural unit (a2), a structural unit derived from an acrylic acid ester in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α position may be substituted with a substituent is particularly preferable.

이러한 구성 단위 (a2) 의 바람직한 구체예로는, 하기 일반식 (a2-1) 로 나타내는 구성 단위를 들 수 있다.As a preferable specific example of such a structural unit (a2), the structural unit represented by the following general formula (a2-1) is mentioned.

[화학식 33] [Formula 33]

Figure pct00033
Figure pct00033

[식 중, R 은, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기이다. Ya21 은, 단결합 또는 2 가의 연결기이다. La21 은 -O-, -COO-, -CON(R')-, -OCO-, -CONHCO- 또는 -CONHCS- 이며, R' 는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. 단, La21 이 -O- 인 경우, Ya21 은 -CO- 로는 되지 않는다. Ra21 은, 락톤 함유 고리형기, -SO2- 함유 고리형기 또는 카보네이트 함유 고리형기이다.] [In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Ya 21 is a single bond or a divalent linking group. La 21 is -O-, -COO-, -CON(R')-, -OCO-, -CONHCO- or -CONHCS-, and R'represents a hydrogen atom or a methyl group. However, when La 21 is -O-, Ya 21 does not become -CO-. Ra 21 is a lactone-containing cyclic group, -SO 2 -containing cyclic group or carbonate-containing cyclic group.]

상기 식 (a2-1) 중, R 은 상기와 동일하다.In the formula (a2-1), R is as defined above.

R 로는, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 불소화알킬기가 바람직하고, 공업상의 입수의 용이함으로부터, 수소 원자 또는 메틸기가 특히 바람직하다.As R, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and from the ease of industrial availability, a hydrogen atom or a methyl group is particularly preferable.

상기 식 (a2-1) 중, Ya21 의 2 가의 연결기로는, 특별히 한정되지 않지만, 치환기를 가지고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기, 헤테로 원자를 포함하는 2 가의 연결기 등을 바람직한 것으로서 들 수 있다.In the formula (a2-1), the divalent linking group of Ya 21 is not particularly limited, and examples thereof include a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, a divalent linking group containing a hetero atom, and the like.

Ya21 에 있어서의 2 가의 탄화수소기로는, 상기 서술한 식 (a1-1) 중의 Va1 에 있어서의 2 가의 탄화수소기에 대한 설명에서 든 기와 동일한 것을 들 수 있다. Ya21 에 있어서의 2 가의 탄화수소기가 가지고 있어도 되는 치환기로는, 예를 들어, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기, 수산기, 카르보닐기 등을 들 수 있다.As a divalent hydrocarbon group in Ya 21 , the same thing as the group mentioned in the description of the divalent hydrocarbon group in Va 1 in the formula (a1-1) described above can be mentioned. Examples of the substituent which the divalent hydrocarbon group in Ya 21 may have include a C 1 to C 5 alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a C 1 to C 5 halogenated alkyl group, a hydroxyl group, and a carbonyl group.

Ya21 에 있어서의, 헤테로 원자를 포함하는 2 가의 연결기의 바람직한 것으로는, 예를 들어, -O-, -C(=O)-O-, -C(=O)-, -O-C(=O)-O-, -C(=O)-NH-, -NH-, -NH-C(=NH)- (H 는 알킬기, 아실기 등의 치환기로 치환되어 있어도 된다.), -S-, -S(=O)2-, -S(=O)2-O-, 일반식 -Y21-O-Y22-, -Y21-O-, -Y21-C(=O)-O-, -C(=O)-O-Y21-, -[Y21-C(=O)-O]m"-Y22-, -Y21-O-C(=O)-Y22- 또는 -Y21-S(=O)2-O-Y22- 로 나타내는 기 [식 중, Y21 및 Y22 는 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기이며, O 는 산소 원자이며, m" 는 0 ∼ 3 의 정수이다.] 등을 들 수 있다.Preferred divalent linking groups containing a hetero atom in Ya 21 are, for example, -O-, -C(=O)-O-, -C(=O)-, -OC(=O )-O-, -C(=O)-NH-, -NH-, -NH-C(=NH)- (H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or an acyl group.), -S-, -S(=O) 2 -, -S(=O) 2 -O-, general formula -Y 21 -OY 22 -, -Y 21 -O-, -Y 21 -C(=O)-O-, -C(=O)-OY 21 -, -[Y 21 -C(=O)-O] m" -Y 22 -, -Y 21 -OC(=O)-Y 22 -or -Y 21 -S (=O) A group represented by 2 -OY 22- [wherein Y 21 and Y 22 are bivalent hydrocarbon groups each independently having a substituent, O is an oxygen atom, and m" is an integer from 0 to 3 Etc.].

상기 헤테로 원자를 포함하는 2 가의 연결기가 -C(=O)-NH-, -C(=O)-NH-C(=O)-, -NH-, -NH-C(=NH)- 인 경우, 그 H 는 알킬기, 아실기 등의 치환기로 치환되어 있어도 된다. 그 치환기 (알킬기, 아실기 등) 는, 탄소수가 1 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 8 인 것이 더욱 바람직하고, 1 ∼ 5 인 것이 특히 바람직하다.The divalent linking group containing the hetero atom is -C(=O)-NH-, -C(=O)-NH-C(=O)-, -NH-, -NH-C(=NH)- In that case, the H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or an acyl group. The substituent (alkyl group, acyl group, etc.) preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 5 carbon atoms.

일반식 -Y21-O-Y22-, -Y21-O-, -Y21-C(=O)-O-, -C(=O)-O-Y21-, -[Y21-C(=O)-O]m"-Y22-, -Y21-O-C(=O)-Y22- 또는 -Y21-S(=O)2-O-Y22- 중, Y21 및 Y22 는, 각각 독립적으로, 치환기를 가지고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기이다. 그 2 가의 탄화수소기로는, 상기 2 가의 연결기로서의 설명에서 든 (치환기를 가지고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기) 와 동일한 것을 들 수 있다.General formula -Y 21 -OY 22 -, -Y 21 -O-, -Y 21 -C(=O)-O-, -C(=O)-OY 21 -, -[Y 21 -C(=O )-O] m" -Y 22 -, -Y 21 -OC(=O)-Y 22 -or -Y 21 -S(=O) 2 -OY 22 -among, Y 21 and Y 22 are each independently It is a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, and the bivalent hydrocarbon group is the same as the one described in the description as the divalent linking group (a divalent hydrocarbon group which may have a substituent).

Y21 로는, 직사슬형의 지방족 탄화수소기가 바람직하고, 직사슬형의 알킬렌기가 보다 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형의 알킬렌기가 더욱 바람직하고, 메틸렌기 또는 에틸렌기가 특히 바람직하다. As Y 21 , a straight-chain aliphatic hydrocarbon group is preferable, a straight-chain alkylene group is more preferable, and a C1-C5 straight-chain alkylene group is more preferable, and a methylene group or ethylene group is particularly preferable.

Y22 로는, 직사슬형 또는 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기가 바람직하고, 메틸렌기, 에틸렌기 또는 알킬메틸렌기가 보다 바람직하다. 그 알킬메틸렌기에 있어서의 알킬기는, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 3 의 직사슬형의 알킬기가 보다 바람직하고, 메틸기가 가장 바람직하다.As Y 22 , a straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group is preferable, and a methylene group, an ethylene group, or an alkylmethylene group is more preferable. The alkyl group in the alkylmethylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and most preferably a methyl group.

식 -[Y21-C(=O)-O]m"-Y22- 로 나타내는 기에 있어서, m" 는 0 ∼ 3 의 정수이며, 0 ∼ 2 의 정수인 것이 바람직하고, 0 또는 1 이 보다 바람직하고, 1 이 특히 바람직하다. 요컨대, 식 -[Y21-C(=O)-O]m"-Y22- 로 나타내는 기로는, 식 -Y21-C(=O)-O-Y22- 로 나타내는 기가 특히 바람직하다. 그 중에서도, 식 -(CH2)a'-C(=O)-O-(CH2)b'- 로 나타내는 기가 바람직하다. 그 식 중, a' 는, 1 ∼ 10 의 정수이며, 1 ∼ 8 의 정수가 바람직하고, 1 ∼ 5 의 정수가 보다 바람직하고, 1 또는 2 가 더욱 바람직하고, 1 이 가장 바람직하다. b' 는, 1 ∼ 10 의 정수이며, 1 ∼ 8 의 정수가 바람직하고, 1 ∼ 5 의 정수가 보다 바람직하고, 1 또는 2 가 더욱 바람직하고, 1 이 가장 바람직하다.In the group represented by the formula -[Y 21 -C(=O)-O] m" -Y 22 -, m" is an integer from 0 to 3, preferably an integer from 0 to 2, more preferably 0 or 1 And 1 is particularly preferable. That is, as the group represented by the formula -[Y 21 -C(=O)-O] m" -Y 22 -, the group represented by the formula -Y 21 -C(=O)-OY 22 -is particularly preferred. , The group represented by the formula -(CH 2 ) a'- C(=O)-O-(CH 2 ) b' -is preferable, wherein a'is an integer of 1 to 10, and is 1 to 8 An integer is preferred, an integer from 1 to 5 is more preferred, 1 or 2 is more preferred, and 1 is most preferred, b'is an integer from 1 to 10, an integer from 1 to 8 is preferred, 1 The integer of -5 is more preferable, 1 or 2 is still more preferable, and 1 is the most preferable.

Ya21 로는, 단결합, 에스테르 결합 [-C(=O)-O-], 에테르 결합 (-O-), 직사슬형 혹은 분기 사슬형의 알킬렌기, 또는 이들의 조합인 것이 바람직하다.Ya 21 is preferably a single bond, an ester bond [-C(=O)-O-], an ether bond (-O-), a linear or branched alkylene group, or a combination thereof.

상기 식 (a2-1) 중, La21 은, -O-, -COO-, -CON(R')-, -OCO-, -CONHCO- 또는 -CONHCS- 이다.In the formula (a2-1), La 21 is -O-, -COO-, -CON(R')-, -OCO-, -CONHCO- or -CONHCS-.

R' 는, 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.R'represents a hydrogen atom or a methyl group.

단, La21 이 -O- 인 경우, Ya21 은 -CO- 로는 되지 않는다.However, when La 21 is -O-, Ya 21 does not become -CO-.

상기 식 (a2-1) 중, Ra21 은, 락톤 함유 고리형기, -SO2- 함유 고리형기 또는 카보네이트 함유 고리형기이다.In the formula (a2-1), Ra 21 is a lactone-containing cyclic group, -SO 2 -containing cyclic group, or carbonate-containing cyclic group.

Ra21 에 있어서의 락톤 함유 고리형기, -SO2- 함유 고리형기, 카보네이트 함유 고리형기로는, 각각, 상기 서술한 일반식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-7) 로 각각 나타내는 기, 일반식 (a5-r-1) ∼ (a5-r-4) 로 각각 나타내는 기, 일반식 (ax3-r-1) ∼ (ax3-r-3) 으로 각각 나타내는 기를 바람직하게 들 수 있다.The lactone-containing cyclic group, -SO 2 -containing cyclic group, and carbonate-containing cyclic group in Ra 21 are each represented by the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7) described above, respectively. Groups, groups represented by formulas (a5-r-1) to (a5-r-4), and groups represented by formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3), respectively, are preferably mentioned. .

그 중에서도, Ra21 은, 락톤 함유 고리형기 또는 -SO2- 함유 고리형기가 바람직하고, 상기 일반식 (a2-r-1), (a2-r-2), (a2-r-6) 또는 (a5-r-1) 로 각각 나타내는 기가 보다 바람직하다. 구체적으로는, 상기 화학식 (r-lc-1-1) ∼ (r-lc-1-7), (r-lc-2-1) ∼ (r-lc-2-18), (r-lc-6-1), (r-sl-1-1), (r-sl-1-18) 로 각각 나타내는, 어느 기가 보다 바람직하다.Among them, Ra 21 is preferably a lactone-containing cyclic group or a -SO 2 -containing cyclic group, and the general formulas (a2-r-1), (a2-r-2), (a2-r-6) or The group represented by (a5-r-1) each is more preferable. Specifically, the above formulas (r-lc-1-1) to (r-lc-1-7), (r-lc-2-1) to (r-lc-2-18), (r-lc -6-1), (r-sl-1-1), (r-sl-1-18) Each group represented by each is more preferable.

(A1) 성분이 갖는 구성 단위 (a2) 는, 1 종이어도 되고 2 종 이상이어도 된다.(A1) The structural unit (a2) which a component has may be 1 type, or 2 or more types may be sufficient as it.

(A1) 성분이 구성 단위 (a2) 를 갖는 경우, 구성 단위 (a2) 의 비율은, 그 (A1) 성분을 구성하는 전체 구성 단위의 합계 (100 몰%) 에 대해, 1 ∼ 80 몰% 인 것이 바람직하고, 3 ∼ 70 몰% 인 것이 보다 바람직하고, 5 ∼ 60 몰% 인 것이 더욱 바람직하고, 10 ∼ 50 몰% 인 것이 더욱 바람직하다.When the component (A1) has a structural unit (a2), the proportion of the structural unit (a2) is 1 to 80 mol% with respect to the total (100 mol%) of the total structural units constituting the component (A1) It is preferable, it is more preferable that it is 3 to 70 mol%, it is more preferable that it is 5 to 60 mol%, and it is still more preferable that it is 10 to 50 mol%.

구성 단위 (a2) 의 비율이, 상기 바람직한 범위의 하한값 이상이면, 구성 단위 (a2) 를 함유시키는 것에 의한 효과가 충분히 얻어지고, 한편, 상기 바람직한 범위의 상한값 이하이면, 다른 구성 단위와의 밸런스를 잡을 수 있어, 여러 가지 리소그래피 특성 및 패턴 형상이 양호해진다.If the ratio of the structural unit (a2) is equal to or more than the lower limit of the preferred range, the effect by containing the structural unit (a2) is sufficiently obtained. On the other hand, if it is equal to or less than the upper limit of the preferred range, balance with other structural units is obtained. It can be grasped, and various lithography characteristics and pattern shapes are improved.

··구성 단위 (a3) ·Constituent unit (a3)

(A1) 성분은, 구성 단위 (a10), 구성 단위 (a4) 및 구성 단위 (a1) 에 더하여, 필요에 따라, 추가로, 극성기 함유 지방족 탄화수소기를 포함하는 구성 단위 (a3) 을 가져도 된다 (단, 상기 서술한 구성 단위 (a0), 구성 단위 (a1), 구성 단위 (a2) 중 어느 것에 해당하는 것을 제외한다).The component (A1) may have, in addition to the structural unit (a10), the structural unit (a4), and the structural unit (a1), if necessary, a structural unit (a3) containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group ((1)). However, any of the above-mentioned structural units (a0), structural units (a1), and structural units (a2) is excluded).

(A1) 성분이 구성 단위 (a3) 을 가짐으로써, (A) 성분의 친수성이 높아지고, 해상성의 향상에 기여한다.When the component (A1) has a structural unit (a3), the hydrophilicity of the component (A) is increased, contributing to the improvement of resolution.

극성기로는, 수산기, 시아노기, 카르복시기, 알킬기의 수소 원자의 일부가 불소 원자로 치환된 하이드록시알킬기 등을 들 수 있고, 특히 수산기가 바람직하다.Examples of the polar group include a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, a hydroxyalkyl group in which a part of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with fluorine atoms, and a hydroxyl group is particularly preferable.

지방족 탄화수소기로는, 탄소수 1 ∼ 10 의 직사슬형 또는 분기 사슬형의 탄화수소기 (바람직하게는 알킬렌기) 나, 고리형의 지방족 탄화수소기 (고리형기) 를 들 수 있다. 그 고리형기로는, 단고리형기여도 되고 다고리형기여도 되고, 예를 들어 ArF 엑시머 레이저용 레지스트 조성물용의 수지에 있어서 다수 제안되어 있는 것 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 그 고리형기로는 다고리형기가 바람직하고, 탄소수는 7 ∼ 30 인 것이 보다 바람직하다.Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a straight-chain or branched-chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (preferably an alkylene group) and a cyclic aliphatic hydrocarbon group (cyclic group). As the cyclic group, a monocyclic group or a polycyclic group may be used, and for example, a resin for a resist composition for an ArF excimer laser can be appropriately selected and used. The cyclic group is preferably a polycyclic group, and more preferably 7 to 30 carbon atoms.

그 중에서도, 수산기, 시아노기, 카르복시기, 또는 알킬기의 수소 원자의 일부가 불소 원자로 치환된 하이드록시알킬기를 함유하는 지방족 다고리형기를 포함하는 아크릴산에스테르로부터 유도되는 구성 단위가 보다 바람직하다. 그 다고리형기로는, 비시클로알칸, 트리시클로알칸, 테트라시클로알칸 등으로부터 2 개 이상의 수소 원자를 제거한 기 등을 예시할 수 있다. 구체적으로는, 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등의 폴리시클로알칸으로부터 2 개 이상의 수소 원자를 제거한 기 등을 들 수 있다. 이들 다고리형기 중에서도, 아다만탄으로부터 2 개 이상의 수소 원자를 제거한 기, 노르보르난으로부터 2 개 이상의 수소 원자를 제거한 기, 테트라시클로도데칸으로부터 2 개 이상의 수소 원자를 제거한 기가 공업상 바람직하다.Especially, the structural unit derived from the acrylic acid ester containing the aliphatic polycyclic group containing the hydroxyalkyl group in which a part of the hydrogen atom of a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, or an alkyl group is substituted with the fluorine atom is more preferable. Examples of the polycyclic group include groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane, or the like. Specifically, groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane are mentioned. Among these polycyclic groups, a group in which two or more hydrogen atoms are removed from adamantane, a group in which two or more hydrogen atoms are removed from norbornane, and a group in which two or more hydrogen atoms are removed from tetracyclododecane are industrially preferred.

구성 단위 (a3) 으로는, 극성기 함유 지방족 탄화수소기를 포함하는 것이면 특별히 한정되는 일없이 임의의 것이 사용 가능하다.As a structural unit (a3), if it contains a polar group containing aliphatic hydrocarbon group, arbitrary thing can be used without being specifically limited.

구성 단위 (a3) 으로는, α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 아크릴산에스테르로부터 유도되는 구성 단위이고, 극성기 함유 지방족 탄화수소기를 포함하는 구성 단위가 바람직하다. As a structural unit (a3), the hydrogen atom couple|bonded with the carbon atom of the (alpha) position is a structural unit derived from the acrylic acid ester which may be substituted with the substituent, and the structural unit containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group is preferable.

구성 단위 (a3) 으로는, 극성기 함유 지방족 탄화수소기에 있어서의 탄화수소기가 탄소수 1 ∼ 10 의 직사슬형 또는 분기 사슬형의 탄화수소기일 때는, 아크릴산의 하이드록시에틸에스테르로부터 유도되는 구성 단위가 바람직하고, 그 탄화수소기가 다고리형기일 때는, 하기 식 (a3-1) 로 나타내는 구성 단위, 식 (a3-2) 로 나타내는 구성 단위, 식 (a3-3) 으로 나타내는 구성 단위를 바람직한 것으로서 들 수 있다.As a structural unit (a3), when the hydrocarbon group in a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group is a C1-C10 linear or branched chain hydrocarbon group, the structural unit derived from hydroxyethyl ester of acrylic acid is preferable, When the hydrocarbon group is a polycyclic group, structural units represented by the following formula (a3-1), structural units represented by the formula (a3-2), and structural units represented by the formula (a3-3) are exemplified.

[화학식 34] [Formula 34]

Figure pct00034
Figure pct00034

[식 중, R 은 상기와 동일하고, j 는 1 ∼ 3 의 정수이며, k 는 1 ∼ 3 의 정수이며, t' 는 1 ∼ 3 의 정수이며, l 은 1 ∼ 5 의 정수이며, s 는 1 ∼ 3 의 정수이다.] [Wherein, R is the same as above, j is an integer from 1 to 3, k is an integer from 1 to 3, t'is an integer from 1 to 3, l is an integer from 1 to 5, and s is It is an integer of 1-3.]

식 (a3-1) 중, j 는, 1 또는 2 인 것이 바람직하고, 1 인 것이 더욱 바람직하다. j 가 2 인 경우, 수산기가, 아다만틸기의 3 위치와 5 위치에 결합하고 있는 것이 바람직하다. j 가 1 인 경우, 수산기가, 아다만틸기의 3 위치에 결합하고 있는 것이 바람직하다.In formula (a3-1), j is preferably 1 or 2, and more preferably 1. When j is 2, it is preferable that the hydroxyl group is bonded to positions 3 and 5 of the adamantyl group. When j is 1, it is preferable that the hydroxyl group is bonded to the adamantyl group at the 3 position.

j 는 1 인 것이 바람직하고, 수산기가, 아다만틸기의 3 위치에 결합하고 있는 것이 특히 바람직하다.It is preferable that j is 1, and it is especially preferable that a hydroxyl group couple|bonds with the 3 position of adamantyl group.

식 (a3-2) 중, k 는 1 인 것이 바람직하다. 시아노기는, 노르보르닐기의 5 위치 또는 6 위치에 결합하고 있는 것이 바람직하다.In formula (a3-2), it is preferable that k is 1. It is preferable that the cyano group is bonded to the 5 or 6 position of the norbornyl group.

