JP2012008550A - Resist composition and method for producing resist pattern - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法に関する。 The present invention relates to a resist composition and a method for producing a resist pattern.
リソグラフィ技術を用いた半導体の微細加工に用いられるフォトレジスト組成物は、酸発生剤を含有する。
特許文献１には、酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、酸発生剤としてトリフェニルスルホニウム パーフルオロブタンスルホナートと、塩基性化合物として３−モルホリノプロピオン酸ｔ−ブチルとを含むレジスト組成物が記載されている（特許文献１）。
Photoresist compositions used for semiconductor microfabrication using a lithography technique contain an acid generator.
Patent Document 1 discloses a resin having an acid labile group and insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid, and triphenylsulfonium perfluorobutane as an acid generator. A resist composition containing sulfonate and t-butyl 3-morpholinopropionate as a basic compound is described (Patent Document 1).
従来のレジスト組成物では、パターンを形成する際の露光マージン、得られるパターンの解像度及びラインエッジラフネス（ＬＥＲ）が必ずしも満足できない場合があった。 Conventional resist compositions may not always satisfy the exposure margin when forming a pattern, the resolution of the resulting pattern, and the line edge roughness (LER).
本発明は、以下の発明を含む。
〔１〕酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、式（Ｂ１）で表される酸発生剤と、式（Ｉ）で表される化合物とを含有するレジスト組成物。
Ｑ1及びＱ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数１〜６のペルフルオロアルキル基を表す。
Ｌb1は、単結合又は炭素数１〜１７の２価の飽和炭化水素基を表し、該２価の飽和炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｙは、置換基を有していてもよい炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＳＯ２−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｚ+は、有機カチオンを表す。］
Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜２０の飽和環状炭化水素基を表すか、或いは互いに結合して炭素数３〜２０の環を形成する。
Ｒ３は、炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜２０の飽和環状炭化水素基を表す。
Ｌ１は、炭素数１〜１７の２価の飽和炭化水素基を表し、該２価の飽和炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
環Ｗ１は、炭素数２〜３６の複素環を表し、該複素環に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換わっていてもよい。］
〔２〕（１）上記〔１〕のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
（２）塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
（３）組成物層に露光機を用いて露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、
（５）加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
The present invention includes the following inventions.
[1] a resin having an acid labile group and insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid; an acid generator represented by the formula (B1); A resist composition containing a compound represented by formula (I).
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group is replaced by —O— or —CO—. May be.
Y represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and the aliphatic group —CH 2 — contained in the hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be replaced by —O—, —SO 2 — or —CO—.
Z + represents an organic cation. ]
R 1 and R 2 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or bonded to each other to form a ring having 3 to 20 carbon atoms. Form.
R 3 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms.
L 1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—. .
Ring W 1 represents a heterocyclic ring having 2 to 36 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the heterocyclic ring may be replaced with —O—. ]
[2] (1) A step of applying the resist composition of [1] on a substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) a step of developing the heated composition layer using a developing device;
A method for producing a resist pattern including:
本発明によれば、パターンを形成する際の露光マージンが広く、優れた解像度及びラインエッジラフネス（ＬＥＲ）を有するパターンを形成することができるレジスト組成物及びレジストパターンの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a resist composition capable of forming a pattern having a wide exposure margin when forming a pattern and having excellent resolution and line edge roughness (LER), and a method for producing the resist pattern. it can.
本明細書では、特に断りのない限り、同様の置換基を有するいずれの化学構造式も、炭素数を適宜選択しながら、後述する具体的な各置換基を適用することができる。直鎖状、分岐状又は環状いずれかをとることができるものは、特記ない限りそのいずれをも含み、また、同一の基において、直鎖状、分岐状及び／又は環状の部分構造が混在していてもよい。立体異性体が存在する場合は、それらの立体異性体の全てを包含する。さらに、各置換基は、結合部位及び結合態様によって一価又は二価以上の置換基となり得る。
さらに、「（メタ）アクリル系モノマー」とは、「ＣＨ2＝ＣＨ−ＣＯ−」又は「ＣＨ2＝Ｃ（ＣＨ3）−ＣＯ−」の構造を有するモノマーの少なくとも１種を意味する。同様に「（メタ）アクリレート」及び「（メタ）アクリル酸」とは、それぞれ「アクリレート及びメタクリレートの少なくとも１種」並びに「アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも１種」を意味する。
In this specification, unless otherwise specified, specific chemical substituents described later can be applied to any chemical structural formula having the same substituents while appropriately selecting the number of carbon atoms. Those which can take any of linear, branched or cyclic are included unless otherwise specified, and in the same group, linear, branched and / or cyclic partial structures are mixed. It may be. When stereoisomers exist, all of those stereoisomers are included. Furthermore, each substituent can be a monovalent or divalent or higher substituent depending on the bonding site and the bonding mode.
Further, "(meth) acrylic monomer" means at least one monomer having a structure of "CH 2 = CH-CO-" or "CH 2 = C (CH 3) -CO- ". Similarly, “(meth) acrylate” and “(meth) acrylic acid” mean “at least one of acrylate and methacrylate” and “at least one of acrylic acid and methacrylic acid”, respectively.
〈レジスト組成物〉
本発明のレジスト組成物は、酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂と、式（Ｂ１）で表される酸発生剤と、式（Ｉ）で表される化合物とを含有する。
<Resist composition>
The resist composition of the present invention is represented by the formula (B1), a resin having an acid labile group and insoluble or hardly soluble in an aqueous alkali solution and soluble in an aqueous alkali solution by the action of an acid. An acid generator and a compound represented by the formula (I) are contained.
〈樹脂（以下「樹脂（Ａ）」という場合がある。）〉
樹脂（Ａ）は、酸の作用によりアルカリ可溶となる樹脂である。「酸の作用によりアルカリ可溶となる」とは、「酸との接触前ではアルカリ水溶液に不溶又は難溶であるが、酸との接触後にはアルカリ水溶液に可溶となる」ことを意味する。酸の作用によりアルカリ可溶となる樹脂は、酸に不安定な基を有するモノマー（以下「酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）」という場合がある）を重合することによって製造することができる。酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
<Resin (hereinafter sometimes referred to as “resin (A)”)>
Resin (A) is a resin that becomes alkali-soluble by the action of an acid. The phrase “becomes soluble in an alkali by the action of an acid” means “being insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution before contact with an acid, but soluble in an alkaline aqueous solution after contact with an acid”. . A resin that becomes alkali-soluble by the action of an acid is produced by polymerizing a monomer having an acid-labile group (hereinafter sometimes referred to as “monomer having an acid-labile group (a1)”). Can do. As the monomer (a1) having an acid labile group, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
〈酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）〉
「酸に不安定な基」とは、酸と接触すると脱離基が開裂して、親水性基（例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基）を形成する基を意味する。酸に不安定な基としては、例えば、−Ｏ−が第三級炭素原子と結合した式（１）で表されるアルコキシカルボニル基が挙げられる。以下、式（１）で表される基を「酸に不安定な基（１）」という場合がある。
<Monomer (a1) having an acid labile group>
The term “acid-labile group” means a group that cleaves a leaving group upon contact with an acid to form a hydrophilic group (for example, a hydroxy group or a carboxy group). Examples of the acid labile group include an alkoxycarbonyl group represented by the formula (1) in which —O— is bonded to a tertiary carbon atom. Hereinafter, the group represented by the formula (1) may be referred to as “acid-labile group (1)”.
脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、１−メチルエチル基（イソプロピル基）、ｎ−ブチル基、１，１−ジメチルエチル基（ｔｅｒｔ−ブチル基）、２，２−ジメチルエチル基、１−メチルプロピル基、２−メチルプロピル基、１，２−ジメチルプロピル基、２，２−ジメチルプロピル基、１−エチルプロピル基、ｎ−ペンチル基、１−メチルブチル基、２−メチルブチル基、３−メチルブチル基、ｎ−ヘキシル基、１−プロピルブチル基、ペンチル基、１−メチルペンチル基、１，４−ジメチルヘキシル基、ヘプチル基、１−メチルヘプチル基、オクチル基等のアルキル基が挙げられる。 Examples of the aliphatic hydrocarbon group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, 1-methylethyl group (isopropyl group), n-butyl group, 1,1-dimethylethyl group (tert-butyl group), 2, 2-dimethylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1,2-dimethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 1-ethylpropyl group, n-pentyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, n-hexyl group, 1-propylbutyl group, pentyl group, 1-methylpentyl group, 1,4-dimethylhexyl group, heptyl group, 1-methylheptyl group, octyl group, etc. Of the alkyl group.
飽和環状炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよい。例えば、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基）などの単環式の飽和環状炭化水素基が挙げられる。縮合した芳香族炭化水素基を水素化して得られる基（例えば、ヒドロナフチル基）、橋かけ環状炭化水素基（例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基）などの多環式の飽和環状炭化水素基が挙げられる。さらに下記のような、橋かけ環（例えばノルボルナン環）と単環（例えばシクロヘプタン環、シクロヘキサン環）又は多環（例えば、デカヒドロナフタレン環）とが縮合した基又は橋かけ環同士が縮合した基；これらが組み合わせられた基（メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基）等が挙げられる。
式（１）における飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数３〜１６である。
The saturated cyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Examples thereof include monocyclic saturated cyclic hydrocarbon groups such as a cycloalkyl group (for example, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group). Polycyclic saturation such as groups obtained by hydrogenating condensed aromatic hydrocarbon groups (for example, hydronaphthyl group) and bridged cyclic hydrocarbon groups (for example, adamantyl group, norbornyl group, methylnorbornyl group) A cyclic hydrocarbon group is mentioned. Further, a group in which a bridging ring (for example, norbornane ring) and a single ring (for example, cycloheptane ring, cyclohexane ring) or polycyclic (for example, decahydronaphthalene ring) or a bridging ring are condensed as described below. Groups; groups in which these are combined (methylcyclohexyl group, dimethylcyclohexyl group, methylnorbornyl group) and the like.
The saturated cyclic hydrocarbon group in formula (1) preferably has 3 to 16 carbon atoms.
Ｒa1及びＲa2が互いに結合して環を形成する場合、−Ｃ（Ｒa1）（Ｒa2）（Ｒa3）基としては、以下の基が挙げられる。環の炭素数は、好ましくは炭素数３〜１２である。
酸に不安定な基（１）としては、例えば、
１，１−ジアルキルアルコキシカルボニル基（式（１）中、Ｒa1〜Ｒa3がアルキル基である基、好ましくはｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基）、
２−アルキルアダマンタン−２−イルオキシカルボニル基（式（１）中、Ｒa1、Ｒa2及び炭素原子がアダマンチル基を形成し、Ｒa3がアルキル基である基）及び
１−（アダマンタン−１−イル）−１−アルキルアルコキシカルボニル基（式（１）中、Ｒa1及びＲa2がアルキル基であり、Ｒa3がアダマンチル基である基）などが挙げられる。
Examples of the acid labile group (1) include:
1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 to R a3 are alkyl groups, preferably tert-butoxycarbonyl group),
2-alkyladamantan-2-yloxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 , R a2 and a carbon atom form an adamantyl group and R a3 is an alkyl group) and 1- (adamantane-1- Yl) -1-alkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups, and R a3 is an adamantyl group).
酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）は、好ましくは、酸に不安定な基（１）と炭素−炭素二重結合とを有するモノマー、より好ましくは酸に不安定な基（１）を有する（メタ）アクリル系モノマーである。
酸に不安定な基（１）を有する（メタ）アクリル系モノマーの中でも、炭素数５〜２０の飽和環状炭化水素基を有するものが好ましい。また、酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）の中でも、飽和環状炭化水素基のような嵩高い構造を有するモノマー（ａ１）を重合して得られる樹脂を使用すれば、レジストの解像度を向上させることができる。
The monomer (a1) having an acid labile group is preferably a monomer having an acid labile group (1) and a carbon-carbon double bond, more preferably an acid labile group (1). (Meth) acrylic monomer having
Among the (meth) acrylic monomers having the acid-labile group (1), those having a saturated cyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms are preferred. Further, among the monomers (a1) having an acid labile group, if a resin obtained by polymerizing a monomer (a1) having a bulky structure such as a saturated cyclic hydrocarbon group is used, the resolution of the resist can be improved. Can be improved.