식 (a3-3) 중, t' 는 1 인 것이 바람직하다. l 은 1 인 것이 바람직하다. s 는 1 인 것이 바람직하다. 이들은, 아크릴산의 카르복시기의 말단에, 2-노르보르닐기 또는 3-노르보르닐기가 결합하고 있는 것이 바람직하다. 불소화알킬알코올은, 노르보르닐기의 5 또는 6 위치에 결합하고 있는 것이 바람직하다.In formula (a3-3), t'is preferably 1. It is preferable that l is 1. It is preferable that s is 1. It is preferable that a 2-norbornyl group or a 3-norbornyl group is bonded to the terminal of the carboxyl group of acrylic acid. It is preferable that the fluorinated alkyl alcohol is bonded to the 5 or 6 position of the norbornyl group.

(A1) 성분이 갖는 구성 단위 (a3) 은, 1 종이어도 되고 2 종 이상이어도 된다. (A1) The structural unit (a3) which a component has may be 1 type, or 2 or more types may be sufficient as it.

(A1) 성분이 구성 단위 (a3) 을 갖는 경우, 구성 단위 (a3) 의 비율은, 당해 (A1) 성분을 구성하는 전체 구성 단위의 합계 (100 몰%) 에 대해, 1 ∼ 50 몰% 인 것이 바람직하고, 3 ∼ 40 몰% 인 것이 보다 바람직하고, 5 ∼ 30 몰% 인 것이 더욱 바람직하고, 10 ∼ 30 몰% 가 특히 바람직하다.(A1) When a component has a structural unit (a3), the ratio of the structural unit (a3) is 1-50 mol% with respect to the total (100 mol%) of all the structural units which comprise the said (A1) component. It is preferable, it is more preferable that it is 3-40 mol%, it is more preferable that it is 5-30 mol%, and 10-30 mol% is especially preferable.

구성 단위 (a3) 의 비율을, 바람직한 하한값 이상으로 함으로써, 레지스트 패턴 형성에 있어서 해상성이 보다 높아진다. 한편, 바람직한 상한값 이하로 함으로써, 다른 구성 단위와의 밸런스를 잡기 쉬워진다.When the ratio of the structural unit (a3) is equal to or more than a preferable lower limit, resolution in forming a resist pattern becomes higher. On the other hand, by setting it below a preferable upper limit, it becomes easy to balance with other structural units.

··스티렌 또는 그 유도체로부터 유도되는 구성 단위 (구성 단위 (st)) Structural unit derived from styrene or its derivatives (structural unit (st))

「스티렌」이란, 스티렌 및 스티렌의 α 위치의 수소 원자가 알킬기, 할로겐화알킬기 등의 치환기로 치환된 것도 포함하는 개념으로 한다. 여기서의 치환기로서의 알킬기는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기를 들 수 있고, 그 치환기로서의 할로겐화알킬기는, 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기를 들 수 있다. "Styrene" is a concept including styrene and those in which the hydrogen atom at the α-position of styrene is substituted with a substituent such as an alkyl group or a halogenated alkyl group. The alkyl group as a substituent here includes an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and the halogenated alkyl group as the substituent group includes a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

「스티렌 유도체」로는, α 위치의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 스티렌의 벤젠 고리에 치환기가 결합한 것 등을 들 수 있다.Examples of the "styrene derivative" include a substituent bonded to a benzene ring of styrene in which the hydrogen atom at the α position may be substituted with a substituent.

또한, α 위치 (α 위치의 탄소 원자) 란, 특별히 기재가 없는 한, 벤젠 고리가 결합하고 있는 탄소 원자를 말한다.Note that the α position (the carbon atom at the α position) refers to a carbon atom to which the benzene ring is attached, unless otherwise specified.

「스티렌으로부터 유도되는 구성 단위」, 「스티렌 유도체로부터 유도되는 구성 단위」란, 스티렌 또는 스티렌 유도체의 에틸렌성 이중 결합이 개열하여 구성되는 구성 단위를 의미한다."Structural units derived from styrene" and "structural units derived from styrene derivatives" refer to structural units formed by cleavage of ethylenic double bonds of styrene or styrene derivatives.

(A1) 성분이 갖는 구성 단위 (st) 는, 1 종이어도 되고 2 종 이상이어도 된다.The structural unit (st) possessed by the component (A1) may be one type or two or more types.

(A1) 성분이 구성 단위 (st) 를 갖는 경우, 구성 단위 (st) 의 비율은, 그 (A1) 성분을 구성하는 전체 구성 단위의 합계 (100 몰%) 에 대해, 1 ∼ 30 몰% 인 것이 바람직하고, 3 ∼ 20 몰% 인 것이 보다 바람직하다.(A1) When a component has a structural unit (st), the ratio of the structural unit (st) is 1-30 mol% with respect to the total (100 mol%) of all the structural units which comprise the (A1) component It is preferable, and it is more preferable that it is 3 to 20 mol%.

본 실시형태의 레지스트 조성물에 있어서, (A1) 성분인 수지 성분은, 구성 단위 (a10) 과 구성 단위 (a4) 와 구성 단위 (a1) 을 갖는 것이며, 중합체의 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.In the resist composition of the present embodiment, the resin component that is the component (A1) has a structural unit (a10), a structural unit (a4), and a structural unit (a1), and one type of polymer may be used alone, You may use 2 or more types together.

바람직한 (A1) 성분으로는, 구성 단위 (a10) 과 구성 단위 (a4) 와 구성 단위 (a1) 을 갖는 공중합체를 들 수 있고, 이 중에서도 구성 단위 (a10) 과 구성 단위 (a4) 와 구성 단위 (a1) 로 이루어지는 공중합체가 특히 바람직하다.As a preferable (A1) component, the copolymer which has a structural unit (a10), a structural unit (a4), and a structural unit (a1) is mentioned, Especially, a structural unit (a10), a structural unit (a4), and a structural unit The copolymer composed of (a1) is particularly preferred.

(A1) 성분의 중량 평균 분자량 (Mw) (겔 퍼미에이션 크로마토그래피 (GPC) 에 의한 폴리스티렌 환산 기준) 은, 5000 ∼ 30000 이 바람직하고, 6000 ∼ 25000 이 보다 바람직하고, 10000 ∼ 20000 이 더욱 바람직하다.The weight average molecular weight (Mw) of the component (A1) (based on polystyrene conversion by gel permeation chromatography (GPC)) is preferably 5000 to 30000, more preferably 6000 to 25000, and even more preferably 10000 to 20000 .

(A1) 성분의 Mw 가 상기 바람직한 범위의 상한값 이하이면, 레지스트 조성물의 점도가 지나치게 높아지는 것을 억제하기 쉬워진다. 또한, 레지스트로서 사용하는 데에 충분한 레지스트 용제에의 용해성이 있고, 상기 바람직한 범위의 하한값 이상이면, 고막두께의 레지스트막이 용이하게 형성된다. 또한, 내드라이 에칭성이나 레지스트 패턴 단면 형상이 보다 양호해진다.When the Mw of the component (A1) is equal to or less than the upper limit of the preferred range, it becomes easy to suppress the viscosity of the resist composition from becoming too high. Moreover, if it has solubility in a resist solvent sufficient for use as a resist, and is at least the lower limit of the preferred range, a resist film having a high film thickness is easily formed. Moreover, the dry etching resistance and the cross-sectional shape of the resist pattern become better.

(A1) 성분의 분산도 (Mw/Mn) 는, 특별히 한정되지 않고, 1.0 ∼ 4.0 이 바람직하고, 1.0 ∼ 3.0 이 보다 바람직하고, 1.5 ∼ 2.5 가 특히 바람직하다. 또한, Mn 은 수평균 분자량을 나타낸다.The dispersion degree (Mw/Mn) of the component (A1) is not particularly limited, and 1.0 to 4.0 is preferable, 1.0 to 3.0 is more preferable, and 1.5 to 2.5 is particularly preferable. In addition, Mn represents the number average molecular weight.

(A1) 성분은, 예를 들어, 구성 단위 (a10) 을 유도하는 모노머 (벤젠 고리에 결합한 수산기에 있어서의 수소 원자의 적어도 일부가 보호된 모노머) 와, 구성 단위 (a4) 를 유도하는 모노머와, 구성 단위 (a1) 을 유도하는 모노머와, 필요에 따라 기타 구성 단위를 유도하는 모노머를 중합 용매에 용해하고, 여기에, 예를 들어 아조비스이소부티로니트릴 (AIBN), 아조비스이소부티르산디메틸 (예를 들어 V-601 등) 등의 라디칼 중합 개시제를 첨가하여 중합하고, 그 후, 탈보호 반응을 실시함으로써 제조할 수 있다.The component (A1) includes, for example, a monomer that induces the structural unit (a10) (a monomer in which at least a part of a hydrogen atom in a hydroxyl group bonded to a benzene ring is protected), and a monomer that induces the structural unit (a4). , A monomer inducing the structural unit (a1) and, if necessary, a monomer inducing the other structural unit in a polymerization solvent, wherein, for example, azobisisobutyronitrile (AIBN), azobisisobutyric acid dimethyl (For example, V-601, etc.) It can manufacture by adding and polymerizing a radical polymerization initiator, and then performing a deprotection reaction.

또한, 중합 시에, 예를 들어, HS-CH2-CH2-CH2-C(CF3)2-OH 와 같은 연쇄 이동제를 병용하여 사용함으로써, 말단에 -C(CF3)2-OH 기를 도입해도 된다. 이와 같이, 알킬기의 수소 원자의 일부가 불소 원자로 치환된 하이드록시알킬기가 도입된 공중합체는, 현상 결함의 저감이나 LER (라인 에지 러프니스 : 라인 측벽의 불균일한 요철) 의 저감에 유효하다.Further, during polymerization, for example, by using a chain transfer agent such as HS-CH 2 -CH 2 -CH 2 -C(CF 3 ) 2 -OH in combination, -C(CF 3 ) 2 -OH at the terminal. You may introduce a flag. As described above, the copolymer in which a hydroxyalkyl group in which a part of the hydrogen atom of the alkyl group is substituted with a fluorine atom is introduced is effective in reducing development defects and reducing LER (line edge roughness: uneven irregularities on the line sidewalls).

레지스트 조성물이 함유하는 (A1) 성분은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. As the component (A1) contained in the resist composition, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

(A) 성분 중의 (A1) 성분의 비율은, (A) 성분의 총질량에 대해, 25 질량% 이상이 바람직하고, 50 질량% 이상이 보다 바람직하고, 75 질량% 이상이 더욱 바람직하고, 100 질량% 여도 된다. (A1) 성분의 비율이 상기 바람직한 범위의 하한값 이상이면, 고감도화나, 해상성, 지지체면 (Shot) 내의 치수 균일성 (CDU), 기타 리소그래피 특성이 우수한, 양호한 형상의 레지스트 패턴이 형성되기 쉬워진다.The proportion of the component (A1) in the component (A) is preferably 25% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, even more preferably 75% by mass or more, based on the total mass of the component (A), 100 It may be mass%. When the proportion of the component (A1) is greater than or equal to the lower limit of the above-mentioned preferred range, a resist pattern of good shape, which is excellent in high sensitivity, resolution, dimensional uniformity (CDU) in the support surface (Shot), and other lithography characteristics, is easily formed. .

본 실시형태의 레지스트 조성물에 있어서의 (A) 성분은, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 수지 성분이고, (A1) 성분 이외의 수지 성분을 포함해도 된다.The component (A) in the resist composition of the present embodiment is a resin component whose solubility in a developer is changed by the action of an acid, and may contain resin components other than the component (A1).

본 실시형태의 레지스트 조성물 중, (A) 성분의 함유량은, 형성하고자 하는 레지스트막 두께 등에 따라 적절히 조정하면 된다.In the resist composition of the present embodiment, the content of the component (A) may be appropriately adjusted depending on the thickness of the resist film to be formed or the like.

≪기타 성분≫ ≪Other ingredients≫

본 실시형태의 레지스트 조성물은, 상기 서술한 (A) 성분에 더하여, 그 (A) 성분 이외의 기타 성분을 추가로 함유해도 된다. 기타 성분으로는, 예를 들어, 이하에 나타내는 (B) 성분, (D) 성분, (E) 성분, (F) 성분, (S) 성분 등을 들 수 있다.The resist composition of the present embodiment may further contain components other than the component (A) in addition to the component (A) described above. As other components, (B) component, (D) component, (E) component, (F) component, (S) component, etc. which are shown below are mentioned, for example.

·산 발생제 성분 (B) 에 대해 About the acid generator component (B)

본 실시형태의 레지스트 조성물은, (A) 성분에 더하여, 추가로, 산 발생제 성분 (이하 「(B) 성분」이라고 한다.) 을 함유해도 된다.The resist composition of the present embodiment may further contain an acid generator component (hereinafter referred to as "(B) component") in addition to the component (A).

(B) 성분으로는, 특별히 한정되지 않고, 지금까지 화학 증폭형 레지스트용의 산 발생제로서 제안되어 있는 것을 사용할 수 있다.(B) As a component, it is not specifically limited, So far, what has been proposed as an acid generator for chemically amplified resist can be used.

이와 같은 산 발생제로는, 요오드늄염이나 술포늄염 등의 오늄염계 산 발생제, 옥심술포네이트계 산 발생제 ; 비스알킬 또는 비스아릴술포닐디아조메탄류, 폴리(비스술포닐)디아조메탄류 등의 디아조메탄계 산 발생제 ; 니트로벤질술포네이트계 산 발생제, 이미노술포네이트계 산 발생제, 디술폰계 산 발생제 등 다종의 것을 들 수 있다. 그 중에서도, 오늄염계 산 발생제를 사용하는 것이 바람직하다.Examples of such an acid generator include an onium salt acid generator such as an iodonium salt or a sulfonium salt, and an oxime sulfonate acid generator; Diazomethane-based acid generators such as bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes and poly(bissulfonyl)diazomethanes; And nitrobenzyl sulfonate-based acid generators, iminosulfonate-based acid generators, and disulfone-based acid generators. Among them, it is preferable to use an onium salt-based acid generator.

오늄염계 산 발생제로는, 예를 들어, 하기 일반식 (b-1) 로 나타내는 화합물 (이하 「(b-1) 성분」이라고도 한다), 일반식 (b-2) 로 나타내는 화합물 (이하 「(b-2) 성분」이라고도 한다) 또는 일반식 (b-3) 으로 나타내는 화합물 (이하 「(b-3) 성분」이라고도 한다) 을 사용할 수 있다.As an onium salt-based acid generator, for example, a compound represented by the following general formula (b-1) (hereinafter also referred to as a "(b-1) component"), a compound represented by the general formula (b-2) (hereinafter "( b-2) component” or a compound represented by general formula (b-3) (hereinafter also referred to as “(b-3) component”) can be used.

[화학식 35] [Formula 35]

Figure pct00035
Figure pct00035

[식 중, R101, R104 ∼ R108 은 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 고리형기, 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기이다. R104, R105 는, 서로 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다.[Wherein, R 101 , R 104 to R 108 are each independently a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent. R 104 and R 105 may be bonded to each other to form a ring.

R102 는 불소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 불소화알킬기이다. Y101 은 단결합 또는 산소 원자를 포함하는 2 가의 연결기이다. V101 ∼ V103 은 각각 독립적으로 단결합, 알킬렌기 또는 불소화 알킬렌기이다. L101 ∼ L102 는 각각 독립적으로 단결합 또는 산소 원자이다. L103 ∼ L105 는 각각 독립적으로 단결합, -CO- 또는 -SO2- 이다. m 은 1 이상의 정수이고, M'm+ 는 m 가의 오늄 카티온이다.] R 102 is a fluorine atom or a C1-C5 fluorinated alkyl group. Y 101 is a single bond or a divalent linking group containing an oxygen atom. V 101 to V 103 are each independently a single bond, an alkylene group, or a fluorinated alkylene group. L 101 to L 102 are each independently a single bond or an oxygen atom. L 103 to L 105 are each independently a single bond, -CO- or -SO 2 -. m is an integer of 1 or more, and M'm + is an onium cation of m value.]

{아니온부} {Noonbu}

·(b-1) 성분의 아니온부 ・(B-1) Anion part of component

식 (b-1) 중, R101 은, 치환기를 가지고 있어도 되는 고리형기, 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기이다.In formula (b-1), R 101 is a cyclic group which may have a substituent, a chain-like alkyl group which may have a substituent, or a chain-type alkenyl group which may have a substituent.

치환기를 가지고 있어도 되는 고리형기 : A cyclic group which may have a substituent:

그 고리형기는, 고리형의 탄화수소기인 것이 바람직하고, 그 고리형의 탄화수소기는, 방향족 탄화수소기여도 되고, 지방족 탄화수소기여도 된다. 지방족 탄화수소기는, 방향족성을 가지지 않는 탄화수소기를 의미한다. 또, 지방족 탄화수소기는, 포화여도 되고, 불포화여도 되고, 통상은 포화인 것이 바람직하다. The cyclic group is preferably a cyclic hydrocarbon group, and the cyclic hydrocarbon group may be an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity. Moreover, an aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated, and it is preferable that it is usually saturated.

R101 에 있어서의 방향족 탄화수소기는, 방향 고리를 갖는 탄화수소기이다. 그 방향족 탄화수소기의 탄소수는 3 ∼ 30 인 것이 바람직하고, 탄소수 5 ∼ 30 이 보다 바람직하고, 탄소수 5 ∼ 20 이 더욱 바람직하고, 탄소수 6 ∼ 15 가 특히 바람직하고, 탄소수 6 ∼ 10 이 가장 바람직하다. 단, 그 탄소수에는, 치환기에 있어서의 탄소수를 포함하지 않는 것으로 한다.The aromatic hydrocarbon group for R 101 is a hydrocarbon group having an aromatic ring. The aromatic hydrocarbon group preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 20 carbon atoms, particularly preferably 6 to 15 carbon atoms, and most preferably 6 to 10 carbon atoms. . However, it is assumed that the carbon number in the substituent is not included in the carbon number.

R101 에 있어서의 방향족 탄화수소기가 갖는 방향 고리로서 구체적으로는, 벤젠, 플루오렌, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 비페닐, 또는 이들 방향 고리를 구성하는 탄소 원자의 일부가 헤테로 원자로 치환된 방향족 복소 고리 등을 들 수 있다. 방향족 복소 고리에 있어서의 헤테로 원자로는, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자 등을 들 수 있다.As an aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group in R 101 , specifically, benzene, fluorene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, biphenyl, or an aromatic heterocycle in which a part of the carbon atoms constituting these aromatic rings is substituted with a hetero atom And the like. As a hetero atom in an aromatic heterocycle, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, etc. are mentioned.

R101 에 있어서의 방향족 탄화수소기로서 구체적으로는, 상기 방향 고리로부터 수소 원자를 하나 제거한 기 (아릴기 : 예를 들어 페닐기, 나프틸기 등), 상기 방향 고리의 수소 원자의 하나가 알킬렌기로 치환된 기 (예를 들어 벤질기, 페네틸기, 1-나프틸메틸기, 2-나프틸메틸기, 1-나프틸에틸기, 2-나프틸에틸기 등의 아릴알킬기 등) 등을 들 수 있다. 상기 알킬렌기 (아릴알킬기 중의 알킬 사슬) 의 탄소수는, 1 ∼ 4 인 것이 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 가 보다 바람직하고, 탄소수 1 이 특히 바람직하다.Specifically as an aromatic hydrocarbon group for R 101 , a group in which one hydrogen atom is removed from the aromatic ring (aryl group: for example, a phenyl group, a naphthyl group, etc.), and one of the hydrogen atoms in the aromatic ring is substituted with an alkylene group And an aryl alkyl group such as benzyl group, phenethyl group, 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, 2-naphthylethyl group, and the like. The number of carbon atoms of the alkylene group (alkyl chain in the arylalkyl group) is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably 1 carbon atom.

R101 에 있어서의 고리형의 지방족 탄화수소기는, 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화수소기를 들 수 있다.The cyclic aliphatic hydrocarbon group for R 101 includes an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure.

이 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화수소기로는, 지환형 탄화수소기 (지방족 탄화수소 고리로부터 수소 원자를 1 개 제거한 기), 지환형 탄화수소기가 직사슬형 또는 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기의 말단에 결합한 기, 지환형 탄화수소기가 직사슬형 또는 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기의 도중에 개재하는 기 등을 들 수 있다.As the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in this structure, an alicyclic hydrocarbon group (a group in which one hydrogen atom has been removed from an aliphatic hydrocarbon ring) and an alicyclic hydrocarbon group bonded to the terminal of a straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group And a group interposed in the middle of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group of an alicyclic hydrocarbon group.

상기 지환형 탄화수소기는, 탄소수가 3 ∼ 20 인 것이 바람직하고, 3 ∼ 12 인 것이 보다 바람직하다.The alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 12 carbon atoms.

상기 지환형 탄화수소기는, 다고리형기여도 되고, 단고리형기여도 된다. 단고리형의 지환형 탄화수소기로는, 모노시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하다. 그 모노시클로알칸으로는, 탄소수 3 ∼ 6 의 것이 바람직하고, 구체적으로는 시클로펜탄, 시클로헥산 등을 들 수 있다. 다고리형의 지환형 탄화수소기로는, 폴리시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하고, 그 폴리시클로알칸으로는, 탄소수 7 ∼ 30 의 것이 바람직하다. 그 중에서도, 그 폴리시클로알칸으로는, 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등의 가교 고리계의 다고리형 골격을 갖는 폴리시클로알칸 ; 스테로이드 골격을 갖는 고리형기 등의 축합 고리계의 다고리형 골격을 갖는 폴리시클로알칸이 보다 바람직하다.The alicyclic hydrocarbon group may be a polycyclic group or a monocyclic group. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon group, a group in which one or more hydrogen atoms are removed from monocycloalkane is preferable. As the monocycloalkane, those having 3 to 6 carbon atoms are preferable, and specific examples thereof include cyclopentane and cyclohexane. As the polycyclic alicyclic hydrocarbon group, a group in which one or more hydrogen atoms are removed from polycycloalkane is preferable, and the polycycloalkane preferably has 7 to 30 carbon atoms. Among them, as the polycycloalkane, polycycloalkane having a polycyclic skeleton of a crosslinked ring system such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane; A polycycloalkane having a condensed cyclic polycyclic skeleton such as a cyclic group having a steroid skeleton is more preferable.

그 중에서도, R101 에 있어서의 고리형의 지방족 탄화수소기로는, 모노시클로알칸 또는 폴리시클로알칸으로부터 수소 원자를 하나 이상 제거한 기가 바람직하고, 폴리시클로알칸으로부터 수소 원자를 하나 제거한 기가 보다 바람직하고, 아다만틸기, 노르보르닐기가 특히 바람직하고, 아다만틸기가 가장 바람직하다.Especially, as the cyclic aliphatic hydrocarbon group for R 101 , a group in which one or more hydrogen atoms are removed from monocycloalkane or polycycloalkane is preferable, and a group in which one hydrogen atom is removed from polycycloalkane is more preferable, and Adama A til group and a norbornyl group are particularly preferred, and an adamantyl group is most preferred.

지환형 탄화수소기에 결합해도 되는, 직사슬형 또는 분기 사슬형의 지방족 탄화수소기는, 탄소수가 1 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 6 이 보다 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 4 가 더욱 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 3 이 특히 바람직하다.The straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group, which may be bonded to an alicyclic hydrocarbon group, preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, and more preferably 1 carbon atom. -3 is particularly preferable.

직사슬형의 지방족 탄화수소기로는, 직사슬형의 알킬렌기가 바람직하고, 구체적으로는, 메틸렌기 [-CH2-], 에틸렌기 [-(CH2)2-], 트리메틸렌기 [-(CH2)3-], 테트라메틸렌기 [-(CH2)4-], 펜타메틸렌기 [-(CH2)5-] 등을 들 수 있다.As a linear aliphatic hydrocarbon group, a linear alkylene group is preferable, and specifically, a methylene group [-CH 2 -], an ethylene group [-(CH 2 ) 2 -], a trimethylene group [-( And CH 2 ) 3 -], tetramethylene group [-(CH 2 ) 4 -], and pentamethylene group [-(CH 2 ) 5 -].

분기 사슬형의 지방족 탄화수소기로는, 분기 사슬형의 알킬렌기가 바람직하고, 구체적으로는, -CH(CH3)-, -CH(CH2CH3)-, -C(CH3)2-, -C(CH3)(CH2CH3)-, -C(CH3)(CH2CH2CH3)-, -C(CH2CH3)2- 등의 알킬메틸렌기 ; -CH(CH3)CH2-, -CH(CH3)CH(CH3)-, -C(CH3)2CH2-, -CH(CH2CH3)CH2-, -C(CH2CH3)2-CH2- 등의 알킬에틸렌기 ; -CH(CH3)CH2CH2-, -CH2CH(CH3)CH2- 등의 알킬트리메틸렌기 ; -CH(CH3)CH2CH2CH2-, -CH2CH(CH3)CH2CH2- 등의 알킬테트라메틸렌기 등의 알킬알킬렌기 등을 들 수 있다. 알킬알킬렌기에 있어서의 알킬기로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형의 알킬기가 바람직하다.As a branched-chain aliphatic hydrocarbon group, a branched-chain alkylene group is preferable, and specifically, -CH(CH 3 )-, -CH(CH 2 CH 3 )-, -C(CH 3 ) 2 -, Alkyl methylene groups such as -C(CH 3 )(CH 2 CH 3 )-, -C(CH 3 )(CH 2 CH 2 CH 3 )-, -C(CH 2 CH 3 ) 2- ; -CH(CH 3 )CH 2 -, -CH(CH 3 )CH(CH 3 )-, -C(CH 3 ) 2 CH 2 -, -CH(CH 2 CH 3 )CH 2 -, -C(CH 2 CH 3 ) alkyl ethylene groups such as 2 -CH 2 -; Alkyltrimethylene groups such as -CH(CH 3 )CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH(CH 3 )CH 2 -; And an alkylalkylene group such as an alkyltetramethylene group such as -CH(CH 3 )CH 2 CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH(CH 3 )CH 2 CH 2 -, and the like. The alkyl group in the alkylalkylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

또, R101 에 있어서의 고리형의 탄화수소기는, 복소 고리 등과 같이 헤테로 원자를 포함해도 된다. 구체적으로는, 상기 일반식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-7) 로 각각 나타내는 락톤 함유 고리형기, 상기 일반식 (a5-r-1) ∼ (a5-r-4) 로 각각 나타내는 -SO2- 함유 고리형기, 그 외 하기 화학식 (r-hr-1) ∼ (r-hr-16) 으로 각각 나타내는 복소 고리형기를 들 수 있다.Moreover, the cyclic hydrocarbon group in R 101 may contain a hetero atom like a heterocycle. Specifically, each of the lactone-containing cyclic groups represented by the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7), and the general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4), respectively. And -SO 2 -containing cyclic groups represented, and other heterocyclic groups represented by the following formulas (r-hr-1) to (r-hr-16).

[화학식 36] [Formula 36]

Figure pct00036
Figure pct00036

R101 의 고리형기에 있어서의 치환기로는, 예를 들어, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 수산기, 카르보닐기, 니트로기 등을 들 수 있다. As a substituent in the cyclic group of R 101 , an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a carbonyl group, a nitro group, etc. are mentioned, for example.

치환기로서의 알킬기로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, tert-부틸기가 가장 바람직하다.As the alkyl group as the substituent, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group and tert-butyl group are most preferred.

치환기로서의 알콕시기로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알콕시기가 바람직하고, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, iso-프로폭시기, n-부톡시기, tert-부톡시기가 보다 바람직하고, 메톡시기, 에톡시기가 가장 바람직하다.As the alkoxy group as a substituent, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, and a tert-butoxy group are more preferable, and a methoxy group , Ethoxy group is most preferred.

치환기로서의 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있고, 불소 원자가 바람직하다.A fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc. are mentioned as a halogen atom as a substituent, and a fluorine atom is preferable.

치환기로서의 할로겐화알킬기로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, tert-부틸기 등의 수소 원자의 일부 또는 전부가 상기 할로겐 원자로 치환된 기를 들 수 있다.Examples of the halogenated alkyl group as a substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, for example, a group in which part or all of the hydrogen atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group and tert-butyl group are substituted with the halogen atom. have.

치환기로서의 카르보닐기는, 고리형의 탄화수소기를 구성하는 메틸렌기 (-CH2-) 를 치환하는 기이다.The carbonyl group as a substituent is a group that substitutes a methylene group (-CH 2 -) constituting a cyclic hydrocarbon group.

치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알킬기 : Chain type alkyl group which may have a substituent:

R101 의 사슬형의 알킬기로는, 직사슬형 또는 분기 사슬형 중 어느 것이어도 된다.The chain alkyl group of R 101 may be either straight chain or branched chain.

직사슬형의 알킬기로는, 탄소수가 1 ∼ 20 인 것이 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 15 인 것이 보다 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 10 이 가장 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데카닐기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 이소트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 이소헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기, 이코실기, 헨이코실기, 도코실기 등을 들 수 있다.As a linear alkyl group, it is preferable that carbon number is 1-20, it is more preferable that it is 1-15 carbon atoms, and carbon number 1-10 is most preferable. Specifically, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decanyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, isotridecyl group , Tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, isohexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, henicosyl group, docosyl group and the like.

분기 사슬형의 알킬기로는, 탄소수가 3 ∼ 20 인 것이 바람직하고, 탄소수 3 ∼ 15 인 것이 보다 바람직하고, 탄소수 3 ∼ 10 이 가장 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어, 1-메틸에틸기, 1-메틸프로필기, 2-메틸프로필기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기, 3-메틸부틸기, 1-에틸부틸기, 2-에틸부틸기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 3-메틸펜틸기, 4-메틸펜틸기 등을 들 수 있다.The branched chain alkyl group preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 15 carbon atoms, and most preferably 3 to 10 carbon atoms. Specifically, for example, 1-methylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-ethylbutyl group, 2 -Ethylbutyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group, and the like.

치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기 : Chain alkenyl group which may have a substituent:

R101 의 사슬형의 알케닐기로는, 직사슬형 또는 분기 사슬형 중 어느 것이어도 되고, 탄소수가 2 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 탄소수 2 ∼ 5 가 보다 바람직하고, 탄소수 2 ∼ 4 가 더욱 바람직하고, 탄소수 3 이 특히 바람직하다. 직사슬형의 알케닐기로는, 예를 들어, 비닐기, 프로페닐기 (알릴기), 부티닐기 등을 들 수 있다. 분기 사슬형의 알케닐기로는, 예를 들어, 1-메틸비닐기, 2-메틸비닐기, 1-메틸프로페닐기, 2-메틸프로페닐기 등을 들 수 있다.The chain alkenyl group of R 101 may be either a straight chain or a branched chain, preferably 2 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 5 carbon atoms, and even more preferably 2 to 4 carbon atoms. And 3 carbon atoms is particularly preferable. As a linear alkenyl group, vinyl group, propenyl group (allyl group), butynyl group etc. are mentioned, for example. Examples of the branched chain alkenyl group include 1-methylvinyl group, 2-methylvinyl group, 1-methylpropenyl group, 2-methylpropenyl group, and the like.

사슬형의 알케닐기로는, 상기 중에서도, 직사슬형의 알케닐기가 바람직하고, 비닐기, 프로페닐기가 보다 바람직하고, 비닐기가 특히 바람직하다.As the chain-type alkenyl group, among the above, a straight-chain alkenyl group is preferable, a vinyl group and a propenyl group are more preferable, and a vinyl group is particularly preferable.

R101 의 사슬형의 알킬기 또는 알케닐기에 있어서의 치환기로는, 예를 들어, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 수산기, 카르보닐기, 니트로기, 아미노기, 상기 R101 에 있어서의 고리형기 등을 들 수 있다.Examples of the substituent in the chained alkyl group or alkenyl group of R 101 include, for example, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a carbonyl group, a nitro group, an amino group, and a cyclic group in R 101 above. Can.

그 중에서도, R101 은, 치환기를 가지고 있어도 되는 고리형기가 바람직하고, 치환기를 가지고 있어도 되는 고리형의 탄화수소기인 것이 보다 바람직하다. 보다 구체적으로는, 예를 들어, 페닐기, 나프틸기, 폴리시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기 ; 상기 일반식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-7) 로 각각 나타내는 락톤 함유 고리형기 ; 상기 일반식 (a5-r-1) ∼ (a5-r-4) 로 각각 나타내는 -SO2- 함유 고리형기 등이 바람직하다.Especially, R 101 is preferably a cyclic group which may have a substituent, and more preferably a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. More specifically, for example, a group in which one or more hydrogen atoms are removed from a phenyl group, a naphthyl group, or polycycloalkane; Lactone-containing cyclic groups represented by the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7), respectively; The -SO 2 -containing cyclic groups represented by the general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4), respectively, are preferred.

식 (b-1) 중, Y101 은, 단결합 또는 산소 원자를 포함하는 2 가의 연결기이다.In the formula (b-1), Y 101 is a single bond or a divalent linking group containing an oxygen atom.

Y101 이 산소 원자를 포함하는 2 가의 연결기인 경우, 그 Y101 은, 산소 원자 이외의 원자를 함유해도 된다. 산소 원자 이외의 원자로는, 예를 들어 탄소 원자, 수소 원자, 황 원자, 질소 원자 등을 들 수 있다.If the Y 101 2-valent connecting group containing an oxygen atom, and Y is 101, it may contain an atom other than an oxygen atom. As an atom other than an oxygen atom, a carbon atom, a hydrogen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, etc. are mentioned, for example.

산소 원자를 포함하는 2 가의 연결기로는, 예를 들어, 산소 원자 (에테르 결합 : -O-), 에스테르 결합 (-C(=O)-O-), 옥시카르보닐기 (-O-C(=O)-), 아미드 결합 (-C(=O)-NH-), 카르보닐기 (-C(=O)-), 카보네이트 결합 (-O-C(=O)-O-) 등의 비탄화수소계의 산소 원자 함유 연결기 ; 그 비탄화수소계의 산소 원자 함유 연결기와 알킬렌기의 조합 등을 들 수 있다. 이 조합에, 추가로 술포닐기 (-SO2-) 가 연결되어 있어도 된다. 이러한 산소 원자를 포함하는 2 가의 연결기로는, 예를 들어 하기 일반식 (y-al-1) ∼ (y-al-7) 로 각각 나타내는 연결기를 들 수 있다.As a divalent linking group containing an oxygen atom, for example, an oxygen atom (ether bond: -O-), ester bond (-C(=O)-O-), oxycarbonyl group (-OC(=O)- ), amide bond (-C(=O)-NH-), carbonyl group (-C(=O)-), carbonate bond (-OC(=O)-O-), etc. ; And combinations of the non-hydrocarbon-based oxygen atom-containing linking group with an alkylene group. A sulfonyl group (-SO 2 -) may be further connected to this combination. Examples of the divalent linking group containing such an oxygen atom include linking groups represented by the following general formulas (y-al-1) to (y-al-7), respectively.

[화학식 37] [Formula 37]

Figure pct00037
Figure pct00037

[식 중, V'101 은 단결합 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬렌기이며, V'102 는 탄소수 1 ∼ 30 의 2 가의 포화 탄화수소기이다.] Wherein, V '101 is a single bond or an alkylene group having a carbon number of 1 to 5, V' 102 is a divalent saturated hydrocarbon group having a carbon number of 1 to 30.]

V'102 에 있어서의 2 가의 포화 탄화수소기는, 탄소수 1 ∼ 30 의 알킬렌기인 것이 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬렌기인 것이 보다 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬렌기인 것이 더욱 바람직하다.V 'group is a divalent saturated hydrocarbon group of the 102, preferably an alkylene group of 1 to 30 carbon atoms, more preferably an alkylene group of 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkylene group of 1 to 5 carbon atoms.

V'101 및 V'102 에 있어서의 알킬렌기로는, 직사슬형의 알킬렌기여도 되고 분기 사슬형의 알킬렌기여도 되고, 직사슬형의 알킬렌기가 바람직하다.V alkylene group in the '101 and V' is 102, and the contribution of the linear alkylene is alkylene contribution of the branched, is preferably an alkylene group of a linear.

V'101 및 V'102 에 있어서의 알킬렌기로서, 구체적으로는, 메틸렌기 [-CH2-] ; -CH(CH3)-, -CH(CH2CH3)-, -C(CH3)2-, -C(CH3)(CH2CH3)-, -C(CH3)(CH2CH2CH3)-, -C(CH2CH3)2- 등의 알킬메틸렌기 ; 에틸렌기 [-CH2CH2-] ; -CH(CH3)CH2-, -CH(CH3)CH(CH3)-, -C(CH3)2CH2-, -CH(CH2CH3)CH2- 등의 알킬에틸렌기 ; 트리메틸렌기 (n-프로필렌기) [-CH2CH2CH2-] ; -CH(CH3)CH2CH2-, -CH2CH(CH3)CH2- 등의 알킬트리메틸렌기 ; 테트라메틸렌기 [-CH2CH2CH2CH2-] ; -CH(CH3)CH2CH2CH2-, -CH2CH(CH3)CH2CH2- 등의 알킬테트라메틸렌기 ; 펜타메틸렌기 [-CH2CH2CH2CH2CH2-] 등을 들 수 있다.V as an alkylene group in the "101 and V" 102, specifically, a methylene group [-CH 2 -]; -CH(CH 3 )-, -CH(CH 2 CH 3 )-, -C(CH 3 ) 2 -, -C(CH 3 )(CH 2 CH 3 )-, -C(CH 3 )(CH 2 Alkyl methylene groups such as CH 2 CH 3 )- and -C(CH 2 CH 3 ) 2 -; Ethylene group [-CH 2 CH 2 -]; Alkyl ethylene groups such as -CH(CH 3 )CH 2 -, -CH(CH 3 )CH(CH 3 )-, -C(CH 3 ) 2 CH 2 -, -CH(CH 2 CH 3 )CH 2- ; Trimethylene group (n-propylene group) [-CH 2 CH 2 CH 2 -]; Alkyltrimethylene groups such as -CH(CH 3 )CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH(CH 3 )CH 2 -; Tetramethylene group [-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -]; Alkyl tetramethylene groups such as -CH(CH 3 )CH 2 CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH(CH 3 )CH 2 CH 2 -; And a pentamethylene group [-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -].

또, V'101 또는 V'102 에 있어서의 상기 알킬렌기에 있어서의 일부의 메틸렌기가, 탄소수 5 ∼ 10 의 2 가의 지방족 고리형기로 치환되어 있어도 된다. 당해 지방족 고리형기는, 상기 식 (b-1) 중의 R101 에 있어서의 고리형의 지방족 탄화수소기 (단고리형의 지환형 탄화수소기, 다고리형의 지환형 탄화수소기) 로부터 수소 원자를 추가로 하나 제거한 2 가의 기가 바람직하고, 시클로헥실렌기, 1,5-아다만틸렌기 또는 2,6-아다만틸렌기가 보다 바람직하다.In addition, or may V 'or 101 V' 102 portion of the methylene groups in the alkylene groups of the, optionally substituted by a divalent aliphatic cyclic group with a carbon number of 5-10. The said aliphatic cyclic group further removed one hydrogen atom from the cyclic aliphatic hydrocarbon group (monocyclic alicyclic hydrocarbon group, polycyclic alicyclic hydrocarbon group) in R 101 in said formula (b-1). A divalent group is preferable, and a cyclohexylene group, 1,5-adamantylene group or 2,6-adamantylene group is more preferable.

Y101 로는, 에스테르 결합을 포함하는 2 가의 연결기, 또는 에테르 결합을 포함하는 2 가의 연결기가 바람직하고, 상기 식 (y-al-1) ∼ (y-al-5) 로 각각 나타내는 연결기가 보다 바람직하다.As Y 101 , a divalent linking group containing an ester bond or a divalent linking group containing an ether bond is preferable, and the linking groups represented by the formulas (y-al-1) to (y-al-5) are more preferable. Do.

식 (b-1) 중, V101 은, 단결합, 알킬렌기 또는 불소화알킬렌기이다. V101 에 있어서의 알킬렌기, 불소화알킬렌기는, 탄소수 1 ∼ 4 인 것이 바람직하다. V101 에 있어서의 불소화알킬렌기로는, V101 에 있어서의 알킬렌기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 불소 원자로 치환된 기를 들 수 있다. 그 중에서도, V101 은, 단결합, 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 불소화알킬렌기인 것이 바람직하다.In formula (b-1), V 101 is a single bond, an alkylene group, or a fluorinated alkylene group. It is preferable that the alkylene group and fluorinated alkylene group in V 101 have 1 to 4 carbon atoms. A fluorinated alkylene group in the V 101 is, a part or all of the hydrogen atoms of the alkylene group of the 101 V may be substituted with a fluorine atom. Among these, V 101 is preferably a single bond, or a fluorinated alkylene group having from 1 to 4 carbon atoms.

식 (b-1) 중, R102 는, 불소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 불소화알킬기이다. R102 는, 불소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 퍼플루오로알킬기인 것이 바람직하고, 불소 원자인 것이 보다 바람직하다. In formula (b-1), R 102 is a fluorine atom or a C1-C5 fluorinated alkyl group. R 102 is preferably a fluorine atom or a C 1 to C 5 perfluoroalkyl group, and more preferably a fluorine atom.

(b-1) 성분의 아니온부의 구체예로는, 예를 들어, Y101 이 단결합이 되는 경우, 트리플루오로메탄술포네이트 아니온이나 퍼플루오로부탄술포네이트 아니온 등의 불소화알킬술포네이트 아니온을 들 수 있고 ; Y101 이 산소 원자를 포함하는 2 가의 연결기인 경우, 하기 식 (an-1) ∼ (an-3) 중 어느 것으로 나타내는 아니온을 들 수 있다.(b-1) As a specific example of the anion part of a component, when Y 101 becomes a single bond, fluorinated alkyl sulfo, such as trifluoromethanesulfonate anion and perfluorobutanesulfonate anion, for example Nate anion; When Y 101 is a divalent linking group containing an oxygen atom, anions represented by any of the following formulas (an-1) to (an-3) can be exemplified.

[화학식 38] [Formula 38]

Figure pct00038
Figure pct00038

[식 중, R"101 은, 치환기를 가지고 있어도 되는 지방족 고리형기, 상기 식 (r-hr-1) ∼ (r-hr-6) 으로 각각 나타내는 기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알킬기이며 ; R"102 는, 치환기를 가지고 있어도 되는 지방족 고리형기, 상기 일반식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-7) 로 각각 나타내는 락톤 함유 고리형기, 또는 상기 일반식 (a5-r-1) ∼ (a5-r-4) 로 각각 나타내는 -SO2- 함유 고리형기이며 ; R"103 은, 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 고리형기, 치환기를 가지고 있어도 되는 지방족 고리형기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기이며 ; v" 는 각각 독립적으로 0 ∼ 3 의 정수이며, q" 는 각각 독립적으로 1 ∼ 20 의 정수이며, t" 는 1 ∼ 3 의 정수이며, n" 는 0 또는 1 이다.] [Wherein, R" 101 is an aliphatic cyclic group which may have a substituent, a group represented by each of the formulas (r-hr-1) to (r-hr-6), or a chain alkyl group which may have a substituent. R<102> is an aliphatic cyclic group which may have a substituent, a lactone-containing cyclic group represented by the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7), or the general formula (a5-r). -1) to -SO 2 -containing cyclic groups each represented by (a5-r-4); R" 103 is an aromatic cyclic group which may have a substituent, an aliphatic cyclic group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent; v" is an integer of 0 to 3 each independently, q "Is each independently an integer of 1 to 20, t" is an integer of 1 to 3, and n" is 0 or 1.]