酸に不安定な基（１）と飽和環状炭化水素基とを有する（メタ）アクリル系モノマーの中でも、式（ａ１−１）で表されるモノマー及び式（ａ１−２）で表されるモノマーが好ましい。これらは単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。 Among (meth) acrylic monomers having an acid labile group (1) and a saturated cyclic hydrocarbon group, a monomer represented by the formula (a1-1) and a monomer represented by the formula (a1-2) Is preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
Ｌa1及びＬa2は、それぞれ独立に、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）k1−ＣＯ−Ｏ−を表す。
ｋ１は１〜７の整数を表す。＊は−ＣＯ−との結合手を表す。
Ｒa4及びＲa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒa6及びＲa7は、それぞれ独立に、炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜１０の飽和環状炭化水素基を表す。
ｍ１は０〜１４の整数を表す。
ｎ１は０〜１０の整数を表す。
ｎ２は０〜３の整数を表す。］
L a1 and L a2 each independently represent —O— or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—.
k1 represents an integer of 1 to 7. * Represents a bond with -CO-.
R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 and R a7 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms.
m1 represents the integer of 0-14.
n1 represents an integer of 0 to 10.
n2 represents an integer of 0 to 3. ]
式（ａ１−１）及び式（ａ１−２）では、Ｌa1及びＬa2は、好ましくは、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）f1−ＣＯ−Ｏ−であり（前記ｆ１は、１〜４の整数を表す）、より好ましくは−Ｏ−である。
ｋ１は、好ましくは１〜４の整数、より好ましくは１である。
Ｒa4及びＲa5は、好ましくはメチル基である。
Ｒa6及びＲa7の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数６以下である。飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数８以下、より好ましくは６以下である。
ｍ１は、好ましくは０〜３の整数、より好ましくは０又は１である。
ｎ１は、好ましくは０〜３の整数、より好ましくは０又は１である。
ｎ２は、好ましくは０又は１である。
In formula (a1-1) and formula (a1-2), L a1 and L a2 are preferably —O— or * —O— (CH 2 ) f1 —CO—O— (wherein f1 is Represents an integer of 1 to 4, and more preferably —O—.
k1 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably 1.
R a4 and R a5 are preferably methyl groups.
The aliphatic hydrocarbon group represented by R a6 and R a7 preferably has 6 or less carbon atoms. The saturated cyclic hydrocarbon group preferably has 8 or less carbon atoms, more preferably 6 or less.
m1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n2 is preferably 0 or 1.
式（ａ１−１）で表されるモノマーとしては、例えば、以下のものが挙げられる。中でも、２−メチルアダマンタン−２−イル（メタ）アクリレート、２−エチルアダマンタン−２−イル（メタ）アクリレート及び２−イソプロピルアダマンタン−２−イル（メタ）アクリレートが好ましく、２−メチルアダマンタン−２−イルメタクリレート、２−エチルアダマンタン−２−イルメタクリレート及び２−イソプロピルアダマンタン−２−イルメタクリレートがより好ましい。 Examples of the monomer represented by the formula (a1-1) include the following. Among them, 2-methyladamantan-2-yl (meth) acrylate, 2-ethyladamantan-2-yl (meth) acrylate and 2-isopropyladamantan-2-yl (meth) acrylate are preferable, and 2-methyladamantan-2-yl Il methacrylate, 2-ethyladamantan-2-yl methacrylate and 2-isopropyladamantan-2-yl methacrylate are more preferred.
式（ａ１−２）で表されるモノマーとしては、例えば、以下のものが挙げられる。中でも、１−エチルシクロヘキサン−１−イル（メタ）アクリレートが好ましく、１−エチルシクロヘキサン−１−イルメタクリレートがより好ましい。 Examples of the monomer represented by the formula (a1-2) include the following. Among these, 1-ethylcyclohexane-1-yl (meth) acrylate is preferable, and 1-ethylcyclohexane-1-yl methacrylate is more preferable.
樹脂（Ａ）が式（ａ１−１）で表されるモノマー及び／又は式（ａ１−２）で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、これらの合計含有量は、樹脂（Ａ）の全構造単位に対して、通常１０〜９５モル％であり、好ましくは１５〜９０モル％であり、より好ましくは２０〜８５モル％であり、さらに好ましくは３０〜６０モル％である。 When the resin (A) includes a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a1-1) and / or the monomer represented by the formula (a1-2), the total content thereof is the resin (A). It is 10-95 mol% normally with respect to all the structural units of, Preferably it is 15-90 mol%, More preferably, it is 20-85 mol%, More preferably, it is 30-60 mol%.
酸に不安定な基（１）と炭素−炭素二重結合とを有するモノマーとしては、例えば、式（ａ１−３）で表されるノルボルネン環を有するモノマーが挙げられる。式（ａ１−３）で表されるモノマーに由来する構造単位を有する樹脂は、嵩高い構造を有するので、レジストの解像度を向上させることができる。さらに式（ａ１−３）で表されるモノマーは、樹脂の主鎖に剛直なノルボルナン環を導入してレジストのドライエッチング耐性を向上させることができる。 Examples of the monomer having an acid labile group (1) and a carbon-carbon double bond include a monomer having a norbornene ring represented by the formula (a1-3). Since the resin having a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a1-3) has a bulky structure, the resolution of the resist can be improved. Furthermore, the monomer represented by the formula (a1-3) can improve the dry etching resistance of the resist by introducing a rigid norbornane ring into the main chain of the resin.
Ｒa9は、水素原子、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜３の脂肪族炭化水素基、カルボキシ基、シアノ基又は基−ＣＯＯＲa13を表し、Ｒa13は、炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜２０の飽和環状炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子はヒドロキシ基で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｒa10〜Ｒa12は、それぞれ独立に、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜２０の飽和環状炭化水素基を表すか、或いはＲa10及びＲa11は互いに結合して炭素数３〜２０の環を形成し、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子はヒドロキシ基等で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。］
R a9 represents a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms which may have a hydroxy group, a carboxy group, a cyano group or a group —COOR a13 , and R a13 represents 1 to 8 carbon atoms. An aliphatic hydrocarbon group or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—.
R a10 to R a12 each independently represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or R a10 and R a11 are bonded to each other to form carbon. A hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group that forms a ring of several 3 to 20 may be substituted with a hydroxy group, etc., and the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic group —CH 2 — contained in the hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—. ]
Ｒa9のヒドロキシ基を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
Ｒa13としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、２−オキソ−オキソラン−３−イル基、又は２−オキソ−オキソラン−４−イル基などが挙げられる。
Ｒa10〜Ｒa12としては、例えば、メチル基、エチル基、シクロへキシル基、メチルシクロへキシル基、ヒドロキシシクロへキシル基、オキソシクロへキシル基、アダマンチル基などが挙げられる。
Ｒa10、Ｒa11及びこれらが結合する炭素が形成する環としては、例えば、飽和環状炭化水素基が挙げられ、具体的には、シクロへキシル基、アダマンチル基などが挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group which may have a hydroxy group of R a9 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, and a 2-hydroxyethyl group.
Examples of R a13 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 2-oxo-oxolan-3-yl group, and a 2-oxo-oxolan-4-yl group.
Examples of R a10 to R a12 include a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a hydroxycyclohexyl group, an oxocyclohexyl group, and an adamantyl group.
Examples of the ring formed by R a10 , R a11 and the carbon to which they are bonded include saturated cyclic hydrocarbon groups, and specific examples include a cyclohexyl group and an adamantyl group.
式（ａ１−３）で表されるモノマーとしては、例えば、５−ノルボルネン−２−カルボン酸−ｔｅｒｔ−ブチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−シクロヘキシル−１−メチルエチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−メチルシクロヘキシル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸２−メチル−２−アダマンチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸２−エチル−２−アダマンチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−（４−メチルシクロヘキシル）−１−メチルエチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−（４−ヒドロキシシクロヘキシル）−１−メチルエチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−メチル−１−（４−オキソシクロヘキシル）エチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸１−（１−アダマンチル）−１−メチルエチルなどが挙げられる。 Examples of the monomer represented by the formula (a1-3) include, for example, 5-norbornene-2-carboxylic acid-tert-butyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-cyclohexyl-1-methylethyl, 5-norbornene- 1-methylcyclohexyl 2-carboxylate, 2-methyl-2-adamantyl 5-norbornene-2-carboxylate, 2-ethyl-2-adamantyl 5-norbornene-2-carboxylate, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1 -(4-Methylcyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (4-hydroxycyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-methyl-1- ( 4-oxocyclohexyl) ethyl, 1- (1-adamantyl) 5-norbornene-2-carboxylate And 1-methyl-ethyl.
樹脂（Ａ）が式（ａ１−３）で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、樹脂（Ａ）の全構造単位に対して、通常１０〜９５モル％であり、好ましくは１５〜９０モル％であり、より好ましくは２０〜８５モル％である。 When the resin (A) includes a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a1-3), the content thereof is usually 10 to 95 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). , Preferably it is 15-90 mol%, More preferably, it is 20-85 mol%.
酸に不安定な基（１）と炭素−炭素二重結合とを有するモノマーとしては、式（ａ１−４）で表されるモノマーが挙げられる。
Ｒ10は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数１〜６のアルキル基を表す。
Ｒ11は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数２〜４のアシル基、炭素数２〜４のアシルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。
ｌａは０〜４の整数を表す。ｌａが２以上の整数である場合、複数のＲ11は同一であっても異なってもよい。
Ｒ12及びＲ13はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜１２の炭化水素基を表す。
Ｘａ２は、単結合又は２価の炭素数１〜１７の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれるに含まれる水素原子はハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数２〜４のアシル基又は炭素数２〜４のアシルオキシ基で置換されていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は−ＣＯ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ２−又は−Ｎ（Ｒｃ）−で置き換わっていてもよい。Ｒｃは、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。
Ｙａ３は、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基であり、該脂肪族炭化水素基、該飽和環状炭化水素基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子はハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数２〜４のアシル基又は炭素数２〜４のアシルオキシ基で置換されていてもよい。］
Examples of the monomer having an acid labile group (1) and a carbon-carbon double bond include monomers represented by the formula (a1-4).
R 10 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R 11 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyl group, or methacryloyl. Represents a group.
la represents an integer of 0 to 4. When la is an integer of 2 or more, the plurality of R 11 may be the same or different.
R 12 and R 13 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
X a2 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxy group, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is — CO—, —O—, —S—, —SO 2 — or —N (R c ) — may be substituted. R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Y a3 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, the aliphatic hydrocarbon group, The hydrogen atom contained in the saturated cyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms. Alternatively, it may be substituted with an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms. ]
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子が挙げられる。
ハロゲン原子を有してもよいアルキル基としては、例えば、ペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロｓｅｃ−ブチル基、ペルフルオロｔｅｒｔ−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルクロロメチル基、ペルブロモメチル基、ペルヨードメチル基などが挙げられる。
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロピポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ｎ−ペントキシ基、ｎ−ヘキトキシ基、ヘプトキシ基、オクトキシ基、２−エチルヘキトキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基等が挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等が挙げられる。
アシルオキシ基としては、例えば、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基等が挙げられる。
炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。
飽和炭化水素基としては、脂肪族炭化水素、飽和環状炭化水素等が挙げられる。
Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
Examples of the alkyl group that may have a halogen atom include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, and a perfluoropentyl group. Perfluorohexyl group, perchloromethyl group, perbromomethyl group, periodomethyl group and the like.
Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, n-pentoxy group, n-hexoxy group, heptoxy group, Examples include octoxy group, 2-ethylhexoxy group, nonyloxy group, decyloxy group, undecyloxy group, dodecyloxy group and the like.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.
Examples of the acyloxy group include an acetyloxy group, a propionyloxy group, and a butyryloxy group.
Examples of the hydrocarbon group include an aliphatic hydrocarbon group, a saturated cyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group.
Examples of the saturated hydrocarbon group include aliphatic hydrocarbons and saturated cyclic hydrocarbons.