R"101, R"102 및 R"103 의 치환기를 가지고 있어도 되는 지방족 고리형기는, 상기 R101 에 있어서의 고리형의 지방족 탄화수소기로서 예시한 기인 것이 바람직하다. 상기 치환기로는, R101 에 있어서의 고리형의 지방족 탄화수소기를 치환해도 되는 치환기와 동일한 것을 들 수 있다. R "101, R" 102 and R "aliphatic cyclic group which may have a 103 substituent group is a group exemplified as the aliphatic hydrocarbon group of annular in said R 101 is preferably In the above substituents, R 101 The same thing as the substituent which may substitute for the cyclic aliphatic hydrocarbon group in the above is mentioned.

R"103 에 있어서의 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 고리형기는, 상기 R101 에 있어서의 고리형의 탄화수소기에 있어서의 방향족 탄화수소기로서 예시한 기인 것이 바람직하다. 상기 치환기로는, R101 에 있어서의 그 방향족 탄화수소기를 치환해도 되는 치환기와 동일한 것을 들 수 있다.R "aromatic cyclic group which may have a substituent in the 103 is preferably a group exemplified as the aromatic hydrocarbon group in groups hydrocarbons, cyclic in the above-mentioned R 101. As the substituent of the R 101 The same thing as the substituent which may substitute the aromatic hydrocarbon group is mentioned.

R"101 에 있어서의 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알킬기는, 상기 R101 에 있어서의 사슬형의 알킬기로서 예시한 기인 것이 바람직하다. R"103 에 있어서의 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기는, 상기 R101 에 있어서의 사슬형의 알케닐기로서 예시한 기인 것이 바람직하다.The chain-like alkyl group which may have a substituent in R" 101 is preferably a group exemplified as the chain-like alkyl group in R 101. Chain-like eggs which may have a substituent in R" 103 It is preferable that a kenyl group is the group illustrated as the chain alkenyl group in said R 101 .

·(b-2) 성분의 아니온부 ・(B-2) Anion part of component

식 (b-2) 중, R104, R105 는, 각각 독립적으로, 치환기를 가지고 있어도 되는 고리형기, 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기이며, 각각, 식 (b-1) 중의 R101 과 동일한 것을 들 수 있다. 단, R104, R105 는, 서로 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다.In formula (b-2), R 104 and R 105 are each independently a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent, The same thing as R 101 in Formula (b-1) is mentioned, respectively. However, R 104 and R 105 may be bonded to each other to form a ring.

R104, R105 는, 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알킬기가 바람직하고, 직사슬형 혹은 분기 사슬형의 알킬기, 또는 직사슬형 혹은 분기 사슬형의 불소화알킬기인 것이 보다 바람직하다.R 104 and R 105 are preferably a chain-type alkyl group which may have a substituent, and more preferably a straight-chain or branched-chain alkyl group or a straight-chain or branched-chain fluorinated alkyl group.

그 사슬형의 알킬기의 탄소수는, 1 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 7, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 3 이다. R104, R105 의 사슬형의 알킬기의 탄소수는, 상기 탄소수의 범위 내에 있어서, 레지스트용 용제에의 용해성도 양호하다는 등의 이유에 의해, 작을수록 바람직하다. 또, R104, R105 의 사슬형의 알킬기에 있어서는, 불소 원자로 치환되어 있는 수소 원자의 수가 많을수록, 산의 강도가 강해지고, 또, 200 nm 이하의 고에너지광이나 전자선에 대한 투명성이 향상되므로 바람직하다. The chain-like alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 7, and more preferably 1 to 3 carbon atoms. The carbon number of the chain alkyl group of R 104 and R 105 is preferably as small as possible, for the reason that the solubility in the solvent for resist is good within the range of the carbon number. Further, in the chain alkyl groups of R 104 and R 105, the more hydrogen atoms substituted with fluorine atoms, the stronger the strength of the acid, and the higher the transparency to high energy light and electron beams of 200 nm or less. desirable.

상기 사슬형의 알킬기 중의 불소 원자의 비율, 즉 불소화율은, 바람직하게는 70 ∼ 100 %, 더욱 바람직하게는 90 ∼ 100 % 이며, 가장 바람직하게는, 모든 수소 원자가 불소 원자로 치환된 퍼플루오로알킬기이다. The proportion of fluorine atoms in the chain-type alkyl group, that is, the fluorination rate is preferably 70 to 100%, more preferably 90 to 100%, and most preferably, a perfluoroalkyl group in which all hydrogen atoms are replaced with fluorine atoms. to be.

식 (b-2) 중, V102, V103 은, 각각 독립적으로, 단결합, 알킬렌기, 또는 불소화알킬렌기이며, 각각, 식 (b-1) 중의 V101 과 동일한 것을 들 수 있다. In formula (b-2), V 102 and V 103 are each independently a single bond, an alkylene group, or a fluorinated alkylene group, and the same ones as V 101 in formula (b-1) can be mentioned.

식 (b-2) 중, L101, L102 는, 각각 독립적으로 단결합 또는 산소 원자이다.In formula (b-2), L 101 and L 102 are each independently a single bond or an oxygen atom.

·(b-3) 성분의 아니온부 ・(B-3) Anion part of component

식 (b-3) 중, R106 ∼ R108 은, 각각 독립적으로, 치환기를 가지고 있어도 되는 고리형기, 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기이며, 각각, 식 (b-1) 중의 R101 과 동일한 것을 들 수 있다.In formula (b-3), R 106 to R 108 are each independently a cyclic group which may have a substituent, a chain-like alkyl group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent, The same thing as R 101 in Formula (b-1) is mentioned, respectively.

L103 ∼ L105 는, 각각 독립적으로, 단결합, -CO- 또는 -SO2- 이다.L 103 to L 105 are each independently a single bond, -CO- or -SO 2 -.

{카티온부} {Cation}

식 (b-1), (b-2) 및 (b-3) 중, m 은 1 이상의 정수이고, M'm+ 는 m 가의 오늄 카티온이며, 술포늄 카티온, 요오드늄 카티온을 바람직하게 들 수 있다. 예를 들어, M'm+ 는, 하기 일반식 (ca-1) ∼ (ca-5) 로 각각 나타내는 유기 카티온인 것이 특히 바람직하다. In formulas (b-1), (b-2) and (b-3), m is an integer of 1 or more, M'm + is an m-valent onium cation, and sulfonium cation and iodonium cation are preferred. Can be lifted. For example, it is particularly preferable that M'm + is an organic cation represented by the following general formulas (ca-1) to (ca-5), respectively.

[화학식 39] [Formula 39]

Figure pct00039
Figure pct00039

[식 중, R201 ∼ R207, 및 R211 ∼ R212 는, 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 아릴기, 알킬기 또는 알케닐기를 나타내고, R201 ∼ R203, R206 ∼ R207, R211 ∼ R212 는, 서로 결합하여 식 중의 황 원자와 함께 고리를 형성해도 된다. R208 ∼ R209 는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기를 나타내고, R210 은, 치환기를 가지고 있어도 되는 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 알케닐기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 -SO2- 함유 고리형기이며, L201 은 -C(=O)- 또는 -C(=O)-O- 를 나타내고, Y201 은, 각각 독립적으로, 아릴렌기, 알킬렌기 또는 알케닐렌기를 나타내고, x 는 1 또는 2 이며, W201 은 (x + 1) 가의 연결기를 나타낸다.] [Wherein, R 201 to R 207 and R 211 to R 212 each independently represent an aryl group, an alkyl group or an alkenyl group which may have a substituent, and R 201 to R 203 , R 206 to R 207 , R 211 R 212 may combine with each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula. R 208 to R 209 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 210 is an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, or -SO 2 -which may have a substituent. It is a cyclic group containing, L 201 represents -C(=O)- or -C(=O)-O-, Y 201 each independently represents an arylene group, an alkylene group or an alkenylene group, and x is 1 Or 2, and W 201 represents a (x + 1) valent linking group.]

R201 ∼ R207, 및 R211 ∼ R212 에 있어서의 아릴기로는, 탄소수 6 ∼ 20 의 무치환의 아릴기를 들 수 있고, 페닐기, 나프틸기가 바람직하다. Examples of the aryl group for R 201 to R 207 and R 211 to R 212 include an unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a phenyl group and a naphthyl group are preferable.

R201 ∼ R207, 및 R211 ∼ R212 에 있어서의 알킬기로는, 사슬형 또는 고리형의 알킬기이고, 탄소수 1 ∼ 30 의 것이 바람직하다.The alkyl group for R 201 to R 207 and R 211 to R 212 is a chain or cyclic alkyl group, and preferably has 1 to 30 carbon atoms.

R201 ∼ R207, 및 R211 ∼ R212 에 있어서의 알케닐기로는, 탄소수가 2 ∼ 10 인 것이 바람직하다.The alkenyl groups in R 201 to R 207 and R 211 to R 212 preferably have 2 to 10 carbon atoms.

R201 ∼ R207, 및 R210 ∼ R212 가 가지고 있어도 되는 치환기로는, 예를 들어, 알킬기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 카르보닐기, 시아노기, 아미노기, 아릴기, 하기 식 (ca-r-1) ∼ (ca-r-8) 로 각각 나타내는 기를 들 수 있다.As the substituent which R 201 to R 207 and R 210 to R 212 may have, for example, an alkyl group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a carbonyl group, a cyano group, an amino group, an aryl group, the following formula (ca-r-1) )-(Ca-r-8).

[화학식 40] [Formula 40]

Figure pct00040
Figure pct00040

[식 중, R'201 은 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 고리형기, 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기이다.] [In the formula, R'201 is each independently a hydrogen atom, a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent.]

R'201 의 치환기를 가지고 있어도 되는 고리형기, 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기는, 전술한 식 (b-1) 중의 R101 과 동일한 것을 들 수 있는 외에, 치환기를 가지고 있어도 되는 고리형기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알킬기로서, 상기 서술한 식 (a1-r-2) 로 나타내는 산 해리성기와 동일한 것도 들 수 있다.R 'cyclic group which may have a substituent group 201, alkyl group of chain which may have a substituent, or an alkenyl chain which may have a substituent group, the same thing and R 101 in the above-described formula (b-1) In addition to the above, examples of the cyclic group which may have a substituent or the chain-like alkyl group which may have a substituent include the same acid-dissociable group represented by the formula (a1-r-2) described above.

R201 ∼ R203, R206 ∼ R207, R211 ∼ R212 는, 서로 결합하여 식 중의 황 원자와 함께 고리를 형성하는 경우, 황 원자, 산소 원자, 질소 원자 등의 헤테로 원자나, 카르보닐기, -SO-, -SO2-, -SO3-, -COO-, -CONH- 또는 -N(RN)- (그 RN 은 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기이다.) 등의 관능기를 개재하여 결합해도 된다. 형성되는 고리로는, 식 중의 황 원자를 그 고리 골격에 포함하는 하나의 고리가, 황 원자를 포함하여, 3 ∼ 10 원 고리인 것이 바람직하고, 5 ∼ 7 원 고리인 것이 특히 바람직하다. 형성되는 고리의 구체예로는, 예를 들어 티오펜 고리, 티아졸 고리, 벤조티오펜 고리, 티안트렌 고리, 벤조티오펜 고리, 디벤조티오펜 고리, 9H-티오크산텐 고리, 티오크산톤 고리, 티안트렌 고리, 페녹사티인 고리, 테트라하이드로티오페늄 고리, 테트라하이드로티오피라늄 고리 등을 들 수 있다.When R 201 to R 203 , R 206 to R 207 and R 211 to R 212 are bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula, a hetero atom such as a sulfur atom, an oxygen atom, or a nitrogen atom, a carbonyl group, -SO-, -SO 2 -, -SO 3 -, -COO-, -CONH- or -N(R N )- (The R N is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.) You may do it. As the ring to be formed, it is preferable that one ring containing a sulfur atom in the formula in the ring skeleton is a 3-10 membered ring, including a sulfur atom, and particularly preferably a 5-7 membered ring. Specific examples of the formed ring include, for example, thiophene ring, thiazole ring, benzothiophene ring, thiantrene ring, benzothiophene ring, dibenzothiophene ring, 9H-thioxanthene ring, and thioxanthone Rings, thiantrene rings, phenoxatine rings, tetrahydrothiophenium rings, tetrahydrothiopyranium rings, and the like.

R208 ∼ R209 는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기를 나타내고, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기가 바람직하고, 알킬기가 되는 경우, 서로 결합하여 고리를 형성해도 된다.R 208 to R 209 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and when forming an alkyl group, they may combine with each other to form a ring.

R210 은, 치환기를 가지고 있어도 되는 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 알케닐기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 -SO2- 함유 고리형기이다.R 210 is an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, or a -SO 2 -containing cyclic group which may have a substituent.

R210 에 있어서의 알킬기로는, 사슬형 또는 고리형의 알킬기이고, 탄소수 1 ∼ 30 의 것이 바람직하다.The alkyl group for R 210 is a chain or cyclic alkyl group, and preferably has 1 to 30 carbon atoms.

R210 에 있어서의 알케닐기로는, 탄소수가 2 ∼ 10 인 것이 바람직하다.The alkenyl group for R 210 is preferably 2 to 10 carbon atoms.

R210 에 있어서의, 치환기를 가지고 있어도 되는 -SO2- 함유 고리형기로는, 상기 일반식 (a5-r-1) ∼ (a5-r-4) 로 각각 나타내는 -SO2- 함유 고리형기와 동일한 것을 들 수 있고, 이 중에서도 「-SO2- 함유 다고리형기」가 바람직하고, 일반식 (a5-r-1) 로 나타내는 기가 보다 바람직하다.In R 210, -SO 2, which may have a substituent-containing cyclic group, the formula (a5-r-1) ~ -SO 2 each represent a (a5-r-4) - containing cyclic group and may include the same, among the "-SO 2 - containing the cyclic group" is more preferably a group represented by as preferred, and the formula (a5-r-1).

상기 식 (ca-4), 식 (ca-5) 중, Y201 은, 각각 독립적으로, 아릴렌기, 알킬렌기 또는 알케닐렌기를 나타낸다.In the formulas (ca-4) and (ca-5), Y 201 each independently represents an arylene group, an alkylene group, or an alkenylene group.

Y201 에 있어서의 아릴렌기는, 전술한 식 (b-1) 중의 R101 에 있어서의 방향족 탄화수소기로서 예시한 아릴기로부터 수소 원자를 하나 제거한 기를 들 수 있다.The arylene group in Y 201 includes a group in which one hydrogen atom is removed from the aryl group exemplified as the aromatic hydrocarbon group in R 101 in the formula (b-1) described above.

Y201 에 있어서의 알킬렌기, 알케닐렌기는, 전술한 식 (b-1) 중의 R101 에 있어서의 사슬형의 알킬기, 사슬형의 알케닐기로서 예시한 기로부터 수소 원자를 하나 제거한 기를 들 수 있다.Examples of the alkylene group and the alkenylene group for Y 201 include a group obtained by removing one hydrogen atom from the group exemplified as the chain alkyl group and the chain alkenyl group in R 101 in the formula (b-1) described above. .

상기 식 (ca-4), 식 (ca-5) 중, x 는, 1 또는 2 이다.In said Formula (ca-4) and Formula (ca-5), x is 1 or 2.

W201 은, (x + 1) 가, 즉 2 가 또는 3 가의 연결기이다.W 201 is a (x + 1) value, that is, a bivalent or trivalent linking group.

W201 에 있어서의 2 가의 연결기로는, 치환기를 가지고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기가 바람직하고, 상기 서술한 일반식 (a2-1) 중의 Ya21 과 동일한, 치환기를 가지고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기를 예시할 수 있다. W201 에 있어서의 2 가의 연결기는, 직사슬형, 분기 사슬형, 고리형 중 어느 것이어도 되고, 고리형인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 아릴렌기의 양단에 2 개의 카르보닐기가 조합된 기가 바람직하다. 아릴렌기로는, 페닐렌기, 나프틸렌기 등을 들 수 있고, 페닐렌기가 특히 바람직하다.As the divalent linking group in W 201 , a divalent hydrocarbon group which may have a substituent is preferable, and a divalent hydrocarbon group which may have a substituent similar to Ya 21 in the general formula (a2-1) described above is exemplified. Can. The divalent linking group in W 201 may be any of a straight chain, a branched chain, and a cyclic form, and is preferably cyclic. Especially, a group in which two carbonyl groups are combined at both ends of an arylene group is preferable. A phenylene group, a naphthylene group, etc. are mentioned as an arylene group, and a phenylene group is especially preferable.

W201 에 있어서의 3 가의 연결기로는, 상기 W201 에 있어서의 2 가의 연결기로부터 수소 원자를 1 개 제거한 기, 상기 2 가의 연결기에 추가로 상기 2 가의 연결기가 결합한 기 등을 들 수 있다. W201 에 있어서의 3 가의 연결기로는, 아릴렌기에 2 개의 카르보닐기가 결합한 기가 바람직하다.Connection of the trivalent group is 201 W, and 201 W the group 1 to remove the hydrogen atom from the divalent linking group in, in addition to the divalent linking group, and the like which combines the divalent connecting group. As the trivalent linking group in W 201 , a group in which two carbonyl groups are bonded to an arylene group is preferable.

상기 식 (ca-1) 로 나타내는 바람직한 카티온으로서 구체적으로는, 하기 식 (ca-1-1) ∼ (ca-1-129) 로 각각 나타내는 카티온을 들 수 있다.As a preferable cation represented by said formula (ca-1), cation represented by following formula (ca-1-1)-(ca-1-129) specifically, is mentioned.

[화학식 41] [Formula 41]

Figure pct00041
Figure pct00041

[화학식 42][Formula 42]

Figure pct00042
Figure pct00042

[화학식 43][Formula 43]

Figure pct00043
Figure pct00043

[식 중, g1, g2, g3 은 반복수를 나타내고, g1 은 1 ∼ 5 의 정수이며, g2 는 0 ∼ 20 의 정수이며, g3 은 0 ∼ 20 의 정수이다.] [In the formula, g1, g2, and g3 represent repeating numbers, g1 is an integer of 1 to 5, g2 is an integer of 0 to 20, and g3 is an integer of 0 to 20.]

[화학식 44] [Formula 44]

Figure pct00044
Figure pct00044

[화학식 45][Formula 45]

Figure pct00045
Figure pct00045

[화학식 46] [Formula 46]

Figure pct00046
Figure pct00046

[화학식 47][Formula 47]

Figure pct00047
Figure pct00047

[식 중, R"201 은 수소 원자 또는 치환기이고, 그 치환기로는 상기 R201 ∼ R207, 및 R210 ∼ R212 가 가지고 있어도 되는 치환기로서 든 것과 동일하다.] [In the formula, R" 201 is a hydrogen atom or a substituent, and the substituents are the same as those given as the substituents that R 201 to R 207 and R 210 to R 212 may have.]

[화학식 48] [Formula 48]

Figure pct00048
Figure pct00048

[화학식 49] [Formula 49]

Figure pct00049
Figure pct00049

상기 식 (ca-2) 로 나타내는 바람직한 카티온으로서 구체적으로는, 디페닐요오드늄 카티온, 비스(4-tert-부틸페닐)요오드늄 카티온 등을 들 수 있다.As a preferable cation represented by said formula (ca-2), diphenyl iodonium cation, bis(4-tert-butylphenyl) iodium cation etc. are mentioned specifically,.

상기 식 (ca-3) 으로 나타내는 바람직한 카티온으로서 구체적으로는, 하기 식 (ca-3-1) ∼ (ca-3-5) 로 각각 나타내는 카티온을 들 수 있다.As a preferable cation represented by said formula (ca-3), cation represented by following formula (ca-3-1)-(ca-3-5) specifically, is mentioned.

[화학식 50] [Formula 50]

Figure pct00050
Figure pct00050

상기 식 (ca-4) 로 나타내는 바람직한 카티온으로서 구체적으로는, 하기 식 (ca-4-1) ∼ (ca-4-2) 로 각각 나타내는 카티온을 들 수 있다. As a preferable cation represented by said formula (ca-4), cation represented by following formula (ca-4-1)-(ca-4-2) specifically, is mentioned.

[화학식 51] [Formula 51]

Figure pct00051
Figure pct00051

또, 상기 식 (ca-5) 로 나타내는 카티온으로는, 하기 일반식 (ca-5-1) ∼ (ca-5-3) 으로 각각 나타내는 카티온도 바람직하다.Moreover, as a cation represented by said formula (ca-5), the cation temperature represented by the following general formulas (ca-5-1)-(ca-5-3) is preferable.

[화학식 52] [Formula 52]

Figure pct00052
Figure pct00052

상기 중에서도, 카티온부 [(M'm+)1/m] 는, 일반식 (ca-1) 로 나타내는 카티온이 바람직하고, 모노페닐형의 카티온이 보다 바람직하다.Among these, the cation moiety [(M' m+ ) 1/m ] is preferably a cation represented by the general formula (ca-1), and more preferably a monophenyl type cation.

또한, 바람직한 카티온부 [(M'm+)1/m] 로서, 하기 일반식 (ca-1-0) 으로 나타내는, 모노페닐형의 카티온을 들 수 있다.Moreover, as a preferable cation part [(M'm + ) 1/m ], the monophenyl type cation represented by the following general formula (ca-1-0) is mentioned.

[화학식 53] [Formula 53]

Figure pct00053
Figure pct00053

[식 중, Rb1 은, 치환기를 가져도 되는 아릴기이다. Rb2 및 Rb3 은, 각각 독립적으로, 지방족 탄화수소기이다. Rb2 와 Rb3 은 서로 결합하여 고리 구조를 형성하고 있어도 된다. Lb1, Lb2 및 Lb3 은, 각각 독립적으로, 2 가의 연결기 또는 단결합이다.] [In formula, R b1 is an aryl group which may have a substituent. R b2 and R b3 are each independently an aliphatic hydrocarbon group. R b2 and R b3 may be bonded to each other to form a ring structure. L b1 , L b2 and L b3 are each independently a divalent linking group or a single bond.]

상기 식 (ca-1-0) 중, Rb1 은, 치환기를 가져도 되는 아릴기이며, R201 ∼ R203 에 있어서의, 치환기를 가져도 되는 아릴기와 동일하다. 즉, Rb1 에 있어서의 아릴기로는, 탄소수 6 ∼ 20 의 아릴기를 들 수 있고, 페닐기, 나프틸기가 바람직하다. Rb1 이 가지고 있어도 되는 치환기로는, 예를 들어, 알킬기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 카르보닐기, 시아노기, 아미노기, 아릴기, 상기 식 (ca-r-1) ∼ (ca-r-8) 로 각각 나타내는 기를 들 수 있다.In the formula (ca-1-0), R b1 is an aryl group which may have a substituent, and in R 201 to R 203 is the same as the aryl group which may have a substituent. That is, the aryl group in R b1 includes an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a phenyl group and a naphthyl group are preferable. As a substituent which R b1 may have, for example, an alkyl group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a carbonyl group, a cyano group, an amino group, an aryl group, and the above formulas (ca-r-1) to (ca-r-8) Each group is mentioned.

상기 식 (ca-1-0) 중, Rb2 및 Rb3 은, 각각 독립적으로, 지방족 탄화수소기이다. Rb2 및 Rb3 에 있어서의 지방족 탄화수소기는, 사슬형이어도 되고, 고리형이어도 되고, 사슬형 또는 고리형의 알킬기, 알케닐기를 들 수 있다.In the formula (ca-1-0), R b2 and R b3 are each independently an aliphatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group for R b2 and R b3 may be a chain type, a cyclic type, or a chain or cyclic alkyl group or an alkenyl group.

여기서의 사슬형 또는 고리형의 알킬기로는, 탄소수 1 ∼ 30 의 것이 바람직하다.The chain or cyclic alkyl group here is preferably 1 to 30 carbon atoms.

여기서의 알케닐기로는, 탄소수가 2 ∼ 10 인 것이 바람직하다.As an alkenyl group here, it is preferable that carbon number is 2-10.

Rb2 와 Rb3 은 서로 결합하여 고리 구조를 형성하고 있어도 된다. 서로 결합하여 식 중의 황 원자와 함께 고리를 형성하는 경우, 황 원자, 산소 원자, 질소 원자 등의 헤테로 원자나, 카르보닐기, -SO-, -SO2-, -SO3-, -COO-, -CONH- 또는 -N(RN)- (그 RN 은 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기이다.) 등의 관능기를 개재하여 결합해도 된다. 형성되는 고리로는, 식 중의 황 원자를 그 고리 골격에 포함하는 하나의 고리가, 황 원자를 포함하여, 3 ∼ 10 원 고리인 것이 바람직하고, 5 ∼ 7 원 고리인 것이 특히 바람직하다. 형성되는 고리의 구체예로는, 예를 들어 티오펜 고리, 티아졸 고리, 벤조티오펜 고리, 티안트렌 고리, 벤조티오펜 고리, 디벤조티오펜 고리, 9H-티오크산텐 고리, 티오크산톤 고리, 티안트렌 고리, 페녹사티인 고리, 테트라하이드로티오페늄 고리, 테트라하이드로티오피라늄 고리 등을 들 수 있다. R b2 and R b3 may be bonded to each other to form a ring structure. When combined with each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula, a hetero atom such as a sulfur atom, an oxygen atom, or a nitrogen atom, or a carbonyl group, -SO-, -SO 2 -, -SO 3 -, -COO-,- You may combine via functional groups, such as CONH- or -N(R N )- (The R N is a C1-C5 alkyl group.). As the ring to be formed, it is preferable that one ring containing a sulfur atom in the formula in the ring skeleton is a 3-10 membered ring, including a sulfur atom, and particularly preferably a 5-7 membered ring. Specific examples of the formed ring include, for example, thiophene ring, thiazole ring, benzothiophene ring, thiantrene ring, benzothiophene ring, dibenzothiophene ring, 9H-thioxanthene ring, and thioxanthone Rings, thiantrene rings, phenoxatine rings, tetrahydrothiophenium rings, tetrahydrothiopyranium rings, and the like.

상기 식 (ca-1-0) 중, Lb1, Lb2 및 Lb3 은, 각각 독립적으로, 2 가의 연결기 또는 단결합이다.In the formula (ca-1-0), L b1 , L b2 and L b3 are each independently a divalent linking group or a single bond.

Lb1, Lb2 및 Lb3 에 있어서의 2 가의 연결기로는, 각각 독립적으로, -C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-, 아릴렌기, 알킬렌기 또는 알케닐렌기 등을 들 수 있다.The divalent linking groups in L b1 , L b2 and L b3 are each independently -C(=O)-, -C(=O)-O-, -OC(=O)-, arylene group, An alkylene group or an alkenylene group etc. are mentioned.

Lb1, Lb2 및 Lb3 에 있어서의 아릴렌기는, 전술한 식 (b-1) 중의 R101 에 있어서의 방향족 탄화수소기로서 예시한 아릴기로부터 수소 원자를 추가로 하나 제거한 기를 들 수 있다. 즉, 방향 고리 (벤젠, 플루오렌, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 비페닐, 또는 이들 방향 고리를 구성하는 탄소 원자의 일부가 헤테로 원자로 치환된 방향족 복소 고리 등) 로부터 수소 원자 2 개를 제거한 기를 들 수 있다.The arylene group in L b1 , L b2 and L b3 includes a group in which one hydrogen atom is further removed from the aryl group exemplified as the aromatic hydrocarbon group for R 101 in the formula (b-1) described above. That is, a group in which two hydrogen atoms are removed from an aromatic ring (benzene, fluorene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, biphenyl, or an aromatic heterocyclic ring in which some of the carbon atoms constituting these aromatic rings are substituted with hetero atoms) Can.

Lb1, Lb2 및 Lb3 에 있어서의 알킬렌기 또는 알케닐렌기는, 전술한 식 (b-1) 중의 R101 에 있어서의 사슬형의 알킬기, 사슬형의 알케닐기로서 예시한 기로부터 수소 원자를 추가로 1 개 제거한 기를 들 수 있다. 즉, 탄소수가 1 ∼ 20 인 직사슬형의 알킬기로부터 수소 원자를 추가로 하나 제거한 기, 탄소수가 3 ∼ 20 인 분기 사슬형의 알킬기로부터 수소 원자를 추가로 하나 제거한 기를 들 수 있다.The alkylene group or alkenylene group in L b1 , L b2 and L b3 is a hydrogen atom from the groups exemplified as the chain alkyl group and the chain alkenyl group in R 101 in the formula (b-1) described above. The group which removed one more can be mentioned. That is, a group in which one hydrogen atom is further removed from a straight chain alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a group in which one hydrogen atom is further removed from a branched chain alkyl group having 3 to 20 carbon atoms can be mentioned.

Lb1 은, 노광에 의한 산 발생 효율이 보다 높아지는 점에서, 단결합인 것이 바람직하다.It is preferable that L b1 is a single bond, since the acid generation efficiency by exposure is higher.

(B) 성분의 카티온부로서, 보다 바람직하게는, 하기 일반식 (ca-1-01) 로 나타내는 카티온, 또는 일반식 (ca-1-02) 로 나타내는 카티온을 들 수 있다. 특히 바람직하게는, 일반식 (ca-1-01) 로 나타내는 카티온이다.(B) As a cation part of a component, cation represented by the following general formula (ca-1-01) or cation represented by general formula (ca-1-02) is more preferable. Especially preferably, it is a cation represented by general formula (ca-1-01).

[화학식 54] [Formula 54]

Figure pct00054
Figure pct00054

[식 중, Rb11 및 Rb12 는, 각각 독립적으로, 치환기를 가지고 있어도 되는 아릴기이다. Lb11 은, -C(=O)- 또는 -C(=O)-O- 이다. Rb121 및 Rb122 는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기이다. nb1 은, 1 ∼ 3 의 정수이다. nb2 는, 1 ∼ 3 의 정수이다.] [ Wherein , R b11 and R b12 are each independently an aryl group which may have a substituent. L b11 is -C(=O)- or -C(=O)-O-. R b121 and R b122 are each independently a hydrogen atom or a C1-C5 alkyl group. nb1 is an integer of 1-3. nb2 is an integer of 1-3.]

상기 식 중, Rb11 및 Rb12 는, 각각, 상기 식 (ca-1-0) 중의 Rb1 과 동일하다. 그 중에서도, 바람직하게는, 무치환의 아릴기이다. 바람직한 아릴기로는, 페닐기, 나프틸기를 들 수 있다.In the formula, R b11 and R b12 are the same as R b1 in the formula (ca-1-0), respectively. Especially, it is an unsubstituted aryl group preferably. As a preferable aryl group, a phenyl group and a naphthyl group are mentioned.

Rb121 및 Rb122 는, 각각, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기이며, 수소 원자, 메틸기 또는 에틸기가 바람직하고, 수소 원자가 보다 바람직하다.R b121 and R b122 are each a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, and more preferably a hydrogen atom.

nb1 은, 1 ∼ 3 의 정수이며, 바람직하게는 1 또는 2, 보다 바람직하게는 2 이다.nb1 is an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2, more preferably 2.

nb2 는, 1 ∼ 3 의 정수이며, 바람직하게는 1 또는 2, 보다 바람직하게는 1 이다. nb2 is an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2, more preferably 1.

일반식 (ca-1-01) 로 나타내는 카티온으로는, 상기 화학식 (ca-1-104) ∼ (ca-1-129) 로 각각 나타내는 카티온이 바람직하고, 이들 중에서도, 화학식 (ca-1-104) 로 나타내는 카티온, 화학식 (ca-1-105) 로 나타내는 카티온 (R"201 은 수소 원자의 경우) 이 보다 바람직하다.As the cation represented by the general formula (ca-1-01), the cation represented by the formulas (ca-1-104) to (ca-1-129) are preferable, and among them, the formula (ca-1) -104) Cation represented by the formula (ca-1-105) (R" 201 is a hydrogen atom) is more preferable.

일반식 (ca-1-02) 으로 나타내는 카티온으로는, 상기 화학식 (ca-1-102) 로 나타내는 카티온, 화학식 (ca-1-103) 으로 나타내는 카티온이 바람직하다.The cation represented by the general formula (ca-1-02) is preferably a cation represented by the formula (ca-1-102) or a cation represented by the formula (ca-1-103).

(B) 성분은, 상기 서술한 산 발생제를 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.(B) As a component, you may use the above-mentioned acid generator individually by 1 type, and may use it in combination of 2 or more type.

본 실시형태에 있어서의 (B) 성분으로는, 하기 일반식 (b-1-0) 으로 나타내는 화합물이 특히 바람직하다.As a component (B) in this embodiment, the compound represented by the following general formula (b-1-0) is especially preferable.

[화학식 55][Formula 55]

Figure pct00055
Figure pct00055

[식 중, R101, Y101, V101 및 R102 는, 상기 식 (b-1) 중의 R101, Y101, V101 및 R102 와 각각 동일하다. Rb11 및 nb1 은, 상기 식 (ca-1-01) 중의 Rb11 및 nb1 과 각각 동일하다.] [Wherein, R 101, Y 101, V 101 and R 102 is each is the same as the formula (b-1) of the R 101, Y 101, V 101 and R 102. R b11 and is nb1, respectively, is the same as R nb1 and b11 in the above formula (ca-1-01).]

레지스트 조성물이 (B) 성분을 함유하는 경우, (B) 성분의 함유량은, (A) 성분 100 질량부에 대해 0.5 ∼ 7 질량부가 바람직하고, 1 ∼ 4 질량부가 보다 바람직하고, 1 ∼ 3 질량부가 더욱 바람직하다. When the resist composition contains the component (B), the content of the component (B) is preferably 0.5 to 7 parts by mass, more preferably 1 to 4 parts by mass, and 1 to 3 parts by mass relative to 100 parts by mass of the component (A). Addition is more preferred.

(B) 성분의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 패턴 형성이 충분히 실시된다. 또, 레지스트 조성물의 각 성분을 유기 용제에 용해했을 때, 균일한 용액이 얻어지기 쉽고, 레지스트 조성물로서의 보존 안정성이 양호해지기 때문에 바람직하다. 또, (B) 성분의 함유량을, 상기 바람직한 범위의 하한값 이상으로 함으로써, 레지스트막의 광 투과성이 높아지기 쉽고, 고감도화가 도모되기 쉽다. (B) By making content of a component into the said range, pattern formation is fully implemented. Moreover, since each component of the resist composition is dissolved in an organic solvent, a uniform solution is easily obtained, and storage stability as a resist composition becomes favorable, which is preferable. Moreover, when content of (B) component is made into more than the lower limit of the said preferable range, the light transmittance of a resist film is easy to become high, and it becomes easy to achieve high sensitivity.

·산 확산 제어제 성분 (D) 에 대해 About the acid diffusion control agent component (D)

본 실시형태의 레지스트 조성물은, (A) 성분에 더하여, 또는, (A) 성분 및 (B) 성분에 더하여, 추가로, 산 확산 제어제 성분 (이하 「(D) 성분」이라고 한다.) 을 함유해도 된다. (D) 성분은, 레지스트 조성물에 있어서 노광에 의해 발생하는 산을 트랩하는 ??처 (산 확산 제어제) 로서 작용하는 것이다.The resist composition of this embodiment is an acid diffusion control agent component (hereinafter referred to as "(D) component") in addition to (A) component or (A) component and (B) component. It may contain. The component (D) acts as a trap (acid diffusion control agent) for trapping the acid generated by exposure in the resist composition.

(D) 성분은, 노광에 의해 분해되어 산 확산 제어성을 잃는 광 붕괴성 염기 (D1) (이하 「(D1) 성분」이라고 한다.) 이어도 되고, 그 (D1) 성분에 해당하지 않는 함질소 유기 화합물 (D2) (이하 「(D2) 성분」이라고 한다.) 여도 된다.The component (D) may be a photodegradable base (D1) (which is hereinafter referred to as "(D1) component") that decomposes by exposure and loses acid diffusion controllability. Nitrogen-containing nitrogen that does not correspond to the component (D1) The organic compound (D2) (hereinafter referred to as "(D2) component") may be used.

··(D1) 성분에 대해 About the (D1) component

(D1) 성분을 함유하는 레지스트 조성물로 함으로써, 레지스트 패턴을 형성할 때에, 레지스트막의 노광부와 미노광부의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.By using the resist composition containing the component (D1), when forming a resist pattern, the contrast between the exposed portion and the unexposed portion of the resist film can be improved.

(D1) 성분으로는, 노광에 의해 분해되어 산 확산 제어성을 잃는 것이면 특별히 한정되지 않고, 하기 일반식 (d1-1) 로 나타내는 화합물 (이하 「(d1-1) 성분」이라고 한다.), 하기 일반식 (d1-2) 로 나타내는 화합물 (이하 「(d1-2) 성분」이라고 한다.) 및 하기 일반식 (d1-3) 으로 나타내는 화합물 (이하 「(d1-3) 성분」이라고 한다.) 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 화합물이 바람직하다.The component (D1) is not particularly limited as long as it is decomposed by exposure and loses acid diffusion control properties, and is a compound represented by the following general formula (d1-1) (hereinafter referred to as "(d1-1) component"), The compound represented by the following general formula (d1-2) (hereinafter referred to as the "(d1-2) component") and the compound represented by the following general formula (d1-3) (hereinafter referred to as the "(d1-3) component". ) Is preferably at least one compound selected from the group consisting of.

(d1-1) ∼ (d1-3) 성분은, 레지스트막의 노광부에 있어서는 분해되어 산 확산 제어성 (염기성) 을 잃기 때문에 ??처로서 작용하지 않고, 미노광부에 있어서 ??처로서 작용한다.The components (d1-1) to (d1-3) do not act as a target because they decompose in the exposed portion of the resist film and lose acid diffusion control (basic), and act as a target in the unexposed portion. .

[화학식 56] [Formula 56]

Figure pct00056
Figure pct00056

[식 중, Rd1 ∼ Rd4 는 치환기를 가지고 있어도 되는 고리형기, 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기이다. 단, 식 (d1-2) 중의 Rd2 에 있어서의, S 원자에 인접하는 탄소 원자에는 불소 원자는 결합하고 있지 않는 것으로 한다. Yd1 은 단결합 또는 2 가의 연결기이다. m 은 1 이상의 정수이고, Mm+ 는 각각 독립적으로 m 가의 유기 카티온이다.] [Wherein, Rd 1 to Rd 4 are cyclic groups which may have a substituent, chained alkyl groups which may have a substituent, or chained alkenyl groups which may have a substituent. However, in Rd 2 in Formula (d1-2), the fluorine atom is not bound to the carbon atom adjacent to the S atom. Yd 1 is a single bond or a divalent linking group. m is an integer of 1 or more, and M m+ are each independently an m-valent organic cation.]

{(d1-1) 성분} {Component (d1-1)}

···아니온부 ···Anion

식 (d1-1) 중, Rd1 은 치환기를 가지고 있어도 되는 고리형기, 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기이며, 각각 상기 식 (b-1) 중의 R101 과 동일한 것을 들 수 있다. In formula (d1-1), Rd 1 is a cyclic group which may have a substituent, a chain-like alkyl group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent, and each of the above formula (b-1) The same thing as R 101 in the above can be mentioned.

이들 중에서도, Rd1 로는, 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 탄화수소기, 치환기를 가지고 있어도 되는 지방족 고리형기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알킬기가 바람직하다. 이들 기가 가지고 있어도 되는 치환기로는, 수산기, 옥소기, 알킬기, 아릴기, 불소 원자, 불소화알킬기, 상기 일반식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-7) 로 각각 나타내는 락톤 함유 고리형기, 에테르 결합, 에스테르 결합, 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 에테르 결합이나 에스테르 결합을 치환기로서 포함하는 경우, 알킬렌기를 개재하고 있어도 되고, 이 경우의 치환기로는, 상기 식 (y-al-1) ∼ (y-al-5) 로 각각 나타내는 연결기가 바람직하다.Among these, Rd 1 is preferably an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, an aliphatic cyclic group which may have a substituent, or a chain alkyl group which may have a substituent. As the substituent which these groups may have, a hydroxyl group, an oxo group, an alkyl group, an aryl group, a fluorine atom, a fluorinated alkyl group, and lactone-containing cyclic groups represented by the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7), respectively. , Ether bonds, ester bonds, or combinations thereof. When an ether bond or an ester bond is included as a substituent, an alkylene group may be interposed, and as the substituent in this case, a linking group represented by the formulas (y-al-1) to (y-al-5), respectively, is preferable. Do.

상기 방향족 탄화수소기로는, 페닐기 혹은 나프틸기가 보다 바람직하다. The aromatic hydrocarbon group is more preferably a phenyl group or a naphthyl group.

상기 지방족 고리형기로는, 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등의 폴리시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기인 것이 보다 바람직하다.The aliphatic cyclic group is more preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane.

상기 사슬형의 알킬기로는, 탄소수가 1 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기 등의 직사슬형의 알킬기 ; 1-메틸에틸기, 1-메틸프로필기, 2-메틸프로필기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기, 3-메틸부틸기, 1-에틸부틸기, 2-에틸부틸기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 3-메틸펜틸기, 4-메틸펜틸기 등의 분기 사슬형의 알킬기를 들 수 있다.The chain-type alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, etc. Straight-chain alkyl group; 1-methylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-ethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, 1-methyl And branched chain alkyl groups such as pentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, and 4-methylpentyl group.

상기 사슬형의 알킬기가 치환기로서 불소 원자 또는 불소화알킬기를 갖는 불소화알킬기인 경우, 불소화알킬기의 탄소수는, 1 ∼ 11 이 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 8 이 보다 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 4 가 더욱 바람직하다. 그 불소화알킬기는, 불소 원자 이외의 원자를 함유해도 된다. 불소 원자 이외의 원자로는, 예를 들어 산소 원자, 황 원자, 질소 원자 등을 들 수 있다.When the chain-like alkyl group is a fluorine atom or a fluorinated alkyl group having a fluorinated alkyl group as a substituent, the number of carbon atoms of the fluorinated alkyl group is preferably 1 to 11, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and even more preferably 1 to 4 carbon atoms. . The fluorinated alkyl group may contain atoms other than the fluorine atom. As an atom other than a fluorine atom, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, etc. are mentioned, for example.

Rd1 로는, 직사슬형의 알킬기를 구성하는 일부 또는 전부의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환된 불소화알킬기인 것이 바람직하고, 직사슬형의 알킬기를 구성하는 수소 원자의 모두가 불소 원자로 치환된 불소화알킬기 (직사슬형의 퍼플루오로알킬기) 인 것이 특히 바람직하다.As Rd 1 , it is preferable that some or all of the hydrogen atoms constituting the linear alkyl group are fluorinated alkyl groups substituted with fluorine atoms, and all of the hydrogen atoms constituting the linear alkyl group are fluorinated alkyl groups substituted with fluorine atoms. It is particularly preferable to be a (linear perfluoroalkyl group).