Ｒ10及びＲ11のアルキル基としては、炭素数１〜４が好ましく、炭素数１又は２がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
Ｒ11のアルコキシ基としては、炭素数１又は２がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
Ｒ12及びＲ13の炭化水素基としては、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２−アルキルアダマンタン−２−イル基、１−（アダマンタン−１−イル）−１−アルキル基、イソボルニル基等が好ましい。
Ｘａ２及びＹａ３が有していてもよい置換基としては、好ましくはヒドロキシ基である。
The alkyl group for R 10 and R 11 preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 or 2 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group.
As the alkoxy group for R 11 , C 1 or 2 is more preferable, and a methoxy group is particularly preferable.
Examples of the hydrocarbon group for R 12 and R 13 include isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, cyclohexyl group, adamantyl group, A 2-alkyladamantan-2-yl group, a 1- (adamantan-1-yl) -1-alkyl group, an isobornyl group, and the like are preferable.
The substituent that X a2 and Y a3 may have is preferably a hydroxy group.
式（ａ１−４）で表されるモノマーとしては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。 Examples of the monomer represented by the formula (a1-4) include the following monomers.
樹脂（Ａ）が式（ａ１−４）で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、樹脂（Ａ）の全構造単位に対して、通常１０〜９５モル％であり、好ましくは１５〜９０モル％であり、より好ましくは２０〜８５モル％である。 When the resin (A) includes a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a1-4), the content is usually 10 to 95 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). , Preferably it is 15-90 mol%, More preferably, it is 20-85 mol%.
〈その他の酸不安定モノマー〉
さらに、酸不安定基と炭素−炭素二重結合とを分子内に有する他の構造単位を誘導するその他のモノマーを用いてもよい。
このようなモノマーとしては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。
Furthermore, other monomers that derive other structural units having an acid labile group and a carbon-carbon double bond in the molecule may be used.
Examples of such a monomer include the following monomers.
樹脂（Ａ）がその他の酸不安定モノマーに由来する構造単位を有する場合、その含有量は、樹脂（Ａ）の全構造単位に対して、通常、１０〜９５モル％であり、好ましくは１５〜９０モル％であり、より好ましくは２０〜８５モル％である。 When the resin (A) has a structural unit derived from another acid labile monomer, the content thereof is usually 10 to 95 mol% with respect to the total structural unit of the resin (A), preferably 15 It is -90 mol%, More preferably, it is 20-85 mol%.
樹脂（Ａ）は、好ましくは、酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）と、酸に不安定な基を有さないモノマー（以下「酸安定モノマー」という場合がある）との共重合体である。酸安定モノマーは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
樹脂（Ａ）が酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）と酸安定モノマーとの共重合体である場合、酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）に由来する構造単位は、全構造単位に対して、好ましくは１０〜８０モル％、より好ましくは２０〜６０モル％である。また、アダマンチル基を有するモノマー（特に酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１−１））に由来する構造単位を、酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）１００モル％に対して１５モル％以上とすることが好ましい。アダマンチル基を有するモノマーの比率が増えると、レジストのドライエッチング耐性が向上する。
The resin (A) is preferably a co-polymerization of a monomer (a1) having an acid labile group and a monomer having no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer”). It is a coalescence. An acid stable monomer may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
When the resin (A) is a copolymer of a monomer (a1) having an acid labile group and an acid stable monomer, the structural units derived from the monomer (a1) having an acid labile group are all Preferably it is 10-80 mol% with respect to a structural unit, More preferably, it is 20-60 mol%. Further, the structural unit derived from the monomer having an adamantyl group (particularly the monomer (a1-1) having an acid labile group) is converted to 15 mol per 100 mol% of the monomer (a1) having an acid labile group. It is preferable to set it as mol% or more. When the ratio of the monomer having an adamantyl group increases, the dry etching resistance of the resist is improved.
酸安定モノマーとしては、ヒドロキシ基又はラクトン環を有するものが好ましい。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（以下「ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）」という）又はラクトン環を含有する酸安定モノマー（以下「ラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３）」という）に由来する構造単位を有する樹脂を使用すれば、レジストの解像度及び基板への密着性を向上させることができる。 As the acid stable monomer, those having a hydroxy group or a lactone ring are preferred. Derived from an acid stable monomer having a hydroxy group (hereinafter referred to as “acid stable monomer having a hydroxy group (a2)”) or an acid stable monomer having a lactone ring (hereinafter referred to as “acid stable monomer having a lactone ring (a3)”) If a resin having a structural unit to be used is used, the resolution of the resist and the adhesion to the substrate can be improved.
〈ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）〉
レジスト組成物をＫｒＦエキシマレーザ露光（２４８ｎｍ）、あるいは、電子線又はＥＵＶなどの高エネルギー線照射に用いる場合、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）として、ヒドロキシスチレン類であるフェノール性ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２−０）を使用することが好ましい。短波長のＡｒＦエキシマレーザ露光（１９３ｎｍ）などを用いる場合は、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）として、式（ａ２−１）で表されるヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーを使用することが好ましい。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
<Acid-stable monomer having a hydroxy group (a2)>
When the resist composition is used for KrF excimer laser exposure (248 nm) or irradiation with high energy rays such as an electron beam or EUV, a phenolic hydroxy group which is a hydroxystyrene is used as an acid stable monomer (a2) having a hydroxy group. It is preferable to use the acid-stable monomer (a2-0) it has. When using short wavelength ArF excimer laser exposure (193 nm) or the like, an acid stable monomer having a hydroxyadamantyl group represented by formula (a2-1) should be used as the acid stable monomer having a hydroxy group (a2). Is preferred. The acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group may be used alone or in combination of two or more.
フェノール性ヒドロキシ基を有するモノマー（ａ２−０）として、式（ａ２−０）で表されるｐ−又はｍ−ヒドロキシスチレンなどのスチレン系モノマーが挙げられる。 Examples of the monomer (a2-0) having a phenolic hydroxy group include styrene monomers such as p- or m-hydroxystyrene represented by the formula (a2-0).
Ｒ８は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数１〜６のアルキル基を表す。
Ｒ９は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数２〜４のアシル基、炭素数２〜４のアシルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。
ｍａは０〜４の整数を表す。ｍａが２以上の整数である場合、複数のＲ９は同一であっても異なってもよい。］
R 8 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R 9 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyl group, or methacryloyl. Represents a group.
ma represents an integer of 0 to 4. When ma is an integer of 2 or more, the plurality of R 9 may be the same or different. ]
Ｒ８及びＲ９におけるアルキル基としては、炭素数１〜４のアルキル基が好ましく、炭素数１又は２のアルキル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
Ｒ９におけるアルコキシ基としては、炭素数１〜４のアルコキシ基が好ましく、炭素数１又は２のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
ｍａは０〜２が好ましく、０又は１がより好ましく、０が特に好ましい。
The alkyl group for R 8 and R 9 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group.
The alkoxy group for R 9 is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably an alkoxy group having 1 or 2 carbon atoms, and particularly preferably a methoxy group.
ma is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1, and particularly preferably 0.
このようなフェノール性ヒドロキシ基を有するモノマーに由来する構造単位を有する共重合樹脂は、フェノール性ヒドロキシ基がアセチルオキシ基に置き換わったものに相当するアセチルオキシスチレン類及び共重合させるモノマーをラジカル重合した後、酸によって脱アセチルすることによって製造することができる。 The copolymer resin having a structural unit derived from a monomer having a phenolic hydroxy group is obtained by radical polymerization of acetyloxystyrenes corresponding to those obtained by replacing the phenolic hydroxy group with an acetyloxy group and a monomer to be copolymerized. Thereafter, it can be produced by deacetylation with an acid.
フェノール性ヒドロキシ基を有するモノマーとしては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。
なかでも、４−ヒドロキシスチレン又は４−ヒドロキシ−α−メチルスチレンが特に好ましい。
樹脂（Ａ）が式（ａ２−０）で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、樹脂（Ａ）の全構造単位に対して、通常５〜９０モル％であり、好ましくは１０〜８５モル％であり、より好ましくは１５〜８０モル％である。
Of these, 4-hydroxystyrene or 4-hydroxy-α-methylstyrene is particularly preferable.
When the resin (A) includes a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a2-0), the content is usually 5 to 90 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). , Preferably it is 10-85 mol%, More preferably, it is 15-80 mol%.
ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーとして、式（ａ２−１）で表されるモノマーが挙げられる。
Ｌa3は、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）k2−ＣＯ−Ｏ−を表し、
ｋ２は１〜７の整数を表す。＊は−ＣＯ−との結合手を表す。
Ｒa14は、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒa15及びＲa16は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はヒドロキシ基を表す。
ｏ１は、０〜１０の整数を表す。
Examples of the acid stable monomer having a hydroxyadamantyl group include a monomer represented by the formula (a2-1).
L a3 represents —O— or * —O— (CH 2 ) k2 —CO—O—,
k2 represents an integer of 1 to 7. * Represents a bond with -CO-.
R a14 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a15 and R a16 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxy group.
o1 represents an integer of 0 to 10.
式（ａ２−１）では、Ｌa3は、好ましくは、−Ｏ−、−Ｏ−（ＣＨ2）f1−ＣＯ−Ｏ−であり（前記ｆ１は、１〜４の整数である）、より好ましくは−Ｏ−である。
Ｒa14は、好ましくはメチル基である。
Ｒa15は、好ましくは水素原子である。
Ｒa16は、好ましくは水素原子又はヒドロキシ基である。
ｏ１は、好ましくは０〜３の整数、より好ましくは０又は１である。
In the formula (a2-1), L a3 is preferably, -O -, - O- (CH 2) f1 -CO-O- and is (wherein f1 is an integer from 1 to 4), more preferably Is —O—.
R a14 is preferably a methyl group.
R a15 is preferably a hydrogen atom.
R a16 is preferably a hydrogen atom or a hydroxy group.
o1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマー（ａ２−１）としては、例えば、以下のものが挙げられる。中でも、３−ヒドロキシアダマンタン−１−イル（メタ）アクリレート、３，５−ジヒドロキシアダマンタン−１−イル（メタ）アクリレート及び（メタ）アクリル酸１−（３，５−ジヒドロキシアダマンタン−１−イルオキシカルボニル）メチルが好ましく、３−ヒドロキシアダマンタン−１−イル（メタ）アクリレート及び３，５−ジヒドロキシアダマンタン−１−イル（メタ）アクリレートがより好ましく、３−ヒドロキシアダマンタン−１−イルメタクリレート及び３，５−ジヒドロキシアダマンタン−１−イルメタクリレートがさらに好ましい。 As an acid stable monomer (a2-1) which has a hydroxyadamantyl group, the following are mentioned, for example. Among them, 3-hydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate, 3,5-dihydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid 1- (3,5-dihydroxyadamantan-1-yloxycarbonyl ) Methyl is preferred, 3-hydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate and 3,5-dihydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate are more preferred, 3-hydroxyadamantan-1-yl methacrylate and 3,5- More preferred is dihydroxyadamantan-1-yl methacrylate.
樹脂（Ａ）が式（ａ２−１）で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、樹脂（Ａ）の全構造単位に対して、通常３〜４０モル％であり、好ましくは５〜３５モル％であり、より好ましくは５〜３０モル％であり、さらに好ましくは５〜１５モル％である。 When the resin (A) includes a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a2-1), the content is usually 3 to 40 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). , Preferably it is 5-35 mol%, More preferably, it is 5-30 mol%, More preferably, it is 5-15 mol%.
〈ラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３）〉
酸安定モノマー（ａ３）が有するラクトン環は、例えば、β−プロピオラクトン環、γ−ブチロラクトン環、δ−バレロラクトン環のような単環でもよく、単環式のラクトン環と他の環との縮合環でもよい。これらラクトン環の中で、γ−ブチロラクトン環及びγ−ブチロラクトン環と他の環との縮合環が好ましい。
<Acid-stable monomer having a lactone ring (a3)>
The lactone ring possessed by the acid stable monomer (a3) may be, for example, a monocycle such as a β-propiolactone ring, γ-butyrolactone ring, or δ-valerolactone ring, and a monocyclic lactone ring and other rings The condensed ring may be used. Among these lactone rings, a γ-butyrolactone ring and a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and another ring are preferable.
ラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３）は、好ましくは、式（ａ３−１）、式（ａ３−２）又は式（ａ３−３）で表される。これらの１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。 The acid-stable monomer (a3) having a lactone ring is preferably represented by the formula (a3-1), the formula (a3-2) or the formula (a3-3). These 1 type may be used independently and may use 2 or more types together.
Ｌa4〜Ｌa6は、それぞれ独立に、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）k3−ＣＯ−Ｏ−を表す。
ｋ３は１〜７の整数を表す。＊は−ＣＯ−との結合手を表す。
Ｒa18〜Ｒa20は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒa21は、炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基を表す。
ｐ１は０〜５の整数を表す。
Ｒa22及びＲa23は、それぞれ独立に、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基を表す。
ｑ１及びｒ１は、それぞれ独立に０〜３の整数を表す。ｐ１、ｑ１又はｒ１が２以上のとき、それぞれ、複数のＲa21、Ｒa22又はＲa23は、互いに同一でも異なってもよい。
L a4 to L a6 each independently represent —O— or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—.
k3 represents an integer of 1 to 7. * Represents a bond with -CO-.
R a18 to R a20 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a21 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
p1 represents an integer of 0 to 5.
R a22 and R a23 each independently represent a carboxy group, a cyano group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
q1 and r1 each independently represents an integer of 0 to 3. When p1, q1 or r1 is 2 or more, a plurality of R a21 , R a22 or R a23 may be the same as or different from each other.
式（ａ３−１）〜式（ａ３−３）中のＬa4〜Ｌa6としては、それぞれ独立に、−Ｏ−又は＊−Ｏ−（ＣＨ2）d1−ＣＯ−Ｏ−であることが好ましく（前記ｄ１は、１〜４の整数である）、より好ましくは−Ｏ−である。
Ｒa18〜Ｒa21は、好ましくはメチル基である。
Ｒa22及びＲa23は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
ｐ１、ｑ１及びｒ１は、それぞれ独立に、好ましくは０〜２、より好ましくは０又は１である。
L a4 to L a6 in formula (a3-1) to formula (a3-3) are each independently preferably —O— or * —O— (CH 2 ) d1 —CO—O—. (Wherein d1 is an integer of 1 to 4), more preferably -O-.
R a18 to R a21 are preferably methyl groups.
R a22 and R a23 are each independently preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
p1, q1 and r1 are each independently preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1.
γ−ブチロラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３−１）としては、例えば、以下のものが挙げられる。
γ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定モノマー（ａ３−２）としては、例えば以下のものが挙げられる。 Examples of the acid stable monomer (a3-2) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and norbornane ring include the following.
γ−ブチロラクトン環とシクロヘキサン環との縮合環を有する酸安定モノマー（ａ３−３）としては、例えば以下のものが挙げられる。
ラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３）の中でも、（メタ）アクリル酸（５−オキソ−４−オキサトリシクロ［４．２．１．０3,7］ノナン−２−イル、（メタ）アクリル酸テトラヒドロ−２−オキソ−３−フリル、（メタ）アクリル酸２−（５−オキソ−４−オキサトリシクロ［４．２．１．０3,7］ノナン−２−イルオキシ）−２−オキソエチルが好ましく、メタクリレート形態のものがより好ましい。 Among acid-stable monomers (a3) having a lactone ring, (meth) acrylic acid (5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-2-yl, (meth) acrylic Acid tetrahydro-2-oxo-3-furyl, 2- (5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-2-yloxy) -2-oxoethyl (meth) acrylate Are preferred, and those in the form of methacrylate are more preferred.
樹脂（Ａ）が式（ａ３−１）、式（ａ３−２）又は式（ａ３−３）で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、樹脂（Ａ）の全構造単位に対して、それぞれ通常５〜５０モル％であり、好ましくは１０〜４５モル％であり、より好ましくは１５〜４０モル％である。樹脂がラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３）に由来する構造単位を含む場合、その合計含有量は、樹脂の全構造単位に対して、通常５〜６０モル％であり、好ましくは１５〜５５モル％である。 When the resin (A) includes a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a3-1), the formula (a3-2) or the formula (a3-3), the content thereof is the total of the resin (A). It is 5-50 mol% normally with respect to a structural unit, Preferably it is 10-45 mol%, More preferably, it is 15-40 mol%. When the resin contains a structural unit derived from the acid-stable monomer (a3) having a lactone ring, the total content is usually 5 to 60 mol%, preferably 15 to 55, based on the total structural unit of the resin. Mol%.
〈その他の酸安定モノマー（ａ４）〉
その他の酸安定モノマー（ａ４）としては、例えば、式（ａ４−１）で表される無水マレイン酸、式（ａ４−２）で表される無水イタコン酸又は式（ａ４−３）で表されるノルボルネン環を有する酸安定モノマーなどが挙げられる。
<Other acid stable monomers (a4)>
Examples of the other acid stable monomer (a4) include maleic anhydride represented by formula (a4-1), itaconic anhydride represented by formula (a4-2), and formula (a4-3). And acid-stable monomers having a norbornene ring.
Ｒa25及びＲa26は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜３の脂肪族炭化水素基、シアノ基、カルボキシ基又は基−ＣＯＯＲa27を表すか、或いはＲa25及びＲa26は互いに結合して−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−を形成し、
Ｒa27は、炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。但し−ＣＯＯＲa27が酸不安定基となるものは除く（即ちＲa27は、第三級炭素原子が−Ｏ−と結合するものを含まない）。
R a25 and R a26 each independently represent a hydrogen atom, a C 1-3 aliphatic hydrocarbon group optionally having a hydroxy group, a cyano group, a carboxy group or a group —COOR a27 , or R a25 and R a26 combine with each other to form —CO—O—CO—,
R a27 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group. May be replaced by -O- or -CO-. However, those in which —COOR a27 is an acid labile group are excluded (that is, R a27 does not include those in which a tertiary carbon atom is bonded to —O—).
Ｒa25及びＲa26のヒドロキシ基を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
Ｒa27の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜８、より好ましくは炭素数１〜６である。飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数４〜１８、より好ましくは炭素数４〜１２である。
Ｒa27としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、２−オキソ−オキソラン−３−イル基、２−オキソ−オキソラン−４−イル基などが挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group which may have a hydroxyl group for R a25 and R a26 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, and a 2-hydroxyethyl group.
The aliphatic hydrocarbon group for R a27 preferably has 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms. The saturated cyclic hydrocarbon group preferably has 4 to 18 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms.
Examples of R a27 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 2-oxo-oxolan-3-yl group, and a 2-oxo-oxolan-4-yl group.
ノルボルネン環を有する酸安定モノマー（ａ４−３）としては、例えば、２−ノルボルネン、２−ヒドロキシ−５−ノルボルネン、５−ノルボルネン−２−カルボン酸、５−ノルボルネン−２−カルボン酸メチル、５−ノルボルネン−２−カルボン酸２−ヒドロキシ−１−エチル、５−ノルボルネン−２−メタノール、５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物などが挙げられる。 Examples of the acid-stable monomer (a4-3) having a norbornene ring include 2-norbornene, 2-hydroxy-5-norbornene, 5-norbornene-2-carboxylic acid, methyl 5-norbornene-2-carboxylate, 5- Examples include norbornene-2-carboxylic acid 2-hydroxy-1-ethyl, 5-norbornene-2-methanol, and 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride.
樹脂（Ａ）が式（ａ４−１）、式（ａ４−２）又は式（ａ４−３）で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、樹脂（Ａ）の全構造単位に対して、通常２〜４０モル％であり、好ましくは３〜３０モル％であり、より好ましくは５〜２０モル％である。 When the resin (A) includes a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a4-1), the formula (a4-2), or the formula (a4-3), the content thereof is all of the resin (A). It is 2-40 mol% normally with respect to a structural unit, Preferably it is 3-30 mol%, More preferably, it is 5-20 mol%.
好ましい樹脂（Ａ）は、少なくとも、酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）及び／又はラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３）を重合させた共重合体である。この好ましい共重合体において、酸に不安定な基を有するモノマー（ａ１）は、より好ましくはアダマンチル基を有するモノマー（ａ１−１）及びシクロへキシル基を有するモノマー（ａ１−２）の少なくとも１種（さらに好ましくはアダマンチル基を有するモノマー（ａ１−１））であり、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー（ａ２）は、好ましくはヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマー（ａ２−１）であり、ラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３）は、より好ましくはγ−ブチロラクトン環を有する酸安定モノマー（ａ３−１）及びγ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定モノマー（ａ３−２）の少なくとも１種である。樹脂（Ａ）は、公知の重合法（例えばラジカル重合法）によって製造できる。 A preferred resin (A) is a copolymer obtained by polymerizing at least a monomer (a1) having an acid labile group, an acid stable monomer (a2) having a hydroxy group, and / or an acid stable monomer (a3) having a lactone ring. It is a polymer. In this preferred copolymer, the monomer (a1) having an acid labile group is more preferably at least one of a monomer (a1-1) having an adamantyl group and a monomer (a1-2) having a cyclohexyl group. A species (more preferably a monomer (a1-1) having an adamantyl group), and an acid stable monomer (a2) having a hydroxy group, preferably an acid stable monomer (a2-1) having a hydroxyadamantyl group, and a lactone The acid-stable monomer (a3) having a ring is more preferably an acid-stable monomer (a3-1) having a γ-butyrolactone ring and an acid-stable monomer (a3-2) having a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and a norbornane ring At least one of the following. Resin (A) can be manufactured by a well-known polymerization method (for example, radical polymerization method).
樹脂（Ａ）の重量平均分子量は、好ましくは、２，５００以上（より好ましくは３，０００以上、さらに好ましくは３，５００以上、とりわけ好ましくは４，０００以上）、５０，０００以下（より好ましくは３０，０００以下、さらに好ましくは１５，０００以下、とりわけ好ましくは９，５００以下）である。樹脂（Ａ）の重量平均分子量が上記の範囲内であると、レジストパターン形成時の露光マージンが広く、得られるレジストパターンは解像度に優れる傾向があるため、好ましい。
樹脂（Ａ）の含有量は、組成物の固形分中８０質量％以上９９質量％以下であることが好ましい。
なお本明細書において「組成物中の固形分」とは、後述する溶剤（Ｅ）を除いたレジスト組成物成分の合計を意味する。組成物中の固形分及びこれに対する樹脂（Ａ）の含有量は、例えば、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段で測定することができる。
The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,500 or more (more preferably 3,000 or more, further preferably 3,500 or more, particularly preferably 4,000 or more), 50,000 or less (more preferably). Is 30,000 or less, more preferably 15,000 or less, and particularly preferably 9,500 or less. When the weight average molecular weight of the resin (A) is within the above range, the exposure margin at the time of forming the resist pattern is wide, and the resulting resist pattern tends to be excellent in resolution, which is preferable.
It is preferable that content of resin (A) is 80 to 99 mass% in solid content of a composition.
In the present specification, the “solid content in the composition” means the total of resist composition components excluding the solvent (E) described later. The solid content in the composition and the content of the resin (A) relative thereto can be measured by a known analysis means such as liquid chromatography or gas chromatography.
〈酸発生剤（以下「酸発生剤（Ｂ）」という場合がある）〉
酸発生剤（Ｂ）は、式（Ｂ１）で表されるスルホン酸塩である。
Ｑ1及びＱ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数１〜６のペルフルオロアルキル基を表す。
Ｌb1は、単結合又は炭素数１〜１７の２価の飽和炭化水素基を表し、該２価の飽和炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｙは、置換基を有していてもよい炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＳＯ２−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｚ+は、有機カチオンを表す。］
<Acid generator (hereinafter sometimes referred to as "acid generator (B)")>
The acid generator (B) is a sulfonate represented by the formula (B1).
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group is replaced by —O— or —CO—. May be.
Y represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and the aliphatic group —CH 2 — contained in the hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be replaced by —O—, —SO 2 — or —CO—.