이하에 (d1-1) 성분의 아니온부의 바람직한 구체예를 나타낸다.Preferred specific examples of the anion portion of the component (d1-1) are shown below.

[화학식 57] [Formula 57]

Figure pct00057
Figure pct00057

···카티온부 ···Cation

식 (d1-1) 중, Mm+ 는, m 가의 유기 카티온이다.In formula (d1-1), M m+ is an m-valent organic cation.

Mm+ 의 유기 카티온으로는, 상기 일반식 (ca-1) ∼ (ca-5) 로 각각 나타내는 카티온과 동일한 것을 바람직하게 들 수 있고, 상기 일반식 (ca-1) 로 나타내는 카티온이 보다 바람직하고, 상기 식 (ca-1-1) ∼ (ca-1-129) 로 각각 나타내는 카티온이 더욱 바람직하다.As the organic cation of M m+, those similar to the cations represented by the general formulas (ca-1) to (ca-5) are preferably mentioned, and the cation represented by the general formula (ca-1) is More preferably, cations represented by the formulas (ca-1-1) to (ca-1-129), respectively, are more preferable.

(d1-1) 성분은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.(d1-1) A component may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.

{(d1-2) 성분} {(d1-2) component}

···아니온부 ···Anion

식 (d1-2) 중, Rd2 는, 치환기를 가지고 있어도 되는 고리형기, 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기이며, 상기 식 (b-1) 중의 R101 과 동일한 것을 들 수 있다.In formula (d1-2), Rd 2 is a cyclic group which may have a substituent, a chain-like alkyl group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent, and the formula (b-1) The same thing as R 101 in the above can be mentioned.

단, Rd2 에 있어서의, S 원자에 인접하는 탄소 원자에는 불소 원자는 결합하고 있지 않는 (불소 치환되어 있지 않는) 것으로 한다. 이로써, (d1-2) 성분의 아니온이 적당한 약산 아니온이 되어, (D) 성분으로서의 ??칭능이 향상된다.However, in Rd 2 , the fluorine atom is not bound to the carbon atom adjacent to the S atom (not fluorine substituted). Thereby, the anion of the (d1-2) component becomes a moderately weak anion, and the ?? performance as the (D) component is improved.

Rd2 로는, 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 지방족 고리형기인 것이 바람직하다. 사슬형의 알킬기로는, 탄소수 1 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 3 ∼ 10 인 것이 보다 바람직하다. 지방족 고리형기로는, 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기 (치환기를 가지고 있어도 된다) ; 캠퍼 등으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기인 것이 보다 바람직하다.As Rd 2 , it is preferable that it is a chain alkyl group which may have a substituent or an aliphatic cyclic group which may have a substituent. The chain alkyl group is preferably 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 3 to 10 carbon atoms. Examples of the aliphatic cyclic group include a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like (may have a substituent); It is more preferable that the group is one or more hydrogen atoms removed from a camper or the like.

Rd2 의 탄화수소기는 치환기를 가지고 있어도 되고, 그 치환기로는, 상기 식 (d1-1) 의 Rd1 에 있어서의 탄화수소기 (방향족 탄화수소기, 지방족 고리형기, 사슬형의 알킬기) 가 가지고 있어도 되는 치환기와 동일한 것을 들 수 있다.The hydrocarbon group of Rd 2 may have a substituent, and as the substituent, the hydrocarbon group (aromatic hydrocarbon group, aliphatic cyclic group, chain alkyl group) in Rd 1 of the formula (d1-1) may have And the same.

이하에 (d1-2) 성분의 아니온부의 바람직한 구체예를 나타낸다.Preferred specific examples of the anion portion of the (d1-2) component are shown below.

[화학식 58] [Formula 58]

Figure pct00058
Figure pct00058

···카티온부 ···Cation

식 (d1-2) 중, Mm+ 는, m 가의 유기 카티온이며, 상기 식 (d1-1) 중의 Mm+ 와 동일하다.In formula (d1-2), M m+ is an m-valent organic cation, and is the same as M m+ in formula (d1-1).

(d1-2) 성분은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.(d1-2) A component may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

{(d1-3) 성분} {(d1-3) component}

···아니온부 ···Anion

식 (d1-3) 중, Rd3 은 치환기를 가지고 있어도 되는 고리형기, 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기이며, 상기 식 (b-1) 중의 R101 과 동일한 것을 들 수 있고, 불소 원자를 포함하는 고리형기, 사슬형의 알킬기, 또는 사슬형의 알케닐기인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 불소화알킬기가 바람직하고, 상기 Rd1 의 불소화알킬기와 동일한 것이 보다 바람직하다.In formula (d1-3), Rd 3 is a cyclic group which may have a substituent, a chain-like alkyl group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent, and in the formula (b-1) The same thing as R 101 is mentioned, and it is preferable that it is a cyclic group containing a fluorine atom, a chain alkyl group, or a chain alkenyl group. Especially, a fluorinated alkyl group is preferable, and the same thing as the fluorinated alkyl group of Rd 1 is more preferable.

식 (d1-3) 중, Rd4 는, 치환기를 가지고 있어도 되는 고리형기, 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기이며, 상기 식 (b-1) 중의 R101 과 동일한 것을 들 수 있다.In formula (d1-3), Rd 4 is a cyclic group which may have a substituent, a chain-like alkyl group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent, and the formula (b-1) The same thing as R 101 in the above can be mentioned.

그 중에서도, 치환기를 가지고 있어도 되는 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 고리형기인 것이 바람직하다. Especially, it is preferable that it is an alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, and a cyclic group which may have a substituent.

Rd4 에 있어서의 알킬기는, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형 또는 분기 사슬형의 알킬기가 바람직하고, 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있다. Rd4 의 알킬기의 수소 원자의 일부가 수산기, 시아노기 등으로 치환되어 있어도 된다.The alkyl group for Rd 4 is preferably a linear or branched chain alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like. A part of the hydrogen atom of the alkyl group of Rd 4 may be substituted with a hydroxyl group, a cyano group, or the like.

Rd4 에 있어서의 알콕시기는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알콕시기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 5 의 알콕시기로서 구체적으로는, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, iso-프로폭시기, n-부톡시기, tert-부톡시기를 들 수 있다. 그 중에서도, 메톡시기, 에톡시기가 바람직하다.The alkoxy group for Rd 4 is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and specifically, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, and an n- And a butoxy group and a tert-butoxy group. Especially, a methoxy group and an ethoxy group are preferable.

Rd4 에 있어서의 알케닐기는, 상기 식 (b-1) 중의 R101 과 동일한 것을 들 수 있고, 비닐기, 프로페닐기 (알릴기), 1-메틸프로페닐기, 2-메틸프로페닐기가 바람직하다. 이들 기는 또한 치환기로서, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기를 가지고 있어도 된다.The alkenyl group in Rd 4 includes the same ones as R 101 in the formula (b-1), and vinyl groups, propenyl groups (allyl groups), 1-methylpropenyl groups, and 2-methylpropenyl groups are preferred. . These groups may also have, as substituents, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

Rd4 에 있어서의 고리형기는, 상기 식 (b-1) 중의 R101 과 동일한 것을 들 수 있고, 시클로펜탄, 시클로헥산, 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등의 시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 지환형기, 또는, 페닐기, 나프틸기 등의 방향족기가 바람직하다. Rd4 가 지환형기인 경우, 레지스트 조성물이 유기 용제에 양호하게 용해함으로써, 리소그래피 특성이 양호해진다. 또, Rd4 가 방향족기인 경우, 그 레지스트 조성물이 광 흡수 효율이 우수하고, 감도나 리소그래피 특성이 양호해진다.The cyclic group in Rd 4 includes the same ones as R 101 in the formula (b-1), and cyclopentane, cyclohexane, adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclo An alicyclic group in which one or more hydrogen atoms are removed from cycloalkanes such as dodecane or an aromatic group such as a phenyl group or a naphthyl group is preferable. When Rd 4 is an alicyclic group, the resist composition is favorably dissolved in an organic solvent, whereby lithography properties are improved. Also, Rd is 4 when an aromatic group, and that a resist composition excellent in light-absorbing efficiency, it is excellent in sensitivity and the lithographic properties.

식 (d1-3) 중, Yd1 은, 단결합 또는 2 가의 연결기이다.In formula (d1-3), Yd 1 is a single bond or a divalent linking group.

Yd1 에 있어서의 2 가의 연결기로는, 특별히 한정되지 않지만, 치환기를 가지고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기 (지방족 탄화수소기, 방향족 탄화수소기), 헤테로 원자를 포함하는 2 가의 연결기 등을 들 수 있다. 이들은 각각, 상기 식 (a2-1) 중의 Ya21 에 있어서의 2 가의 연결기에 대한 설명 중에서 든, 치환기를 가지고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기, 헤테로 원자를 포함하는 2 가의 연결기와 동일한 것을 들 수 있다.Group connection divalent in Yd 1 is not particularly limited, there may be mentioned a divalent hydrocarbon group which may have a substituent (the aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group), a divalent connecting group, such as containing a hetero atom. Among these, in the description of the divalent linking group in Ya 21 in the formula (a2-1), the same may be mentioned as the divalent hydrocarbon group which may have a substituent, or a divalent linking group containing a hetero atom.

Yd1 로는, 카르보닐기, 에스테르 결합, 아미드 결합, 알킬렌기 또는 이들의 조합인 것이 바람직하다. 알킬렌기로는, 직사슬형 또는 분기 사슬형의 알킬렌기인 것이 보다 바람직하고, 메틸렌기 또는 에틸렌기인 것이 더욱 바람직하다.Yd 1 is preferably a carbonyl group, an ester bond, an amide bond, an alkylene group, or a combination thereof. The alkylene group is more preferably a straight chain or branched chain alkylene group, and more preferably a methylene group or an ethylene group.

이하에 (d1-3) 성분의 아니온부의 바람직한 구체예를 나타낸다.Preferred specific examples of the anion portion of the (d1-3) component are shown below.

[화학식 59] [Formula 59]

Figure pct00059
Figure pct00059

[화학식 60][Formula 60]

Figure pct00060
Figure pct00060

···카티온부 ···Cation

식 (d1-3) 중, Mm+ 는, m 가의 유기 카티온이며, 상기 식 (d1-1) 중의 Mm+ 와 동일하다.In Formula (d1-3), M m+ is an m-valent organic cation, and is the same as M m+ in Formula (d1-1).

(d1-3) 성분은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.(d1-3) A component may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.

(D1) 성분은, 상기 (d1-1) ∼ (d1-3) 성분 중 어느 1 종만을 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.As the component (D1), any one of the components (d1-1) to (d1-3) may be used, or two or more of them may be used in combination.

레지스트 조성물이 (D1) 성분을 함유하는 경우, (D1) 성분의 함유량은, (A) 성분 100 질량부에 대해, 0.5 ∼ 10 질량부인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 8 질량부인 것이 보다 바람직하고, 1 ∼ 8 질량부인 것이 더욱 바람직하다.When the resist composition contains the component (D1), the content of the component (D1) is preferably 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 8 parts by mass, based on 100 parts by mass of the component (A), 1 It is more preferable that it is 8 mass parts.

(D1) 성분의 함유량이 바람직한 하한값 이상이면, 특히 양호한 리소그래피 특성 및 레지스트 패턴 형상이 얻어지기 쉽다. 한편, 상한값 이하이면, 감도를 양호하게 유지할 수 있고, 스루풋도 우수하다.When the content of the component (D1) is greater than or equal to a preferable lower limit, particularly good lithography properties and resist pattern shapes are likely to be obtained. On the other hand, if it is less than or equal to the upper limit, sensitivity can be maintained satisfactorily and throughput is excellent.

(D1) 성분의 제조 방법 : (D1) Preparation method of ingredients:

상기 (d1-1) 성분, (d1-2) 성분의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않고, 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. The manufacturing method of the said (d1-1) component and (d1-2) component is not specifically limited, It can be manufactured by a well-known method.

또, (d1-3) 성분의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, US2012-0149916호에 기재된 방법과 동일하게 하여 제조된다.Moreover, the manufacturing method of (d1-3) component is not specifically limited, For example, it manufactures by carrying out similarly to the method described in US2012-0149916.

·(D2) 성분에 대해 ・About (D2) ingredient

산 확산 제어제 성분으로는, 상기 (D1) 성분에 해당하지 않는 함질소 유기 화합물 성분 (이하 「(D2) 성분」이라고 한다.) 을 함유해도 된다.As the acid diffusion control agent component, a nitrogen-containing organic compound component (hereinafter referred to as "(D2) component") that does not correspond to the above (D1) component may be contained.

(D2) 성분으로는, 산 확산 제어제로서 작용하는 것이고, 또한, (D1) 성분에 해당하지 않는 것이면 특별히 한정되지 않고, 공지된 것으로부터 임의로 사용하면 된다. 그 중에서도, 지방족 아민이 바람직하고, 이 중에서도 특히 제 2 급 지방족 아민이나 제 3 급 지방족 아민이 보다 바람직하다.(D2) As a component, it acts as an acid-diffusion control agent, and if it does not correspond to the (D1) component, it will not specifically limit, You may use arbitrarily from a well-known thing. Among them, aliphatic amines are preferred, and among them, secondary aliphatic amines and tertiary aliphatic amines are more preferable.

지방족 아민이란, 하나 이상의 지방족기를 갖는 아민이며, 그 지방족기는 탄소수가 1 ∼ 12 인 것이 바람직하다. The aliphatic amine is an amine having at least one aliphatic group, and the aliphatic group preferably has 1 to 12 carbon atoms.

지방족 아민으로는, 암모니아 NH3 의 수소 원자의 적어도 하나를, 탄소수 12 이하의 알킬기 혹은 하이드록시알킬기로 치환한 아민 (알킬아민 혹은 알킬알코올아민) 또는 고리형 아민을 들 수 있다. Examples of the aliphatic amine include amines (alkylamines or alkylalcoholamines) or cyclic amines in which at least one of the hydrogen atoms of ammonia NH 3 is substituted with an alkyl group or a hydroxyalkyl group having 12 or less carbon atoms.

알킬아민 및 알킬알코올아민의 구체예로는, n-헥실아민, n-헵틸아민, n-옥틸아민, n-노닐아민, n-데실아민 등의 모노알킬아민 ; 디에틸아민, 디-n-프로필아민, 디-n-헵틸아민, 디-n-옥틸아민, 디시클로헥실아민 등의 디알킬아민 ; 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리-n-프로필아민, 트리-n-부틸아민, 트리-n-펜틸아민, 트리-n-헥실아민, 트리-n-헵틸아민, 트리-n-옥틸아민, 트리-n-노닐아민, 트리-n-데실아민, 트리-n-도데실아민 등의 트리알킬아민 ; 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민, 디-n-옥탄올아민, 트리-n-옥탄올아민 등의 알킬알코올아민을 들 수 있다. 이들 중에서도, 탄소수 5 ∼ 10 의 트리알킬아민이 더욱 바람직하고, 트리-n-펜틸아민 또는 트리-n-옥틸아민이 특히 바람직하다. Specific examples of the alkylamine and alkylalcoholamine include monoalkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, and n-decylamine; Dialkylamines such as diethylamine, di-n-propylamine, di-n-heptylamine, di-n-octylamine, and dicyclohexylamine; Trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri trialkylamines such as -n-nonylamine, tri-n-decylamine, and tri-n-dodecylamine; And alkyl alcohol amines such as diethanolamine, triethanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, di-n-octanolamine, and tri-n-octanolamine. Among these, trialkylamines having 5 to 10 carbon atoms are more preferable, and tri-n-pentylamine or tri-n-octylamine is particularly preferable.

고리형 아민으로는, 예를 들어, 헤테로 원자로서 질소 원자를 포함하는 복소 고리 화합물을 들 수 있다. 그 복소 고리 화합물로는, 단고리형의 것 (지방족 단고리형 아민) 이어도 되고 다고리형의 것 (지방족 다고리형 아민) 이어도 된다.As a cyclic amine, the heterocyclic compound containing a nitrogen atom as a hetero atom is mentioned, for example. The heterocyclic compound may be a monocyclic (aliphatic monocyclic amine) or a polycyclic (aliphatic polycyclic amine).

지방족 단고리형 아민으로서, 구체적으로는, 피페리딘, 피페라진 등을 들 수 있다.Specific examples of the aliphatic monocyclic amines include piperidine and piperazine.

지방족 다고리형 아민으로는, 탄소수가 6 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 1,5-디아자비시클로[4.3.0]-5-노넨, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]-7-운데센, 헥사메틸렌테트라민, 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄 등을 들 수 있다.The aliphatic polycyclic amine preferably has 6 to 10 carbon atoms, and specifically, 1,5-diazabicyclo[4.3.0]-5-nonene, 1,8-diazabicyclo[5.4.0] And -7-undecene, hexamethylenetetramine, and 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane.

기타 지방족 아민으로는, 트리스(2-메톡시메톡시에틸)아민, 트리스{2-(2-메톡시에톡시)에틸}아민, 트리스{2-(2-메톡시에톡시메톡시)에틸}아민, 트리스{2-(1-메톡시에톡시)에틸}아민, 트리스{2-(1-에톡시에톡시)에틸}아민, 트리스{2-(1-에톡시프로폭시)에틸}아민, 트리스[2-{2-(2-하이드록시에톡시)에톡시}에틸]아민, 트리에탄올아민트리아세테이트 등을 들 수 있고, 트리에탄올아민트리아세테이트가 바람직하다.As other aliphatic amines, tris(2-methoxymethoxyethyl)amine, tris{2-(2-methoxyethoxy)ethyl}amine, tris{2-(2-methoxyethoxymethoxy)ethyl} Amine, tris{2-(1-methoxyethoxy)ethyl}amine, tris{2-(1-ethoxyethoxy)ethyl}amine, tris{2-(1-ethoxypropoxy)ethyl}amine, Tris[2-{2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy}ethyl]amine, triethanolamine triacetate, and the like, and triethanolamine triacetate is preferred.

또, (D2) 성분으로는, 방향족 아민을 사용해도 된다.Moreover, you may use an aromatic amine as (D2) component.

방향족 아민으로는, 4-디메틸아미노피리딘, 피롤, 인돌, 피라졸, 이미다졸 또는 이들의 유도체, 트리벤질아민, 2,6-디이소프로필아닐린, N-tert-부톡시카르보닐피롤리딘 등을 들 수 있다.As aromatic amine, 4-dimethylaminopyridine, pyrrole, indole, pyrazole, imidazole or derivatives thereof, tribenzylamine, 2,6-diisopropylaniline, N-tert-butoxycarbonylpyrrolidine, etc. Can be heard.

(D2) 성분은, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. (D2) A component may be used individually and may be used in combination of 2 or more type.

레지스트 조성물이 (D2) 성분을 함유하는 경우, (D2) 성분은, (A) 성분 100 질량부에 대해, 통상, 0.01 ∼ 5 질량부의 범위에서 사용된다. 상기 범위로 함으로써, 레지스트 패턴 형상, 지연 방치 시간 경과 안정성 등이 향상된다.When the resist composition contains the component (D2), the component (D2) is usually used in the range of 0.01 to 5 parts by mass relative to 100 parts by mass of the component (A). By setting it as the said range, the shape of a resist pattern, delayed time-lapse stability, etc. improve.

·유기 카르복실산, 그리고 인의 옥소산 및 그 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물 (E) 에 대해 -For at least one compound (E) selected from the group consisting of organic carboxylic acids and phosphorus oxo acids and derivatives thereof

본 실시형태의 레지스트 조성물에는, 감도 열화의 방지나, 레지스트 패턴 형상, 지연 방치 시간 경과 안정성 등의 향상의 목적으로, 임의의 성분으로서, 유기 카르복실산, 그리고 인의 옥소산 및 그 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물 (E) (이하 「(E) 성분」이라고 한다.) 를 함유시킬 수 있다.In the resist composition of the present embodiment, for the purpose of preventing deterioration of sensitivity, improving resist pattern shape, delayed time-lapse stability, etc., a group consisting of organic carboxylic acid and oxo acid of phosphorus and derivatives thereof as an optional component At least one compound (E) selected from (hereinafter referred to as "(E) component") can be contained.

유기 카르복실산으로는, 예를 들어, 아세트산, 말론산, 시트르산, 말산, 숙신산, 벤조산, 살리실산 등이 바람직하다.As the organic carboxylic acid, for example, acetic acid, malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, salicylic acid and the like are preferred.

인의 옥소산으로는, 인산, 포스폰산, 포스핀산 등을 들 수 있고, 이들 중에서도 특히 포스폰산이 바람직하다.As the oxo acid of phosphorus, phosphoric acid, phosphonic acid, phosphinic acid, etc. are mentioned, and among these, phosphonic acid is particularly preferable.

인의 옥소산의 유도체로는, 예를 들어, 상기 옥소산의 수소 원자를 탄화수소기로 치환한 에스테르 등을 들 수 있고, 상기 탄화수소기로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 탄소수 6 ∼ 15 의 아릴기 등을 들 수 있다.Examples of the derivative of oxo acid of phosphorus include, for example, an ester in which the hydrogen atom of the oxo acid is substituted with a hydrocarbon group, and examples of the hydrocarbon group include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and the like. Can be heard.

인산의 유도체로는, 인산디-n-부틸에스테르, 인산디페닐에스테르 등의 인산에스테르 등을 들 수 있다.Examples of phosphoric acid derivatives include phosphoric acid esters such as di-n-butyl phosphate and diphenyl phosphate.

포스폰산의 유도체로는, 포스폰산디메틸에스테르, 포스폰산-디-n-부틸에스테르, 페닐포스폰산, 포스폰산디페닐에스테르, 포스폰산디벤질에스테르 등의 포스폰산에스테르 등을 들 수 있다.Examples of phosphonic acid derivatives include phosphonic acid esters such as phosphonic acid dimethyl ester, phosphonic acid-di-n-butyl ester, phenylphosphonic acid, phosphonic acid diphenyl ester, and phosphonic acid dibenzyl ester.