Z + represents an organic cation. ]
Ｑ1及びＱ2のペルフルオロアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロｓｅｃ−ブチル基、ペルフルオロｔｅｒｔ−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基などが挙げられる。
式（Ｂ１）では、Ｑ1及びＱ2は、それぞれ独立に、好ましくはトリフルオロメチル基又はフッ素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。
Examples of the perfluoroalkyl group of Q 1 and Q 2 include a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, and a perfluoropentyl group. And perfluorohexyl group.
In formula (B1), Q 1 and Q 2 are each independently preferably a trifluoromethyl group or a fluorine atom, more preferably a fluorine atom.
Ｌb1の２価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルカンジイル基、分岐状アルカンジイル基、単環式又は多環式の２価の飽和環状炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち２種以上を組み合わせたものでもよい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン−１，３−ジイル基、プロパン−１，２−ジイル基、ブタン−１，４−ジイル基、ペンタン−１，５−ジイル基、ヘキサン−１，６−ジイル基、ヘプタン−１，７−ジイル基、オクタン−１，８−ジイル基、ノナン−１，９−ジイル基、デカン−１，１０−ジイル基、ウンデカン−１，１１−ジイル基、ドデカン−１，１２−ジイル基、トリデカン−１，１３−ジイル基、テトラデカン−１，１４−ジイル基、ペンタデカン−１，１５−ジイル基、ヘキサデカン−１，１６−ジイル基、ヘプタデカン−１，１７−ジイル基、エタン−１，１−ジイル基、プロパン−１，１−ジイル基、プロパン−２，２−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基；
直鎖状アルカンジイル基に、アルキル基（特に、炭素数１〜４のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等）の側鎖を有したもの、例えば、ブタン−１，３−ジイル基、２−メチルプロパン−１，３−ジイル基、２−メチルプロパン−１，２−ジイル基、ペンタン−１，４−ジイル基、２−メチルブタン−１，４−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基；
シクロブタン−１，３−ジイル基、シクロペンタン−１，３−ジイル基、シクロヘキサン−１，４−ジイル基、シクロオクタン−１，５−ジイル基、等のシクロアルカンジイル基である単環式の飽和環状炭化水素基；
ノルボルナン−１，４−ジイル基、ノルボルナン−２，５−ジイル基、アダマンタン−１，５−ジイル基、アダマンタン−２，６−ジイル基等の多環式の２価の飽和環状炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group for L b1 include a linear alkanediyl group, a branched alkanediyl group, and a monocyclic or polycyclic divalent saturated cyclic hydrocarbon group. Two or more of them may be combined.
Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1 , 6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane-1,11-diyl group , Dodecane-1,12-diyl group, tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, hexadecane-1,16-diyl group, heptadecane-1, Linear alkanediyl groups such as 17-diyl group, ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group, propane-2,2-diyl group;
An alkyl group (particularly an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group); For example, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl A branched alkanediyl group such as a 2-methylbutane-1,4-diyl group;
Monocyclic cycloalkanediyl groups such as cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, cyclooctane-1,5-diyl group, etc. Saturated cyclic hydrocarbon group;
Polycyclic divalent saturated cyclic hydrocarbon groups such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, adamantane-2,6-diyl group, etc. Is mentioned.
Ｌb1における２価の飽和炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−が−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わった基としては、例えば、式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−６）が挙げられる。Ｌb1は、好ましくは式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−４）のいずれか、さらに好ましくは式（ｂ１−１）又は式（ｂ１−２）が挙げられる。なお、式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−６）は、その左右を式（Ｂ１）に合わせて記載しており、左側でＣ（Ｑ1）（Ｑ2）−と結合し、右側で−Ｙと結合する。以下の式（ｂ１−１）〜式（ｂ１−６）の具体例も同様である。 Examples of the group in which —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group in L b1 is replaced by —O— or —CO— include formulas (b1-1) to (b1-6). . L b1 is preferably any one of formulas (b1-1) to (b1-4), more preferably formula (b1-1) or formula (b1-2). Incidentally, the formula (b1-1) ~ formula (b1-6) are described together the left and right in the equation (B1), the left C (Q 1) (Q 2 ) - bound to, the right side Combines with -Y. The same applies to specific examples of the following formulas (b1-1) to (b1-6).
Ｌb2は、単結合又は炭素数１〜１５の２価の飽和炭化水素基を表す。
Ｌb3は、単結合又は炭素数１〜１２の２価の飽和炭化水素基を表す。
Ｌb4は、炭素数１〜１３の２価の飽和炭化水素基を表す。但しＬb3及びＬb4の炭素数上限は１３である。
Ｌb5は、炭素数１〜１５の２価の飽和炭化水素基を表す。
Ｌb6及びＬb7は、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の２価の飽和炭化水素基を表す。但しＬb6及びＬb7の炭素数上限は１６である。
Ｌb8は、炭素数１〜１４の２価の飽和炭化水素基を表す。
Ｌb9及びＬb10は、それぞれ独立に、炭素数１〜１１の２価の飽和炭化水素基を表す。但しＬｂ９及びＬｂ１０の炭素数上限は１２である。
中でも、式（ｂ１−１）で表される２価の基が好ましく、Ｌb2が単結合又は−ＣＨ２−である式（ｂ１−１）で表される２価の基がより好ましい。
L b2 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b3 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
L b4 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms. However, the upper limit of the carbon number of L b3 and L b4 is 13.
L b5 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b6 and L b7 each independently represent a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms. However, the upper limit of the carbon number of L b6 and L b7 is 16.
L b8 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.
L b9 and L b10 each independently represent a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 11 carbon atoms. However, the upper limit of the carbon number of L b9 and L b10 is 12.
Among these, a divalent group represented by the formula (b1-1) is preferable, and a divalent group represented by the formula (b1-1) in which L b2 is a single bond or —CH 2 — is more preferable.
式（ｂ１−１）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
式（ｂ１−２）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
式（ｂ１−３）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
式（ｂ１−４）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
式（ｂ１−５）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
式（ｂ１−６）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Ｌb1の飽和炭化水素基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基、炭素数７〜２１のアラルキル基、炭素数２〜４のアシル基又はグリシジルオキシ基などが挙げられる。
アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、トリチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等が挙げられる。
The saturated hydrocarbon group for L b1 may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxy group, a carboxy group, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, and a glycidyloxy group. Is mentioned.
Examples of the aralkyl group include benzyl group, phenethyl group, phenylpropyl group, trityl group, naphthylmethyl group, naphthylethyl group and the like.
Ｙの脂肪族炭化水素基としては、炭素数１〜６のアルキル基が好ましい。
Ｙの飽和環状炭化水素基としては、以下の式（Ｙ１）〜式（Ｙ１１）で表される基が挙げられる。
脂肪族炭化水素基及び飽和環状炭化水素基の置換基としては、例えば、ハロゲン原子（但しフッ素原子を除く）、ヒドロキシ基、オキソ基、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基、ヒドロキシ基含有炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１６の飽和環状炭化水素基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基、炭素数７〜２１のアラルキル基、炭素数２〜４のアシル基、グリシジルオキシ基又は−（ＣＨ2）j2−Ｏ−ＣＯ−Ｒb1基（式中、Ｒb1は、炭素数１〜１６の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１６の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を表す。ｊ２は、０〜４の整数を表す。）などが挙げられる。Ｙの置換基である脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基、芳香族炭化水素基及びアラルキル基等は、さらに置換基を有していてもよい。ここでの置換基は、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキソ基等が挙げられる。
ヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
Ｙの脂肪族炭化水素基及び飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−が−Ｏ−、−ＳＯ２−又は−ＣＯ−で置き換わった基としては、例えば、エーテル結合又は環状エーテル基（−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換わった基）、オキソ基を有する飽和環状炭化水素基（−ＣＨ２−が−ＣＯ−で置き換わった基）、スルトン環基（隣り合う２つの−ＣＨ２−が、それぞれ、−Ｏ−又は−ＳＯ２−で置き換わった基）又はラクトン環基（隣り合う２つの−ＣＨ２−が、それぞれ、−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わった基）等が挙げられる。
As the aliphatic hydrocarbon group for Y, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable.
Examples of the saturated cyclic hydrocarbon group for Y include groups represented by the following formulas (Y1) to (Y11).
Examples of the substituent of the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group include a halogen atom (excluding a fluorine atom), a hydroxy group, an oxo group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and a hydroxy group. C1-C12 aliphatic hydrocarbon group, C3-C16 saturated cyclic hydrocarbon group, C1-C12 alkoxy group, C6-C18 aromatic hydrocarbon group, C7-C21 An aralkyl group, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, a glycidyloxy group, or — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 group (wherein R b1 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms) Represents a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, j2 represents an integer of 0 to 4). The aliphatic hydrocarbon group, saturated cyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, aralkyl group, and the like, which are substituents for Y, may further have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, a halogen atom, a hydroxy group, and an oxo group.
Examples of the hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group include a hydroxymethyl group and a hydroxyethyl group.
Examples of the group in which —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group and saturated cyclic hydrocarbon group of Y is replaced by —O—, —SO 2 — or —CO— include, for example, an ether bond or a cyclic ether group (— A group in which CH 2 — is replaced with —O—, a saturated cyclic hydrocarbon group having an oxo group (a group in which —CH 2 — is replaced with —CO—), a sultone ring group (two adjacent —CH 2 — are , A group replaced with —O— or —SO 2 —, respectively, or a lactone ring group (a group in which two adjacent —CH 2 — are replaced with —O— or —CO—, respectively).
例えば、飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−が−Ｏ−、−ＳＯ２−又は−ＣＯ−で置き換わった基としては、以下の式（Ｙ１２）〜式（Ｙ２６）で表される基が挙げられる。
なかでも、好ましくは式（Ｙ１）〜式（Ｙ１９）のいずれかで表される基であり、より好ましくは式（Ｙ１１）、式（Ｙ１４）、式（Ｙ１５）又は式（Ｙ１９）で表される基であり、さらに好ましくは式（Ｙ１１）又は式（Ｙ１４）で表される基である。 Especially, it is preferably a group represented by any one of formulas (Y1) to (Y19), more preferably represented by formula (Y11), formula (Y14), formula (Y15) or formula (Y19). And more preferably a group represented by formula (Y11) or formula (Y14).
脂肪族炭化水素基で置換された飽和環状炭化水素基であるＹとしては、例えば以下のものが挙げられる。
ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基で置換された飽和環状炭化水素基であるＹとしては、例えば以下のものが挙げられる。
芳香族炭化水素基で置換された飽和環状炭化水素基であるＹとしては、例えば以下のものが挙げられる。
−（ＣＨ2）j2−Ｏ−ＣＯ−Ｒb1基で置換された飽和環状炭化水素基であるＹとしては、例えば以下のものが挙げられる。
Ｙは、好ましくは置換基（例えば、ヒドロキシ基、オキソ基等）を有していてもよいアダマンチル基であり、より好ましくはアダマンチル基、ヒドロキシアダマンチル基又はオキソアダマンチル基である。 Y is preferably an adamantyl group which may have a substituent (for example, a hydroxy group, an oxo group, etc.), more preferably an adamantyl group, a hydroxyadamantyl group or an oxoadamantyl group.
式（Ｂ１）で表される塩におけるスルホン酸アニオンとしては、例えば、置換基Ｌｂ１が式（ｂ１−１）である以下の式（ｂ１−１−１）〜式（ｂ１−１−９）で表されるアニオンが好ましい。以下の式においては、置換基の定義は上記と同じ意味であり、置換基Ｒｂ２及びＲｂ３は、それぞれ独立に炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基（好ましくは、メチル基）を表す。 Examples of the sulfonate anion in the salt represented by the formula (B1) include the following formulas (b1-1-1) to (b1-1-9) in which the substituent L b1 is the formula (b1-1). An anion represented by In the following formulae, the definition of the substituent has the same meaning as described above, and the substituents R b2 and R b3 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms (preferably a methyl group). .
脂肪族炭化水素基又は無置換の飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオン又は脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。
−（ＣＨ2）j2−Ｏ−ＣＯ−Ｒb1基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。
ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。 Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with a hydroxy group or a hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group and a divalent group represented by the formula (b1-1) include the following: Things.
芳香族炭化水素基又はアラルキル基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。 Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with an aromatic hydrocarbon group or an aralkyl group and a divalent group represented by the formula (b1-1) include the following. It is done.