포스핀산의 유도체로는, 포스핀산에스테르나 페닐포스핀산 등을 들 수 있다.As a derivative of phosphinic acid, a phosphinic acid ester, phenylphosphinic acid, etc. are mentioned.

(E) 성분은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.(E) As a component, you may use individually by 1 type and may use 2 or more types together.

레지스트 조성물이 (E) 성분을 함유하는 경우, (E) 성분은, (A) 성분 100 질량부에 대해, 통상, 0.01 ∼ 5 질량부의 범위에서 사용된다.When the resist composition contains the component (E), the component (E) is usually used in a range of 0.01 to 5 parts by mass relative to 100 parts by mass of the component (A).

·불소 첨가제 성분 (F) 에 대해 About the fluorine additive component (F)

본 실시형태의 레지스트 조성물은, 레지스트막에 발수성을 부여하기 위해서, 불소 첨가제 성분 (이하 「(F) 성분」이라고 한다.) 을 함유해도 된다. The resist composition of the present embodiment may contain a fluorine additive component (hereinafter referred to as "(F) component") in order to impart water repellency to the resist film.

(F) 성분으로는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2010-002870호, 일본 공개특허공보 2010-032994호, 일본 공개특허공보 2010-277043호, 일본 공개특허공보 2011-13569호, 일본 공개특허공보 2011-128226호에 기재된 함불소 고분자 화합물을 사용할 수 있다.As the component (F), for example, Japanese Patent Application Publication No. 2010-002870, Japanese Patent Application Publication No. 2010-032994, Japanese Patent Application Publication No. 2010-277043, Japanese Patent Application Publication No. 2011-13569, Japanese Patent Application The fluorine-containing polymer compound described in Publication No. 2011-128226 can be used.

(F) 성분으로서 보다 구체적으로는, 하기 식 (f1-1) 로 나타내는 구성 단위 (f1) 을 갖는 중합체를 들 수 있다. 상기 중합체로는, 하기 식 (f1-1) 로 나타내는 구성 단위 (f1) 만으로 이루어지는 중합체 (호모폴리머) ; 산의 작용에 의해 극성이 증대하는 산 분해성기를 포함하는 구성 단위 (a1) 과 그 구성 단위 (f1) 의 공중합체 ; 그 구성 단위 (f1) 과, 아크릴산 또는 메타크릴산으로부터 유도되는 구성 단위와, 상기 구성 단위 (a1) 의 공중합체가 바람직하다. 여기서, 그 구성 단위 (f1) 과 공중합되는 상기 구성 단위 (a1) 의 바람직한 것으로는, 예를 들어, 1-에틸-1-시클로옥틸(메트)아크릴레이트로부터 유도되는 구성 단위, 1-메틸-1-아다만틸(메트)아크릴레이트로부터 유도되는 구성 단위를 들 수 있다.More specifically, as the component (F), a polymer having a structural unit (f1) represented by the following formula (f1-1) is exemplified. As said polymer, Polymer (homopolymer) which consists only of the structural unit (f1) represented by following formula (f1-1); A copolymer of a structural unit (a1) and an structural unit (f1) containing an acid-decomposable group whose polarity increases by the action of an acid; The structural unit (f1), the structural unit derived from acrylic acid or methacrylic acid, and the copolymer of the structural unit (a1) are preferred. Here, as a preferable thing of the said structural unit (a1) copolymerized with the structural unit (f1), For example, the structural unit derived from 1-ethyl-1-cyclooctyl (meth)acrylate, 1-methyl-1 -The structural unit derived from adamantyl (meth)acrylate is mentioned.

[화학식 61] [Formula 61]

Figure pct00061
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[식 중, R 은 상기와 동일하고, Rf102 및 Rf103 은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기를 나타내고, Rf102 및 Rf103 은 동일해도 되고 상이해도 된다. nf1 은 1 ∼ 5 의 정수이며, Rf101 은 불소 원자를 포함하는 유기기이다.] [Wherein, R is as defined above, Rf 102 and Rf 103 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and Rf 102 and Rf 103 are the same It may be different. nf 1 is an integer from 1 to 5, and Rf 101 is an organic group containing a fluorine atom.]

식 (f1-1) 중, α 위치의 탄소 원자에 결합한 R 은, 상기와 동일하다. R 로는, 수소 원자 또는 메틸기가 바람직하다.In formula (f1-1), R bonded to the carbon atom at the α position is the same as described above. As R, a hydrogen atom or a methyl group is preferable.

식 (f1-1) 중, Rf102 및 Rf103 의 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있고, 특히 불소 원자가 바람직하다. Rf102 및 Rf103 의 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기로는, 상기 R 의 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기와 동일한 것을 들 수 있고, 메틸기 또는 에틸기가 바람직하다. Rf102 및 Rf103 의 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기로서, 구체적으로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기의 수소 원자의 일부 또는 전부가, 할로겐 원자로 치환된 기를 들 수 있다.In the formula (f1-1), examples of the halogen atom for Rf 102 and Rf 103 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable. Examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms for Rf 102 and Rf 103 include the same as the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms for R, and a methyl group or an ethyl group is preferable. Specific examples of the halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of Rf 102 and Rf 103 include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are substituted with halogen atoms.

그 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있고, 특히 불소 원자가 바람직하다. 그 중에서도 Rf102 및 Rf103 으로는, 수소 원자, 불소 원자, 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기가 바람직하고, 수소 원자, 불소 원자, 메틸기, 또는 에틸기가 바람직하다. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable. Especially, as Rf 102 and Rf 103 , a hydrogen atom, a fluorine atom, or a C1-C5 alkyl group is preferable, and a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, or an ethyl group is preferable.

식 (f1-1) 중, nf1 은 1 ∼ 5 의 정수이며, 1 ∼ 3 의 정수가 바람직하고, 1 또는 2 인 것이 보다 바람직하다.In formula (f1-1), nf 1 is an integer of 1 to 5, preferably an integer of 1 to 3, more preferably 1 or 2.

식 (f1-1) 중, Rf101 은, 불소 원자를 포함하는 유기기이며, 불소 원자를 포함하는 탄화수소기인 것이 바람직하다. In formula (f1-1), Rf 101 is an organic group containing a fluorine atom, and preferably a hydrocarbon group containing a fluorine atom.

불소 원자를 포함하는 탄화수소기로는, 직사슬형, 분기 사슬형 또는 고리형 중 어느 것이어도 되고, 탄소수는 1 ∼ 20 인 것이 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 15 인 것이 보다 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 10 이 특히 바람직하다.The hydrocarbon group containing a fluorine atom may be any of a straight chain, branched chain, or cyclic, preferably 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, and 1 to 10 carbon atoms. Especially preferred.

또, 불소 원자를 포함하는 탄화수소기는, 당해 탄화수소기에 있어서의 수소 원자의 25 % 이상이 불소화되어 있는 것이 바람직하고, 50 % 이상이 불소화되어 있는 것이 보다 바람직하고, 60 % 이상이 불소화되어 있는 것이, 침지 노광 시의 레지스트막의 소수성이 높아지는 점에서 특히 바람직하다.Moreover, it is preferable that 25% or more of the hydrogen atom in the said hydrocarbon group is fluorinated, it is more preferable that 50% or more is fluorinated, and 60% or more of the hydrocarbon group containing a fluorine atom is fluorinated, It is particularly preferable from the viewpoint of increasing the hydrophobicity of the resist film during immersion exposure.

그 중에서도, Rf101 로는, 탄소수 1 ∼ 6 의 불소화탄화수소기가 보다 바람직하고, 트리플루오로메틸기, -CH2-CF3, -CH2-CF2-CF3, -CH(CF3)2, -CH2-CH2-CF3, -CH2-CH2-CF2-CF2-CF2-CF3 이 특히 바람직하다.Among them, Rf 101 is more preferably a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, a trifluoromethyl group, -CH 2 -CF 3 , -CH 2 -CF 2 -CF 3 , -CH(CF 3 ) 2 ,- CH 2 -CH 2 -CF 3 , -CH 2 -CH 2 -CF 2 -CF 2 -CF 2 -CF 3 are particularly preferred.

(F) 성분의 중량 평균 분자량 (Mw) (겔 퍼미에이션 크로마토그래피에 의한 폴리스티렌 환산 기준) 은, 1000 ∼ 50000 이 바람직하고, 5000 ∼ 40000 이 보다 바람직하고, 10000 ∼ 30000 이 가장 바람직하다. 이 범위의 상한값 이하이면, 레지스트로서 사용하는 데에 레지스트용 용제에의 충분한 용해성이 있고, 이 범위의 하한값 이상이면, 드라이 에칭 내성이나 레지스트 패턴 단면 형상이 양호하다.The weight average molecular weight (Mw) of the component (F) (based on polystyrene conversion by gel permeation chromatography) is preferably 1000 to 50000, more preferably 5000 to 40000, and most preferably 10000 to 30000. If it is less than or equal to the upper limit of this range, sufficient solubility in a solvent for resist is used for use as a resist, and if it is equal to or greater than the lower limit of this range, dry etching resistance and resist pattern cross-sectional shape are good.

(F) 성분의 분산도 (Mw/Mn) 는, 1.0 ∼ 5.0 이 바람직하고, 1.0 ∼ 3.0 이 보다 바람직하고, 1.2 ∼ 2.5 가 가장 바람직하다.The dispersion degree (Mw/Mn) of the component (F) is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 3.0, and most preferably 1.2 to 2.5.

(F) 성분은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.(F) As a component, you may use individually by 1 type and may use 2 or more types together.

레지스트 조성물이 (F) 성분을 함유하는 경우, (F) 성분은, (A) 성분 100 질량부에 대해, 통상, 0.5 ∼ 10 질량부의 비율로 사용된다.When the resist composition contains the component (F), the component (F) is usually used in a proportion of 0.5 to 10 parts by mass relative to 100 parts by mass of the component (A).

·유기 용제 성분 (S) 에 대해 ・About organic solvent component (S)

본 실시형태의 레지스트 조성물은, 레지스트 재료를 유기 용제 성분 (이하 「(S) 성분」이라고 하는 경우가 있다) 에 용해시켜 제조할 수 있다.The resist composition of this embodiment can be produced by dissolving the resist material in an organic solvent component (hereinafter sometimes referred to as "(S) component").

(S) 성분으로는, 사용하는 각 성분을 용해하여, 균일한 용액으로 할 수 있는 것이면 되고, 종래, 화학 증폭형 레지스트 조성물의 용제로서 공지된 것 중에서 임의의 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.As the component (S), any component to be used may be used as long as it dissolves each component to be a uniform solution, and any of those known as a solvent for a chemically amplified resist composition can be appropriately selected and used.

예를 들어, (S) 성분으로서, γ-부티로락톤 등의 락톤류 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥산온, 메틸-n-펜틸케톤, 메틸이소펜틸케톤, 2-헵탄온 등의 케톤류 ; 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜 등의 다가 알코올류 ; 에틸렌글리콜모노아세테이트, 디에틸렌글리콜모노아세테이트, 프로필렌글리콜모노아세테이트, 또는 디프로필렌글리콜모노아세테이트 등의 에스테르 결합을 갖는 화합물, 상기 다가 알코올류 또는 상기 에스테르 결합을 갖는 화합물의 모노메틸에테르, 모노에틸에테르, 모노프로필에테르, 모노부틸에테르 등의 모노알킬에테르 또는 모노페닐에테르 등의 에테르 결합을 갖는 화합물 등의 다가 알코올류의 유도체 [이들 중에서는, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (PGMEA), 프로필렌글리콜모노메틸에테르 (PGME) 가 바람직하다] ; 디옥산과 같은 고리형 에테르류나, 락트산메틸, 락트산에틸 (EL), 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 메톡시프로피온산메틸, 에톡시프로피온산에틸 등의 에스테르류 ; 아니솔, 에틸벤질에테르, 크레실메틸에테르, 디페닐에테르, 디벤질에테르, 페네톨, 부틸페닐에테르, 에틸벤젠, 디에틸벤젠, 펜틸벤젠, 이소프로필벤젠, 톨루엔, 크실렌, 시멘, 메시틸렌 등의 방향족계 유기 용제, 디메틸술폭사이드 (DMSO) 등을 들 수 있다.For example, as (S) component, lactones, such as γ-butyrolactone; Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl-n-pentyl ketone, methyl isopentyl ketone, and 2-heptanone; Polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, and dipropylene glycol; Compounds having an ester bond, such as ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate, or dipropylene glycol monoacetate, monomethyl ether, monoethyl ether of the polyhydric alcohols or compounds having the ester bond, Derivatives of polyhydric alcohols such as monoalkyl ethers such as monopropyl ether and monobutyl ether or compounds having ether bonds such as monophenyl ether [among these, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether (PGME) is preferable]; Cyclic ethers such as dioxane, esters such as methyl lactate, ethyl lactate (EL), methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate and ethyl ethoxypropionate; Anisole, ethylbenzyl ether, cresylmethyl ether, diphenyl ether, dibenzyl ether, phenitol, butylphenyl ether, ethylbenzene, diethylbenzene, pentylbenzene, isopropylbenzene, toluene, xylene, cement, mesitylene, etc. And aromatic organic solvents, dimethyl sulfoxide (DMSO), and the like.

(S) 성분은 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상의 혼합 용제로서 사용해도 된다.(S) A component may be used individually and may be used as two or more types of mixed solvents.

그 중에서도, PGMEA, PGME, γ-부티로락톤, EL, 시클로헥산온이 바람직하다.Among them, PGMEA, PGME, γ-butyrolactone, EL, and cyclohexanone are preferred.

또, PGMEA 와 극성 용제를 혼합한 혼합 용제도 바람직하다. 그 배합비 (질량비) 는, PGMEA 와 극성 용제의 상용성 등을 고려하여 적절히 결정하면 되지만, 바람직하게는 1 : 9 ∼ 9 : 1, 보다 바람직하게는 2 : 8 ∼ 8 : 2 의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.Moreover, a mixed solvent in which PGMEA and a polar solvent are mixed is also preferable. The compounding ratio (mass ratio) may be appropriately determined in consideration of compatibility of PGMEA and a polar solvent, but is preferably in the range of 1:9 to 9:1, more preferably 2:8 to 8:2. desirable.

보다 구체적으로는, 극성 용제로서 EL 또는 시클로헥산온을 배합하는 경우에는, PGMEA : EL 또는 시클로헥산온의 질량비는, 바람직하게는 1 : 9 ∼ 9 : 1, 보다 바람직하게는 2 : 8 ∼ 8 : 2 이다. 또, 극성 용제로서 PGME 를 배합하는 경우에는, PGMEA : PGME 의 질량비는, 바람직하게는 1 : 9 ∼ 9 : 1, 보다 바람직하게는 2 : 8 ∼ 8 : 2, 더욱 바람직하게는 3 : 7 ∼ 7 : 3 이다. 또한 PGMEA 와 PGME 와 시클로헥산온의 혼합 용제도 바람직하다.More specifically, when blending EL or cyclohexanone as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA:EL or cyclohexanone is preferably 1:9 to 9:1, more preferably 2:8 to 8 : 2. Moreover, when mix|blending PGME as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA:PGME is preferably 1:9-9:1, More preferably 2:8-8:2, More preferably 3:7- It is 7:3. Also, a mixed solvent of PGMEA, PGME and cyclohexanone is preferred.

또, (S) 성분으로서, 그 외에는, PGMEA 및 EL 중에서 선택되는 적어도 1 종과 γ-부티로락톤의 혼합 용제도 바람직하다. 이 경우, 혼합 비율로는, 전자와 후자의 질량비가 바람직하게는 70 : 30 ∼ 95 : 5 가 된다.Moreover, as the component (S), a mixed solvent of at least one selected from PGMEA and EL and γ-butyrolactone is also preferable. In this case, as the mixing ratio, the mass ratio of the former and the latter is preferably 70:30 to 95:5.

(S) 성분의 사용량은, 특별히 한정되지 않고, 기판 등에 도포 가능한 농도로, 도포막 두께에 따라 적절히 설정된다. 일반적으로는 레지스트 조성물의 고형분 농도가 20 ∼ 55 질량%, 바람직하게는 30 ∼ 45 질량% 의 범위 내가 되도록 (S) 성분은 사용된다.The amount of the (S) component is not particularly limited, and is appropriately set depending on the thickness of the coating film at a concentration applicable to a substrate or the like. In general, the (S) component is used so that the solid content concentration of the resist composition is in the range of 20 to 55 mass%, preferably 30 to 45 mass%.

본 실시형태의 레지스트 조성물에는, 추가로 원하는 바에 따라 혼화성이 있는 첨가제, 예를 들어, 레지스트막의 성능을 개량하기 위한 부가적 수지, 계면 활성제 (예를 들어, 불소계 계면 활성제 등), 용해 억제제, 가소제, 안정제, 착색제, 할레이션 방지제, 염료 등을 적절히, 첨가 함유시킬 수 있다.In the resist composition of the present embodiment, additionally miscible additives, for example, additional resins for improving the performance of the resist film, surfactants (for example, fluorine-based surfactants, etc.), dissolution inhibitors, Plasticizers, stabilizers, colorants, antihalation agents, dyes, and the like can be appropriately added.

이상 설명한 본 양태에 관련된 레지스트 패턴 형성 방법은, 막두께가 7 ㎛ 이상인 고막두께의 레지스트막을 형성하는 데에 유용한 방법이며, 특정의 레지스트 조성물을 사용하여 실시한다.The method for forming a resist pattern according to the present embodiment described above is a method useful for forming a resist film having a high film thickness of 7 µm or more, and is performed using a specific resist composition.

특정의 레지스트 조성물, 즉, 구성 단위 (a10) 과 구성 단위 (a4) 와 구성 단위 (a1) 을 갖는 수지 성분 (A1) 을 함유하는 레지스트 조성물을 사용함으로써, 고막두께의 레지스트막의 광 투과성이 높아진다. 이로써, 막두께를 7 ㎛ 이상으로 하는 고막두께의 레지스트막을 성막할 때여도, 고감도화가 도모됨과 함께 해상성이 향상되어, 양호한 형상의 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.By using a specific resist composition, that is, a resist composition containing a resin component (A1) having a structural unit (a10), a structural unit (a4), and a structural unit (a1), light transmittance of the resist film having a high film thickness is increased. Thereby, even when a resist film of a high film thickness having a film thickness of 7 µm or more is formed, high sensitivity and resolution are improved, and a resist pattern having a good shape can be formed.

또한, 이러한 레지스트 패턴 형성 방법에 의하면, 상기 특정 레지스트 조성물을 사용함으로써, 현상액에 대한 용해성이 향상된다. 이로써, 디펙트의 발생을 억제할 수 있고, 또, 패턴 치수의 안정성을 높일 수 있다. 또한, 이러한 레지스트 패턴 형성 방법에 의하면, 충분한 에칭 내성이 유지된다.Moreover, according to such a resist pattern formation method, the solubility to a developer is improved by using the specific resist composition. Thereby, generation|occurrence|production of defect can be suppressed and stability of a pattern dimension can be raised. Further, according to such a resist pattern forming method, sufficient etching resistance is maintained.

이러한 레지스트 패턴 형성 방법은, 3 차원 구조 디바이스의 제조용으로서 유용하고, 복수단의 계단 구조를 가공 하는 용도 (중첩 등) 에 바람직한 방법이다. 본 실시형태의 레지스트 패턴 형성 방법을 적용함으로써, 메모리막의 적층화 (3 차원화, 대용량 메모리의 제조) 를 고정밀도로 실현할 수 있다.Such a resist pattern forming method is useful for manufacturing a three-dimensional structural device, and is a preferred method for applications (overlapping, etc.) for processing a multi-stage staircase structure. By applying the method for forming a resist pattern of the present embodiment, it is possible to realize a high-precision stacking of memory films (three-dimensionalization, production of a large capacity memory).

실시예Example

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by examples, but the present invention is not limited by these examples.

<레지스트 조성물의 조제> <Preparation of resist composition>

표 1 에 나타내는 각 성분을 혼합하여 용해해, 레지스트 조성물 (1) ∼ (6) (모두 고형분 농도 40 질량%) 을 각각 조제하였다.Each component shown in Table 1 was mixed and dissolved to prepare resist compositions (1) to (6) (all solid content concentrations of 40 mass%), respectively.

Figure pct00062
Figure pct00062

표 1 중, 각 약호는 각각 이하의 의미를 갖는다. [] 안의 수치는 배합량 (질량부) 이다.In Table 1, each symbol has the following meaning. The value in [] is the compounding quantity (part by mass).

(A)-1 : 하기 화학식 (A1)-1 로 나타내는 고분자 화합물. GPC 측정에 의해 구한 표준 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량 (Mw) 은 10000, 분자량 분산도 (Mw/Mn) 는 2.5. 13C-NMR 에 의해 구해진 공중합 조성비 (구조식 중의 각 구성 단위의 비율 (몰비)) 는, 구성 단위 (a101)/구성 단위 (a41)/구성 단위 (a11) = 50/35/15.(A)-1: A polymer compound represented by the following formula (A1)-1. The weight average molecular weight (Mw) of standard polystyrene conversion calculated by GPC measurement is 10000, and molecular weight dispersion degree (Mw/Mn) is 2.5. The copolymerization composition ratio (ratio of each structural unit in the structural formula (molar ratio)) obtained by 13 C-NMR is a structural unit (a101)/a structural unit (a41)/a structural unit (a11) = 50/35/15.