環状エーテルであるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。
ラクトン環であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。
オキソ基を有する飽和環状炭化水素であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。 Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon having an oxo group and a divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
スルトン環であるＹと式（ｂ１−１）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。
脂肪族炭化水素基又は無置換の飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオン又は脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。
−（ＣＨ2）j2−Ｏ−ＣＯ−Ｒb1基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。 As the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 group and a divalent group represented by the formula (b1-2), For example, the following are mentioned.
ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。 Examples of the sulfonate anion containing Y which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with a hydroxy group or a hydroxy group-containing aliphatic hydrocarbon group and a divalent group represented by the formula (b1-2) include the following: Things.
芳香族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。 Examples of the sulfonate anion containing Y, which is a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with an aromatic hydrocarbon group, and a divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
環状エーテルであるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。 Examples of the sulfonate anion containing Y which is a cyclic ether and the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
ラクトン環であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。 Examples of the sulfonate anion containing Y which is a lactone ring and the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
オキソ基を有するＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。 Examples of the sulfonate anion containing Y having an oxo group and the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
スルトン環であるＹと式（ｂ１−２）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。 Examples of the sulfonate anion containing Y which is a sultone ring and the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
脂肪族炭化水素基又は無置換のＹと式（ｂ１−３）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオン又は脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−３）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。 Y which is an aliphatic hydrocarbon group or a saturated cyclic hydrocarbon group substituted with a sulfonate anion or an aliphatic hydrocarbon group containing an unsubstituted Y and a divalent group represented by the formula (b1-3) Examples of the sulfonate anion containing the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
アルコキシ基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−３）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。
ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−３）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。
オキソ基を有するＹと式（ｂ１−３）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。
脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−４）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。
アルコキシ基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−４）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。
ヒドロキシ基又はヒドロキシ基含有脂肪族炭化水素基が置換された飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−４）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。
オキソ基を有する飽和環状炭化水素基であるＹと式（ｂ１−４）で表される２価の基とを含むスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。
なかでも、式（ｂ１−１）で表される２価の基を有する以下のスルホン酸アニオンがより好ましい。
酸発生剤（Ｂ）に含まれるカチオンは、オニウムカチオン、例えば、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン、アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン、ホスホニウムカチオンなどが挙げられる。これらの中でも、スルホニウムカチオン及びヨードニウムカチオンが好ましく、アリールスルホニウムカチオンがより好ましい。 Examples of the cation contained in the acid generator (B) include an onium cation such as a sulfonium cation, an iodonium cation, an ammonium cation, a benzothiazolium cation, and a phosphonium cation. Among these, a sulfonium cation and an iodonium cation are preferable, and an arylsulfonium cation is more preferable.
式（Ｂ１）中のＺ+は、好ましくは式（ｂ２−１）〜式（ｂ２−４）のいずれかで表されるカチオンである。
これらの式（ｂ２−１）〜式（ｂ２−４）において、
Ｒb4〜Ｒb6は、それぞれ独立に、炭素数１〜３０の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を表す。該脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルコキシ基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、該飽和環状炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数２〜４のアシル基又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよく、前記芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基で置換されていてもよい。Ｒb4とＲb５とが一緒になってヘテロ原子（例えば、イオウ原子）を含む環を形成してもよい。
In these formulas (b2-1) to (b2-4),
R b4 to R b6 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. The hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the saturated cyclic hydrocarbon group May be substituted with a halogen atom, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or a glycidyloxy group, and the hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group may be a halogen atom, a hydroxy group, or a carbon atom. It may be substituted with an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. R b4 and R b5 may be combined to form a ring containing a heteroatom (for example, a sulfur atom).
Ｒb7及びＲb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表す。
ｍ２及びｎ２は、それぞれ独立に０〜５の整数を表す。ｍ２が２以上の整数である場合、複数のＲb7は互いに同一であっても異なってもよく、ｎ２が２以上の整数である場合、複数のＲb8は互いに同一であっても異なってもよい。
R b7 and R b8 each independently represent a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
m2 and n2 each independently represent an integer of 0 to 5. When m2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b7 may be the same or different from each other. When n2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b8 may be the same or different from each other. Good.
Ｒb9及びＲb10は、それぞれ独立に、炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基を表す。
Ｒb11は、水素原子、炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を表す。
Ｒb9〜Ｒb11の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜１２であり、飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数３〜１８、より好ましくは炭素数４〜１２である。
Ｒb12は、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基を表す。前記芳香族炭化水素基は、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
Ｒb9とＲb10は、それらが結合する硫黄原子とともに互いに結合して３員環〜１２員環（好ましくは３員環〜７員環）を形成していてもよく、Ｒb11とＲb12は、それらが結合する−ＣＨ−ＣＯ−とともに３員環〜１２員環（好ましくは３員環〜７員環）を形成していてもよく、これらの環に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
R b9 and R b10 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms.
R b11 represents a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
The aliphatic hydrocarbon group of R b9 to R b11 preferably has 1 to 12 carbon atoms, and the saturated cyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 18 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms.
R b12 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. The aromatic hydrocarbon group is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an alkylcarbonyloxy having 1 to 12 carbon atoms. It may be substituted with a group.
R b9 and R b10 may be bonded to each other together with the sulfur atom to which they are bonded to form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring), and R b11 and R b12 are , together with the -CH-CO- which they are attached 3 twelve-membered ring (preferably a 3-membered ring to 7-membered ring) may form a, -CH 2 contained in these rings - is - O-, -S- or -CO- may be substituted.
Ｒb13〜Ｒb18は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表す。
Ｌb11は、−Ｓ−又は−Ｏ−を表す。
ｏ２、ｐ２、ｓ２、及びｔ２は、それぞれ独立に、０〜５の整数を表す。
ｑ２及びｒ２は、それぞれ独立に、０〜４の整数を表す。
ｕ２は０又は１を表す。
ｏ２が２以上の整数である場合、複数のＲb13は互いに同一であっても異なってもよく、これと同様に、ｐ２、ｑ２、ｒ２、ｓ２及びｔ２のいずれかが２以上の整数であるとき、それぞれ、複数のＲb14〜Ｒb18のいずれかは互いに同一でも異なってもよい。
R b13 to R b18 each independently represent a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
L b11 represents -S- or -O-.
o2, p2, s2, and t2 each independently represents an integer of 0 to 5.
q2 and r2 each independently represents an integer of 0 to 4.
u2 represents 0 or 1.
When o2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b13 may be the same as or different from each other, and similarly, any one of p2, q2, r2, s2, and t2 is an integer of 2 or more. when each one may be the same or different from each other of the plurality of R b14 to R b18.
アルキルカルボニルオキシ基としては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ｎ−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、ｎ−ブチルカルボニルオキシ基、ｓｅｃ−ブチルカルボニルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルカルボニルオキシ基、ペンチルカルボニルオキシ基、ヘキシルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基及び２−エチルヘキシルカルボニルオキシ基等が挙げられる。 Examples of the alkylcarbonyloxy group include a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, an n-propylcarbonyloxy group, an isopropylcarbonyloxy group, an n-butylcarbonyloxy group, a sec-butylcarbonyloxy group, a tert-butylcarbonyloxy group, Examples thereof include a pentylcarbonyloxy group, a hexylcarbonyloxy group, an octylcarbonyloxy group, and a 2-ethylhexylcarbonyloxy group.
脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、２，２−ジメチルエチル基、１−メチルプロピル基、２−メチルプロピル基、１，２−ジメチルプロピル基、２，２−ジメチルプロピル基、１−エチルプロピル基、ｎ−ペンチル基、１−メチルブチル基、２−メチルブチル基、３−メチルブチル基、ｎ−ヘキシル基、１−プロピルブチル基、ペンチル基、１−メチルペンチル基、１，４−ジメチルヘキシル基、ヘプチル基、１−メチルヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基などのアルキル基が挙げられる。中でも、好ましい脂肪族炭化水素基は、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び２−エチルヘキシル基である。
好ましい飽和環状炭化水素基は、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基、２−アルキルアダマンタン−２−イル基、１−（アダマンタン−１−イル）アルカン−１−イキル基、及びイソボルニル基である。
好ましい芳香族炭化水素基は、フェニル基、４−メチルフェニル基、４−エチルフェニル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、４−シクロへキシルフェニル基、４−メトキシフェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基である。
置換基が芳香族炭化水素基である脂肪族炭化水素基（アラルキル基）としては、ベンジル基などが挙げられる。
Ｒb9とＲb10とが結合して硫黄原子とともに形成する環としては、例えば、チオラン−１−イウム環（テトラヒドロチオフェニウム環）、チアン−１−イウム環、１，４−オキサチアン−４−イウム環などが挙げられる。
Ｒb11とＲb12とが結合して−ＣＨ−ＣＯ−とともに形成する環としては、例えば、オキソシクロヘプタン環、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環、オキソアダマンタン環などが挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, 2,2-dimethylethyl, 1-methylpropyl, and 2-methylpropyl. Group, 1,2-dimethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 1-ethylpropyl group, n-pentyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, n-hexyl group, 1 Alkyl groups such as -propylbutyl group, pentyl group, 1-methylpentyl group, 1,4-dimethylhexyl group, heptyl group, 1-methylheptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, etc. Can be mentioned. Among them, preferred aliphatic hydrocarbon groups are methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and 2- An ethylhexyl group.
Preferred saturated cyclic hydrocarbon groups are cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclodecyl group, 2-alkyladamantan-2-yl group, 1- (adamantan-1-yl) alkane-1 -Ikyl group and isobornyl group.
Preferred aromatic hydrocarbon groups are phenyl group, 4-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4-methoxyphenyl group, biphenylyl group, naphthyl group. It is.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group (aralkyl group) whose substituent is an aromatic hydrocarbon group include a benzyl group.
Examples of the ring formed by combining R b9 and R b10 together with the sulfur atom include a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and a 1,4-oxathian-4- Examples include the Ium ring.
Examples of the ring formed by combining R b11 and R b12 together with —CH—CO— include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring.
カチオン（ｂ２−１）〜カチオン（ｂ２−４）の中でも、カチオン（ｂ２−１）が好ましく、式（ｂ２−１−１）で表されるカチオンがより好ましく、トリフェニルスルホニウムカチオン（式（ｂ２−１−１）中、ｖ２＝ｗ２＝ｘ２＝０）がさらに好ましい。 Among the cations (b2-1) to (b2-4), the cation (b2-1) is preferable, the cation represented by the formula (b2-1-1) is more preferable, and the triphenylsulfonium cation (formula (b2) In (1-1), v2 = w2 = x2 = 0) is more preferable.
Ｒb19〜Ｒb21は、それぞれ独立に、ハロゲン原子（より好ましくはフッ素原子）、ヒドロキシ基、炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表す。Ｒb19〜Ｒb21のうち２つが一緒になって（ヘテロ原子（例えば、イオウ原子）を含む環を形成してもよい。
脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜１２であり、飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数４〜１８である。
前記脂肪族炭化水素基は、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルコキシ基又は炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基で置換されていてもよい。
前記飽和環状炭化水素基は、ハロゲン原子、炭素数２〜４のアシル基又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよい。
ｖ２が２以上の整数である場合、複数のＲb19は互いに同一でも異なってもよく、ｗ２が２以上の整数である場合、複数のＲb20は互いにでも異なってもよく、ｘ２が２以上の整数である場合、複数のＲb21は互いにでも異なってもよい。
なかでも、Ｒb19〜Ｒb21は、それぞれ独立に、好ましくは、ハロゲン原子（より好ましくはフッ素原子）、ヒドロキシ基、炭素数１〜１２のアルキル基、又は炭素数１〜１２のアルコキシ基であることが好ましく、ヒドロキシ基又は炭素数１〜４のアルキル基であることがより好ましい。
R b19 to R b21 each independently represent a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or a carbon number. 1 to 12 alkoxy groups are represented. Two of R b19 to R b21 may be combined to form a ring containing a hetero atom (for example, a sulfur atom).
The aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 12 carbon atoms, and the saturated cyclic hydrocarbon group preferably has 4 to 18 carbon atoms.
The aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
The saturated cyclic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or a glycidyloxy group.