(A)-2 : 하기 화학식 (A1)-1 로 나타내는 고분자 화합물. GPC 측정에 의해 구한 표준 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량 (Mw) 은 10000, 분자량 분산도 (Mw/Mn) 는 2.5. 13C-NMR 에 의해 구해진 공중합 조성비 (구조식 중의 각 구성 단위의 비율 (몰비)) 는, 구성 단위 (a101)/구성 단위 (a41)/구성 단위 (a11) = 65/20/15.(A)-2: A polymer compound represented by the following formula (A1)-1. The weight average molecular weight (Mw) of standard polystyrene conversion calculated by GPC measurement is 10000, and molecular weight dispersion degree (Mw/Mn) is 2.5. The copolymerization composition ratio (the ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) obtained by 13 C-NMR is the structural unit (a101)/structural unit (a41)/structural unit (a11) = 65/20/15.

(A)-3 : 하기 화학식 (A1)-1 로 나타내는 고분자 화합물. GPC 측정에 의해 구한 표준 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량 (Mw) 은 10000, 분자량 분산도 (Mw/Mn) 는 2.5. 13C-NMR 에 의해 구해진 공중합 조성비 (구조식 중의 각 구성 단위의 비율 (몰비)) 는, 구성 단위 (a101)/구성 단위 (a41)/구성 단위 (a11) = 70/15/15.(A)-3: A polymer compound represented by the following formula (A1)-1. The weight average molecular weight (Mw) of standard polystyrene conversion calculated by GPC measurement is 10000, and molecular weight dispersion degree (Mw/Mn) is 2.5. The copolymerization composition ratio (the ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) obtained by 13 C-NMR is the structural unit (a101)/structural unit (a41)/structural unit (a11) = 70/15/15.

(A)-4 : 하기 화학식 (A1)-1 로 나타내는 고분자 화합물. GPC 측정에 의해 구한 표준 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량 (Mw) 은 10000, 분자량 분산도 (Mw/Mn) 는 2.5. 13C-NMR 에 의해 구해진 공중합 조성비 (구조식 중의 각 구성 단위의 비율 (몰비)) 는, 구성 단위 (a101)/구성 단위 (a41)/구성 단위 (a11) = 40/45/15.(A)-4: A polymer compound represented by the following formula (A1)-1. The weight average molecular weight (Mw) of standard polystyrene conversion calculated by GPC measurement is 10000, and molecular weight dispersion degree (Mw/Mn) is 2.5. The copolymerization composition ratio (the ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) obtained by 13 C-NMR is the structural unit (a101)/structural unit (a41)/structural unit (a11) = 40/45/15.

(A)-5 : 하기 화학식 (A1)-1 로 나타내는 고분자 화합물. GPC 측정에 의해 구한 표준 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량 (Mw) 은 10000, 분자량 분산도 (Mw/Mn) 는 2.5. 13C-NMR 에 의해 구해진 공중합 조성비 (구조식 중의 각 구성 단위의 비율 (몰비)) 는, 구성 단위 (a101)/구성 단위 (a41)/구성 단위 (a11) = 80/5/15.(A)-5: A polymer compound represented by the following formula (A1)-1. The weight average molecular weight (Mw) of standard polystyrene conversion calculated by GPC measurement is 10000, and molecular weight dispersion degree (Mw/Mn) is 2.5. The copolymerization composition ratio (the ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) obtained by 13 C-NMR is the structural unit (a101)/structural unit (a41)/structural unit (a11) = 80/5/15.

(A)-6 : 하기 화학식 (A2)-1 로 나타내는 고분자 화합물. GPC 측정에 의해 구한 표준 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량 (Mw) 은 10000, 분자량 분산도 (Mw/Mn) 는 2.5. 13C-NMR 에 의해 구해진 공중합 조성비 (구조식 중의 각 구성 단위의 비율 (몰비)) 는, 구성 단위 (a101)/구성 단위 (st1)/구성 단위 (a12) = 65/20/15.(A)-6: A polymer compound represented by the following formula (A2)-1. The weight average molecular weight (Mw) of standard polystyrene conversion calculated by GPC measurement is 10000, and molecular weight dispersion degree (Mw/Mn) is 2.5. The copolymerization composition ratio (the ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) obtained by 13 C-NMR is the structural unit (a101)/structural unit (st1)/structural unit (a12) = 65/20/15.

[화학식 62] [Formula 62]

Figure pct00063
Figure pct00063

(B)-1 : 하기 화학식 (B)-1 로 나타내는 화합물로 이루어지는 산 발생제.(B)-1: An acid generator comprising the compound represented by the following formula (B)-1.

[화학식 63] [Formula 63]

Figure pct00064
Figure pct00064

(D)-1 : 트리-n-펜틸아민. (D)-1: Tri-n-pentylamine.

(E)-1 : 페닐포스폰산. (E)-1: Phenylphosphonic acid.

(Add)-1 : 불소계 계면 활성제, DIC 주식회사 제조의 상품명 「R-40」.(Add)-1: Fluorine surfactant, trade name "R-40" manufactured by DIC Corporation.

(S)-1 : 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트/프로필렌글리콜모노메틸에테르 = 5/5 (질량비).(S)-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate/propylene glycol monomethyl ether = 5/5 (mass ratio).

<레지스트 패턴의 형성 (I)> <Formation of resist pattern (I)>

(실시예 1 ∼ 3) (Examples 1-3)

공정 (i) : Process (i):

8 인치의 실리콘 웨이퍼 상에, 레지스트 조성물 (1) ∼ (3) 을 각각, 코터를 사용하여 도포하고, 핫 플레이트 상에서, 130 ℃ 에서 90 초간의 프리베이크 (PAB) 처리를 실시하고, 건조함으로써, 막두께 15 ㎛ 의 레지스트막을 형성하였다.On the 8-inch silicon wafer, the resist compositions (1) to (3) were respectively applied using a coater, and subjected to pre-baking (PAB) treatment at 130°C for 90 seconds on a hot plate, followed by drying. A resist film having a film thickness of 15 µm was formed.

공정 (ii) : Process (ii):

이어서, 상기 레지스트막에 대해, KrF 노광 장치 NSR-S203B (니콘사 제조 ; NA (개구수) = 0.68, σ = 0.40) 에 의해, KrF 엑시머 레이저 (248 nm) 를, 마스크 패턴 (6 % 하프톤) 을 통하여 선택적으로 조사하였다. Next, for the resist film, KrF excimer laser (248 nm) was masked (6% halftone) by a KrF exposure apparatus NSR-S203B (manufactured by Nikon; NA (number of apertures) = 0.68, σ = 0.40). ).

이어서, 110 ℃ 에서 90 초간의 노광 후 가열 (PEB) 처리를 실시하였다.Subsequently, heating (PEB) treatment was performed at 110° C. for 90 seconds after exposure.

공정 (iii) : Process (iii):

이어서, 현상액으로서 2.38 질량% 테트라메틸암모늄하이드록사이드 (TMAH) 수용액 「NMD-3」(상품명, 토쿄 오카 공업 주식회사 제조) 을 사용하고, 23 ℃ 에서 60 초간의 조건에 의해 알칼리 현상을 실시하였다.Subsequently, a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution "NMD-3" (trade name, manufactured by Tokyo Oka Industry Co., Ltd.) was used as the developer, and alkali development was carried out at 23°C for 60 seconds.

그 후, 순수를 사용하여, 30 초간의 물린스를 실시하고, 떨쳐내어 건조를 실시하였다.Thereafter, water was rinsed for 30 seconds using pure water, and shaken to dry.

(비교예 1) (Comparative Example 1)

레지스트 조성물 (6) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 ∼ 3 과 동일하게 하여, 레지스트 패턴의 형성을 실시하였다.A resist pattern was formed in the same manner as in Examples 1 to 3, except that the resist composition (6) was used.

상기 서술한 레지스트 패턴의 형성 (I) 의 결과, 어느 예에 있어서도, 상기 레지스트막에, 스페이스폭 5 ㎛ 의 고립 라인의 패턴 (이하 「IS 패턴」이라고 한다.) 이 형성되었다. As a result of the formation (I) of the above-described resist pattern, in any of the examples, an isolated line pattern (hereinafter referred to as an “IS pattern”) having a space width of 5 μm was formed in the resist film.

[감도] [Sensitivity]

상기 서술한 레지스트 패턴의 형성 (I) 에 의해 타겟 사이즈의 IS 패턴이 형성되었을 때의 최적 노광량 Eop (mJ/㎠) 를 구하고, 감도로 하였다. 이것을 「Eop (mJ/㎠)」로서 표 2 에 나타냈다.The optimum exposure dose Eop (mJ/cm 2) when the IS pattern of the target size was formed by the above-described formation of the resist pattern (I) was determined and used as sensitivity. This was shown in Table 2 as "Eop (mJ/cm2)".

[레지스트 패턴의 형상] [Shape of resist pattern]

상기 서술한 레지스트 패턴의 형성 (I) 에 의해 형성된 IS 패턴의 형상을, 측장 SEM (주사형 전자현미경, 가속 전압 800 V, 상품명 : SU-8000, 히타치 하이테크놀로지즈사 제조) 에 의해 관찰하고, 하기 평가 기준에 따라, 그 평가 결과를 「형상」으로서 표 2 에 나타냈다.The shape of the IS pattern formed by the above-described formation of the resist pattern (I) was observed by a lengthwise SEM (scanning electron microscope, acceleration voltage 800 V, product name: SU-8000, manufactured by Hitachi High-Technologies), and the following According to the evaluation criteria, the evaluation results are shown in Table 2 as "shape".

평가 기준 A : 테이퍼 형상 B : top-round 상Evaluation criteria A: Tapered shape B: Top-round phase

Figure pct00065
Figure pct00065

표 2 에 나타내는 결과로부터, 실시예 1 ∼ 3 의 레지스트 패턴 형성 방법에 의하면, 막두께가 15 ㎛ 인 레지스트막을 성막할 때여도, 높은 감도를 나타내고, 또한, 양호한 형상의 패턴을 형성할 수 있는 것이 인정된다. From the results shown in Table 2, according to the resist pattern forming methods of Examples 1 to 3, even when a resist film having a film thickness of 15 µm was formed, it exhibited high sensitivity and was able to form a pattern of good shape. Is admitted.

한편, 비교예 1 의 레지스트 패턴 형성 방법에서는, 감도가 낮고, 형상도 불량이었다.On the other hand, in the resist pattern forming method of Comparative Example 1, the sensitivity was low and the shape was also poor.

<레지스트 패턴의 형성 (II)> <Formation of resist pattern (II)>

(실시예 4 ∼ 8) (Examples 4 to 8)

공정 (i) : Process (i):

8 인치의 실리콘 웨이퍼 상에, 레지스트 조성물 (1) ∼ (5) 를 각각, 코터를 사용하여 도포하고, 핫 플레이트 상에서, 130 ℃ 에서 90 초간의 프리베이크 (PAB) 처리를 실시하고, 건조함으로써, 막두께 15 ㎛ 의 레지스트막을 형성하였다.By coating the resist compositions (1) to (5) on an 8-inch silicon wafer, respectively, using a coater, pre-baking (PAB) treatment at 130° C. for 90 seconds on a hot plate, and drying, A resist film having a film thickness of 15 µm was formed.

공정 (ii) : Process (ii):

이어서, 상기 레지스트막에 대해, KrF 노광 장치 NSR-S203B (니콘사 제조 ; NA (개구수) = 0.68, σ = 0.40) 에 의해, KrF 엑시머 레이저 (248 nm) 를, 마스크 패턴 (6 % 하프톤) 을 통하여 선택적으로 조사하였다.Next, for the resist film, KrF excimer laser (248 nm) was masked (6% halftone) by a KrF exposure apparatus NSR-S203B (manufactured by Nikon; NA (number of apertures) = 0.68, σ = 0.40). ).

이어서, 110 ℃ 에서 90 초간의 노광 후 가열 (PEB) 처리를 실시하였다. Subsequently, heating (PEB) treatment was performed at 110° C. for 90 seconds after exposure.

공정 (iii) : Process (iii):

이어서, 현상액으로서 2.38 질량% 테트라메틸암모늄하이드록사이드 (TMAH) 수용액 「NMD-3」(상품명, 토쿄 오카 공업 주식회사 제조) 을 사용하고, 23 ℃ 에서 60 초간의 조건에 의해 알칼리 현상을 실시하였다.Subsequently, a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution "NMD-3" (trade name, manufactured by Tokyo Oka Industry Co., Ltd.) was used as the developer, and alkali development was carried out at 23°C for 60 seconds.

그 후, 순수를 사용하여, 30 초간의 물린스를 실시하고, 떨쳐내어 건조를 실시하였다.Thereafter, water was rinsed for 30 seconds using pure water, and shaken to dry.

상기 서술한 레지스트 패턴의 형성 (II) 의 결과, 어느 예에 있어서도, 상기 레지스트막에, 스페이스폭 3 ㎛ 의 고립 라인의 패턴 (이하 「IS 패턴」이라고 한다.) 이 형성되었다.As a result of the formation (II) of the above-described resist pattern, in any of the examples, an isolated line pattern (hereinafter referred to as an “IS pattern”) having a space width of 3 μm was formed in the resist film.

[디펙트 (결함수)] [Defect (defect function)]

상기 서술한 레지스트 패턴의 형성 (II) 에 의해 형성된 IS 패턴에 대해, 표면 결함 관찰 장치 (KLA 텐코르사 제조, 제품명 : KLA2371) 를 이용하고, 웨이퍼 내 토탈의 결함수 (전체 결함수) 를 측정하였다.About the IS pattern formed by the formation (II) of the above-described resist pattern, the total number of defects (total number of defects) in the wafer was measured using a surface defect observation device (manufactured by KLA Tencor, product name: KLA2371). .

이러한 측정에 제공한 웨이퍼는, 각 예에 대해 각각 2 장으로 하고, 웨이퍼 내 토탈의 결함수 (전체 결함수) 는 그 평균값을 채용하였다. 그리고, 하기 평가 기준에 따라, 그 평가 결과를 「결함 (Defect)」으로서 표 3 에 나타냈다.The wafers provided for these measurements were set to 2 sheets for each example, and the average number of defects (total number of defects) in the wafer was adopted. Then, according to the following evaluation criteria, the evaluation results are shown in Table 3 as "Defect".

평가 기준 Evaluation standard

A : 결함수 200 개 이하 A: 200 defects or less

B : 결함수 200 개 초과 300 개 미만 B: More than 200 defects and less than 300 defects

C : 결함수 300 개 이상C: 300 defects or more

[웨이퍼면 (Shot) 내의 치수 균일성 (CDU)] [Dimension Uniformity in Wafer Surface (CDU)]

상기 서술한 레지스트 패턴의 형성 (II) 에 의해 형성된 IS 패턴에 대해, 측장 SEM (주사형 전자현미경, 가속 전압 300 V, 상품명 : S-9380, 주식회사 히타치 하이테크놀로지즈 제조) 에 의해, 그 IS 패턴 (7 × 15 shot) 을 상공으로부터 관찰하고, 그 IS 패턴 중 (상기 shot 내 38 점) 의 스페이스폭을 측정하였다. 그 측정 결과로부터 산출한 표준 편차 (σ) 의 3 배치 (3σ) 를 구하였다. 이와 같이 하여 구해지는 3σ 의 값이 작을수록, 레지스트막에 형성된 스페이스폭의 치수 (CD) 균일성이 높은 것을 의미한다.For the IS pattern formed by the above-described formation of the resist pattern (II), the IS pattern is measured by SEM (scanning electron microscope, acceleration voltage 300 V, trade name: S-9380, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). (7×15 shot) was observed from above, and the space width of the IS pattern (38 points in the shot) was measured. Three batches (3σ) of standard deviation (σ) calculated from the measurement results were determined. The smaller the value of 3σ obtained in this way means that the uniformity of the dimension (CD) of the space width formed in the resist film is high.

그리고, 하기 평가 기준에 따라, 그 평가 결과를 「CDU」로서 표 3 에 나타냈다.Then, according to the following evaluation criteria, the evaluation results are shown in Table 3 as "CDU".

평가 기준 Evaluation standard

A : 3σ 의 값이 60 nm 이하 A: The value of 3σ is 60 nm or less

B : 3σ 의 값이 60 nm 초과 70 nm 미만 B: The value of 3σ is greater than 60 nm and less than 70 nm

C : 3σ 의 값이 70 nm 이상C: The value of 3σ is 70 nm or more

Figure pct00066
Figure pct00066

표 3 에 나타내는 결과로부터, 실시예 4 ∼ 8 의 레지스트 패턴 형성 방법에 의하면, 디펙트의 발생이 저감되고, 또, 치수 (CD) 균일성도 높은 것이 인정된다. 특히, 레지스트 조성물 (1), (2), (3) 을 사용한 경우 (특히 바람직하게는 레지스트 조성물 (2) 를 사용한 경우) 에 이들 효과가 보다 높아지는 것이 인정된다.From the results shown in Table 3, according to the resist pattern forming methods of Examples 4 to 8, it was recognized that the occurrence of defects was reduced and the dimension (CD) uniformity was also high. In particular, it is recognized that these effects are higher when the resist compositions (1), (2), and (3) are used (especially when the resist composition (2) is used).

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명했지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 일은 없다. 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 부가, 생략, 치환, 및 그 밖의 변경이 가능하다. 본 발명은 전술한 설명에 의해 한정되는 일은 없고, 첨부의 클레임의 범위에 의해서만 한정된다. The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments. Additions, omissions, substitutions, and other changes to the configuration are possible without departing from the spirit of the present invention. The present invention is not limited by the above description, but only by the scope of the attached claims.

Claims (6)

지지체 상에, 레지스트 조성물을 사용하여 막두께 7 ㎛ 이상의 레지스트막을 형성하는 공정 (i), 상기 레지스트막을 노광하는 공정 (ii) 및 상기 노광 후의 레지스트막을 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정 (iii) 을 갖는 레지스트 패턴 형성 방법으로서,
상기 레지스트 조성물은, 노광에 의해 산을 발생하고, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 것이고, 하기 일반식 (a10-1) 로 나타내는 구성 단위 (a10) 과, 산 비해리성의 지방족 고리형기를 포함하는 구성 단위 (a4) 와, 산의 작용에 의해 극성이 증대하는 산 분해성기를 포함하는 구성 단위 (a1) 을 갖는 수지 성분 (A1) 을 함유하는, 레지스트 패턴 형성 방법.
Figure pct00067

[식 중, R 은, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기이다. Yax1 은, 단결합 또는 2 가의 연결기이다. Wax1 은, (nax1 + 1) 가의 방향족 탄화수소기이다. nax1 은, 1 ∼ 3 의 정수이다.]
Step (i) of forming a resist film having a thickness of 7 µm or more using a resist composition on the support, step (ii) of exposing the resist film, and step (iii) of developing the resist film after exposure to form a resist pattern As a method of forming a resist pattern,
The resist composition generates an acid by exposure, and the solubility in a developer is changed by the action of an acid, and the structural unit (a10) represented by the following general formula (a10-1) and an acid non-aliphatic aliphatic ring A method for forming a resist pattern comprising a resin component (A1) having a structural unit (a4) containing a mold group and a structural unit (a1) containing an acid decomposable group whose polarity increases by the action of an acid.
Figure pct00067

[In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Ya x1 is a single bond or a divalent linking group. Wa x1 is a (n ax1 + 1) valent aromatic hydrocarbon group. n ax1 is an integer of 1-3.]
제 1 항에 있어서,
상기 구성 단위 (a1) 에 있어서의 산 분해성기는, 지방족 고리형기를 포함하는, 레지스트 패턴 형성 방법.
According to claim 1,
The acid decomposable group in the said structural unit (a1) contains an aliphatic cyclic group, The resist pattern formation method.
제 2 항에 있어서,
상기 구성 단위 (a1) 에 있어서의 산 분해성기는, 하기 일반식 (a1-r2-11) 로 나타내는 산 해리성기를 포함하는, 레지스트 패턴 형성 방법.
Figure pct00068

[식 중, Ra'10 은, 탄소수 1 ∼ 10 의 탄화수소기이다. Ra"11 은, Ra'10 이 결합한 탄소 원자와 함께 단고리형의 지방족 고리형기를 형성하는 기이다. * 는 결합손이다.]
According to claim 2,
The acid decomposable group in the structural unit (a1) includes an acid dissociable group represented by the following general formula (a1-r2-11).
Figure pct00068

[In the formula, Ra '10 is a hydrocarbon group of 1 to 10 carbon atoms. Ra" 11 is a group forming a monocyclic aliphatic cyclic group together with the carbon atom to which Ra' 10 is bonded. * is a bonding hand.]
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구성 단위 (a10) 의 함유 비율은, 상기 수지 성분 (A1) 을 구성하는 전체 구성 단위 (100 몰%) 에 대해 45 ∼ 75 몰% 인, 레지스트 패턴 형성 방법.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The content ratio of the said structural unit (a10) is 45-75 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) which comprises the said resin component (A1), The resist pattern formation method.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구성 단위 (a1) 의 함유 비율은, 상기 수지 성분 (A1) 을 구성하는 전체 구성 단위 (100 몰%) 에 대해 5 ∼ 20 몰% 인, 레지스트 패턴 형성 방법.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The content ratio of the said structural unit (a1) is 5-20 mol% with respect to the total structural unit (100 mol%) which comprises the said resin component (A1), The resist pattern formation method.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공정 (ii) 에 있어서, 상기 레지스트막에 KrF 엑시머 레이저광을 조사하는, 레지스트 패턴 형성 방법.
The method according to any one of claims 1 to 5,
In the said step (ii), the resist film is irradiated with KrF excimer laser light, The resist pattern formation method.
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