When v2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b19 may be the same as or different from each other. When w2 is an integer of 2 or more, the plurality of R b20 may be different from each other, and x2 is 2 or more. When it is an integer, the plurality of R b21 may be different from each other.
Among them, R b19 to R b21 are preferably each independently a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. It is preferably a hydroxy group or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
カチオン（ｂ２−１−１）の具体例としては、以下のものが挙げられる。
カチオン（ｂ２−１−１）以外のカチオン（ｂ２−１）の具体例としては、以下のものが挙げられる。
カチオン（ｂ２−２）の具体例としては、以下のものが挙げられる。
カチオン（ｂ２−３）の具体例としては、以下のものが挙げられる。
カチオン（ｂ２−４）の具体例としては、以下のものが挙げられる。
酸発生剤（Ｂ１）は、上述のスルホン酸アニオン及び有機カチオンの組合せである。上述のアニオンとカチオンとは任意に組み合わせることができるが、アニオン（ｂ１−１−１）〜アニオン（ｂ１−１−９）のいずれかとカチオン（ｂ２−１−１）との組合せ、並びにアニオン（ｂ１−１−３）〜（ｂ１−１−５）のいずれかとカチオン（ｂ２−３）との組合せが好ましい。 The acid generator (B1) is a combination of the above-described sulfonate anion and organic cation. The above-mentioned anion and cation can be arbitrarily combined, but any one of anion (b1-1-1) to anion (b1-1-9) and a cation (b2-1-1), and an anion ( A combination of any one of b1-1-3) to (b1-1-5) and a cation (b2-3) is preferable.
好ましい酸発生剤（Ｂ１）は、式（Ｂ１−１）〜式（Ｂ１−２０）で表されるものである。中でも、ヒドロキシアダマンチル基を有するアニオンを含む酸発生剤（Ｂ１−２）〜（Ｂ１−５）が好ましい。また、トリフェニルスルホニウムカチオンを含む酸発生剤（Ｂ１−１）、（Ｂ１−２）、（Ｂ１−３）、（Ｂ１−６）、（Ｂ１−１１）、（Ｂ１−１２）、（Ｂ１−１３）及び（Ｂ１−１４）がより好ましい。 Preferred acid generators (B1) are those represented by formula (B1-1) to formula (B1-20). Among these, acid generators (B1-2) to (B1-5) containing an anion having a hydroxyadamantyl group are preferable. Further, acid generators (B1-1), (B1-2), (B1-3), (B1-6), (B1-11), (B1-12), (B1- 13) and (B1-14) are more preferable.
酸発生剤（Ｂ）の含有量は、樹脂（Ａ）１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上（より好ましくは３質量部以上、さらに好ましくは５質量部以上、とりわけ好ましくは８質量部以上）、好ましくは３０質量部以下（より好ましくは２５質量部以下、さらに好ましくは２０質量部以下、とりわけ好ましくは１５質量部以下）である。酸発生剤（Ｂ）の含有量が上記の範囲内であると、レジストパターン形成時の露光マージンが広く、得られるレジストパターンは解像度及びラインエッジラフネスに優れる傾向があるため、好ましい。 The content of the acid generator (B) is preferably 1 part by mass or more (more preferably 3 parts by mass or more, further preferably 5 parts by mass or more, and particularly preferably 8 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the resin (A). Part or more), preferably 30 parts by mass or less (more preferably 25 parts by mass or less, further preferably 20 parts by mass or less, particularly preferably 15 parts by mass or less). It is preferable for the content of the acid generator (B) to be in the above-mentioned range since the exposure margin when forming the resist pattern is wide and the resulting resist pattern tends to be excellent in resolution and line edge roughness.
＜式（Ｉ）で表される化合物＞
本発明のレジスト組成物は、式（Ｉ）で表される化合物を含有する。
Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜２０の飽和環状炭化水素基を表すか、或いは互いに結合して炭素数３〜２０の環を形成する。
Ｒ３は、炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜２０の飽和環状炭化水素基を表す。
Ｌ１は、炭素数１〜１７の２価の飽和炭化水素基を表し、該２価の飽和炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
環Ｗ１は、炭素数２〜３６の複素環を表し、該複素環に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換わっていてもよい。］
<Compound represented by formula (I)>
The resist composition of the present invention contains a compound represented by the formula (I).
R 1 and R 2 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or bonded to each other to form a ring having 3 to 20 carbon atoms. Form.
R 3 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms.
L 1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—. .
Ring W 1 represents a heterocyclic ring having 2 to 36 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the heterocyclic ring may be replaced with —O—. ]
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３における炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜２０の飽和環状炭化水素基としては、前記式（１）中のＲa1〜Ｒa3と同じものが挙げられる。
Ｒ1及びＲ2が互いに結合して環を形成する場合、−Ｃ（Ｒ1）（Ｒ2）（Ｒ3）基としては、以下の基が挙げられる。環の炭素数は、３〜１７が好ましく、４〜１６がより好ましく、５〜１５がさらに好ましく、５〜１２が特に好ましい。
Ｒ1及びＲ2は、互いに結合して環を形成することが好ましい。Ｒ1及びＲ2が、互いに結合して環を形成すると、レジストパターン形成時の露光マージンが広く、得られるパターンは解像度及びラインエッジラフネスに優れる傾向がある。
When R 1 and R 2 are bonded to each other to form a ring, examples of the —C (R 1 ) (R 2 ) (R 3 ) group include the following groups. 3-17 are preferable, as for carbon number of a ring, 4-16 are more preferable, 5-15 are more preferable, and 5-12 are especially preferable.
R 1 and R 2 are preferably bonded to each other to form a ring. When R 1 and R 2 are bonded to each other to form a ring, the exposure margin at the time of forming the resist pattern is wide, and the resulting pattern tends to be excellent in resolution and line edge roughness.
Ｌ1の２価の飽和炭化水素基は、置換基を有していてもよい。例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基又は炭素数２〜４のアシル基などが挙げられる。 The divalent saturated hydrocarbon group for L 1 may have a substituent. For example, a halogen atom, a hydroxy group, a carboxy group, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms can be used.
Ｌ１の２価の飽和炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−が−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わった基としては、例えば、式（Ｌ１−１）〜式（Ｌ１−３）のいずれか、好ましくは式（Ｌ１−１）又は式（Ｌ１−２）、より好ましくは式（Ｌ１−１）で表される２価の基が挙げられる。式（Ｌ１−１）〜式（Ｌ１−３）においては、＊は結合手を表し、左側で、−ＣＯ−Ｏ−と結合し、右側で環Ｗ１と結合する。以下の式（Ｌ１−１）〜式（Ｌ１−３）の具体例も同様である。 Examples of the group in which —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group of L 1 is replaced by —O— or —CO— include any of formulas (L1-1) to (L1-3) Preferably a divalent group represented by the formula (L1-1) or the formula (L1-2), more preferably the formula (L1-1). In formula (L1-1) to formula (L1-3), * represents a bond, and is bonded to —CO—O— on the left side and to ring W 1 on the right side. The same applies to specific examples of the following formulas (L1-1) to (L1-3).
Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ及びＬｅは、それぞれ独立に、炭素数１〜１５の２価の飽和炭化水素基を表す。
Ｌｄは、炭素数１〜１４の２価の飽和炭化水素基を表す。
Ｌｆは、炭素数１〜４の２価の飽和炭化水素基を表す。
ｎは、２〜４の整数を表す。］
L a, L b, L c and L e each independently represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L d represents a C1-C14 divalent saturated hydrocarbon group.
L f represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
n represents an integer of 2 to 4. ]
Ｌａ、Ｌｃ及びＬｅとしては、−ＣＨ２−が好ましい。
Ｌｂとしては、−（ＣＨ２)４−、−（ＣＨ２)８−、−（ＣＨ２)１２−が好ましい。
Ｌｄとしては、−ＣＨ２−が好ましい。
Ｌｆとしては、−（ＣＨ２)２−、−（ＣＨ２)３−が好ましい。
ｎは、２が好ましい。
L a, as the L c and L e, -CH 2 - are preferred.
L b is preferably — (CH 2 ) 4 —, — (CH 2 ) 8 —, or — (CH 2 ) 12 —.
L d is preferably —CH 2 —.
L f is preferably — (CH 2 ) 2 — or — (CH 2 ) 3 —.
n is preferably 2.
式（Ｌ１−１）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
式（Ｌ１−２）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
式（Ｌ１−３）で表される２価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
環Ｗ１の複素環は、窒素原子を１つ含有しているものであればよく、１以上の酸素原子、１以上の硫黄原子をさらに含有していてもよく、２以上の窒素原子を含有していてもよい。また、芳香族複素環であってもよいし、芳香性を有さないものであってもよく、単環式及び多環式のいずれであってもよい。
複素環を含む以下の基
The following groups containing heterocycles
式（Ｉ)で表される化合物としては、好ましくは式（Ｉ−１）で表される化合物が挙げられる。
環Ｗ２は、炭素数３〜２０の飽和炭化水素環を表し、該飽和炭化水素環に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基、炭素数１〜１２のアルコキシ基又は炭素数２〜４のアシル基で置換されていてもよく、該飽和環状炭化水素及び該アルコキシ基及びに含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−又は−ＣＯ−で置換されていてもよい。］
飽和環状炭化水素環としては、上述したＲ1及びＲ2が互いに結合して形成する環と同様のものが好ましい。
The compound represented by the formula (I) is preferably a compound represented by the formula (I-1).
Ring W 2 represents a saturated hydrocarbon ring of 3 to 20 carbon atoms, hydrogen atoms contained in the saturated hydrocarbon ring is a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, 6 to 20 carbon atoms An aromatic hydrocarbon group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the saturated cyclic hydrocarbon and the alkoxy group may be , -O- or -CO-. ]
The saturated cyclic hydrocarbon ring is preferably the same as the ring formed by combining R 1 and R 2 with each other.
式（Ｉ）で表される化合物としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
式（Ｉ）で表される化合物は、当該分野で公知の方法によって製造することができる。
例えば、Ｌ１が−ＣＨ２−である式（ＩＡ）で表される化合物は、式（ＩＡ−１）で表される化合物と式（ＩＡ−２）で表される化合物とを溶剤中で反応させることにより製造することができる。溶剤としては、テトラヒドロフラン等が挙げられる。（ＩＡ−２）で表される化合物としては、モルホリン等が挙げられる。
For example, the compound represented by the formula (IA) in which L 1 is —CH 2 — is obtained by mixing the compound represented by the formula (IA-1) and the compound represented by the formula (IA-2) in a solvent. It can be produced by reacting. Tetrahydrofuran etc. are mentioned as a solvent. Examples of the compound represented by (IA-2) include morpholine.
式（ＩＡ−１）で表される化合物は、式（ＩＡ−３）で表される化合物と式（ＩＡ−４）で表される化合物とを溶剤中、塩基触媒下で反応させることにより製造することができる。溶剤としては、テトラヒドロフラン等が挙げられる。塩基触媒としては、ピリジン等が挙げられる。式（ＩＡ−３）で表される化合物としては、２−メチルアダマンタン−２−オール等が挙げられる。式（ＩＡ−４）で表される化合物としては、クロロアセチルクロライド等が挙げられる。
Ｌ１が−ＣＨ２−Ｏ−（ＣＨ２）８−である式（ＩＢ）で表される化合物は、式（ＩＡ−１）で表される化合物と式（ＩＢ−２）で表される化合物とを溶剤中で反応させることにより製造することができる。溶剤としては、テトラヒドロフラン等が挙げられる。（ＩＢ−２）で表される化合物としては、Ｎ−（８−ヒドロキシオクチル）モルホリン等が挙げられる。
式（Ｉ）で表される化合物の含有量は、レジスト組成物の固形分量を基準に、０．０１〜１質量％であることが好ましく、０．３〜１質量％であることがより好ましい。 The content of the compound represented by the formula (I) is preferably 0.01 to 1% by mass, more preferably 0.3 to 1% by mass, based on the solid content of the resist composition. .
〈塩基性化合物（以下「塩基性化合物（Ｃ）」という場合がある）〉
本発明のレジスト組成物は、塩基性化合物（Ｃ）（ただし、式（Ｉ）で表される化合物とは異なる）を含有していてもよい。塩基性化合物（Ｃ）の含有量は、レジスト組成物の固形分量を基準に、０．０１〜１質量％であることが好ましく、０．０５〜０．５質量％であることがより好ましい。また、本発明のレジスト組成物が塩基性化合物（Ｃ）を含有する場合、式（Ｉ）で表される化合物と塩基性化合物（Ｃ）との合計量が、レジスト組成物の固形分量を基準に、０．０１〜１質量％であることが好ましく、０．３〜１質量％であることがより好ましい。
<Basic compound (hereinafter sometimes referred to as “basic compound (C)”)>
The resist composition of the present invention may contain a basic compound (C) (however, different from the compound represented by formula (I)). The content of the basic compound (C) is preferably 0.01 to 1% by mass, more preferably 0.05 to 0.5% by mass, based on the solid content of the resist composition. When the resist composition of the present invention contains a basic compound (C), the total amount of the compound represented by formula (I) and the basic compound (C) is based on the solid content of the resist composition. Furthermore, it is preferable that it is 0.01-1 mass%, and it is more preferable that it is 0.3-1 mass%.
塩基性化合物（Ｃ）は、好ましくは塩基性の含窒素有機化合物（例えば、アミン及びアンモニウム塩）である。アミンは、脂肪族アミンでも、芳香族アミンでもよい。脂肪族アミンは、第一級アミン、第二級アミン及び第三級アミンのいずれも使用できる。芳香族アミンは、アニリンのような芳香族環にアミノ基が結合したものや、ピリジンのような複素芳香族アミンのいずれでもよい。好ましい塩基性化合物（Ｃ）として、式（Ｃ２）で表される芳香族アミン、特に式（Ｃ２−１）で表されるアニリンが挙げられる。 The basic compound (C) is preferably a basic nitrogen-containing organic compound (for example, amine and ammonium salt). The amine may be an aliphatic amine or an aromatic amine. As the aliphatic amine, any of primary amine, secondary amine and tertiary amine can be used. The aromatic amine may be any of an amino group bonded to an aromatic ring such as aniline and a heteroaromatic amine such as pyridine. Preferable basic compound (C) includes an aromatic amine represented by the formula (C2), particularly an aniline represented by the formula (C2-1).
Ｒc5及びＲc6は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族炭化水素基（好ましくはアルキル基又はシクロアルキル基）、飽和環状炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。但し該脂肪族炭化水素基、該飽和環状炭化水素基又は該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、アミノ基、又は炭素数１〜６のアルコキシ基で置換されていてもよく、該アミノ基は、炭素数１〜４のアルキル基で置換されていてもよい。
前記脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜６程度であり、前記飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数５〜１０程度であり、前記芳香族炭化水素基は、好ましくは炭素数６〜１０程度である。
Ｒc7は、脂肪族炭化水素基（好ましくはアルキル基）、アルコキシ基、飽和環状炭化水素基（好ましくはシクロアルキル基）又は芳香族炭化水素基を表す。但し該脂肪族炭化水素基、該アルコキシ基、該飽和環状炭化水素基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、上記と同様の基で置換されていてもよい。
ｍ３は０〜３の整数を表す。ｍ３が２以上のとき、複数のＲc7は、互いに同一でも異なってもよい。
Ｒc7の脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基及び芳香族炭化水素基の好ましい炭素数は、上記と同じであり、Ｒc7のアルコキシ基は、好ましくは炭素数１〜６程度である。
R c5 and R c6 each independently represents a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group (preferably an alkyl group or a cycloalkyl group), a saturated cyclic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. However, the hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group, the saturated cyclic hydrocarbon group or the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, an amino group, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. The amino group may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
The aliphatic hydrocarbon group preferably has about 1 to 6 carbon atoms, the saturated cyclic hydrocarbon group preferably has about 5 to 10 carbon atoms, and the aromatic hydrocarbon group preferably has about carbon atoms. It is about 6-10.
R c7 represents an aliphatic hydrocarbon group (preferably an alkyl group), an alkoxy group, a saturated cyclic hydrocarbon group (preferably a cycloalkyl group) or an aromatic hydrocarbon group. However, hydrogen atoms contained in the aliphatic hydrocarbon group, the alkoxy group, the saturated cyclic hydrocarbon group, and the aromatic hydrocarbon group may be substituted with the same groups as described above.
m3 represents an integer of 0 to 3. When m3 is 2 or more, the plurality of R c7 may be the same as or different from each other.
Aliphatic hydrocarbon group R c7, preferable number of carbon atoms of the saturated cyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group are the same as above, an alkoxy group of R c7 is independently in, preferably about 1 to 6 carbon atoms.
芳香族アミン（Ｃ２）としては、例えば、１−ナフチルアミン及び２−ナフチルアミンなどが挙げられる。
アニリン（Ｃ２−１）としては、例えば、アニリン、ジイソプロピルアニリン、２−，３−又は４−メチルアニリン、４−ニトロアニリン、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、ジフェニルアミンなどが挙げられる。
中でもジイソプロピルアニリン（特に２，６−ジイソプロピルアニリン）が好ましい。
Examples of the aromatic amine (C2) include 1-naphthylamine and 2-naphthylamine.
Examples of aniline (C2-1) include aniline, diisopropylaniline, 2-, 3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, diphenylamine and the like.
Of these, diisopropylaniline (particularly 2,6-diisopropylaniline) is preferable.
塩基性化合物（Ｃ）としては、式（Ｃ３）〜式（Ｃ１１）で表される化合物が挙げられる。
Ｒc8は、上記Ｒc7で説明したいずれかの基を表す。
窒素原子と結合するＲc9、Ｒc10、Ｒc11〜Ｒc14、Ｒc16〜Ｒc19及びＲc22は、それぞれ独立に、Ｒc5及びＲc6で説明したいずれかの基を表す。
芳香族炭素と結合するＲc20、Ｒc21、Ｒc23〜Ｒc28は、それぞれ独立に、Ｒc7で説明したいずれかの基を表す。
ｏ３、ｐ３、ｑ３、ｒ３、ｓ３、ｔ３及びｕ３は、それぞれ独立に０〜３の整数を表す。ｏ３が２の整数以上であるとき、複数のＲc20は互いに同一でも異なってもよく、これと同様に、ｐ３、ｑ３、ｒ３、ｓ３、ｔ３及びｕ３のいずれかが２以上であるとき、それぞれ、複数のＲc21〜Ｒc28のいずれかは互いに同一でも異なってもよい。
Ｒc15は、脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基又はアルカノイル基を表す。
ｎ３は０〜８の整数を表す。ｎ３が２以上のとき、複数のＲc15は、互いに同一でも異なってもよい。
Ｌc1及びＬc2は、それぞれ独立に、２価の脂肪族炭化水素基（好ましくはアルカンジイル基）、−ＣＯ−、−Ｃ（＝ＮＨ）−、−Ｃ（＝ＮＲc3）−、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−又はこれらの組合せを表す。Ｒc3は、炭素数１〜４のアルキル基を表す。
Examples of the basic compound (C) include compounds represented by the formulas (C3) to (C11).
R c8 represents any of the groups described for R c7 above.
R c9 , R c10 , R c11 to R c14 , R c16 to R c19 and R c22 bonded to the nitrogen atom each independently represent any of the groups described for R c5 and R c6 .
R c20 , R c21 and R c23 to R c28 bonded to the aromatic carbon each independently represents any of the groups described for R c7 .
o3, p3, q3, r3, s3, t3 and u3 each independently represents an integer of 0 to 3. When o3 is an integer of 2 or more, the plurality of R c20 may be the same or different from each other, and similarly, when any of p3, q3, r3, s3, t3 and u3 is 2 or more, Any of the plurality of R c21 to R c28 may be the same as or different from each other.
R c15 represents an aliphatic hydrocarbon group, a saturated cyclic hydrocarbon group or an alkanoyl group.
n3 represents an integer of 0 to 8. When n3 is 2 or more, the plurality of R c15 may be the same as or different from each other.
L c1 and L c2 each independently represent a divalent aliphatic hydrocarbon group (preferably an alkanediyl group), —CO—, —C (═NH) —, —C (═NR c3 ) —, —S -, -S-S- or a combination thereof is represented. R c3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Ｒc15の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜６程度であり、飽和環状炭化水素基は、好ましくは炭素数３〜６程度である。
アルカノイル基としては、アセチル基、２−メチルアセチル基、２，２−ジメチルアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ペンタノイル基、２，２−ジメチルプロピオニル基等が挙げられ、好ましくは炭素数２〜６程度である。
Ｌc1及びＬc2の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数１〜６程度である。
The aliphatic hydrocarbon group for R c15 preferably has about 1 to 6 carbon atoms, and the saturated cyclic hydrocarbon group preferably has about 3 to 6 carbon atoms.
Examples of the alkanoyl group include an acetyl group, a 2-methylacetyl group, a 2,2-dimethylacetyl group, a propionyl group, a butyryl group, an isobutyryl group, a pentanoyl group, and a 2,2-dimethylpropionyl group. It is about 2-6.
The aliphatic hydrocarbon group of L c1 and L c2 preferably has about 1 to 6 carbon atoms.
化合物（Ｃ３）としては、例えば、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔２−（２−メトキシエトキシ）エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミンエチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジフェニルメタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジエチルジフェニルメタンなどが挙げられる。 Examples of the compound (C3) include hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, Tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyldihexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctyl Amine, methyl dinonyl amine, methyl didecyl amine, ethyl dibutyl amine, ethyl dipentyl amine, ethyl di Silamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonylamine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamine ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylene Examples include diamine, 4,4′-diamino-1,2-diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, and the like.
化合物（Ｃ４）としては、例えば、ピペラジンなどが挙げられる。
化合物（Ｃ５）としては、例えば、モルホリンなどが挙げられる。
化合物（Ｃ６）としては、例えば、ピペリジン及び特開平１１−５２５７５号公報に記載されているピペリジン骨格を有するヒンダードアミン化合物などが挙げられる。
化合物（Ｃ７）としては、例えば、２，２’−メチレンビスアニリンなどが挙げられる。
化合物（Ｃ８）としては、例えば、イミダゾール、４−メチルイミダゾールなどが挙げられる。
化合物（Ｃ９）としては、例えば、ピリジン、４−メチルピリジンなどが挙げられる。
化合物（Ｃ１０）としては、例えば、１，２−ジ（２−ピリジル）エタン、１，２−ジ（４−ピリジル）エタン、１，２−ジ（２−ピリジル）エテン、１，２−ジ（４−ピリジル）エテン、１，３−ジ（４−ピリジル）プロパン、１，２−ジ（４−ピリジルオキシ）エタン、ジ（２−ピリジル）ケトン、４，４’−ジピリジルスルフィド、４，４’−ジピリジルジスルフィド、２，２’−ジピリジルアミン、２，２’−ジピコリルアミンなどが挙げられる。
化合物（Ｃ１１）としては、例えば、ビピリジンなどが挙げられる。
アンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、３−（トリフルオロメチル）フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムサリチラート及びコリン等が挙げられる。
Examples of the compound (C4) include piperazine.
Examples of the compound (C5) include morpholine.
Examples of the compound (C6) include piperidine and hindered amine compounds having a piperidine skeleton described in JP-A No. 11-52575.
Examples of the compound (C7) include 2,2′-methylenebisaniline.
Examples of the compound (C8) include imidazole and 4-methylimidazole.
Examples of the compound (C9) include pyridine and 4-methylpyridine.
Examples of the compound (C10) include 1,2-di (2-pyridyl) ethane, 1,2-di (4-pyridyl) ethane, 1,2-di (2-pyridyl) ethene, and 1,2-di. (4-pyridyl) ethene, 1,3-di (4-pyridyl) propane, 1,2-di (4-pyridyloxy) ethane, di (2-pyridyl) ketone, 4,4′-dipyridyl sulfide, 4, 4'-dipyridyl disulfide, 2,2'-dipyridylamine, 2,2'-dipicolylamine and the like can be mentioned.
Examples of the compound (C11) include bipyridine.
As ammonium salts, tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, 3- (trifluoromethyl) phenyltrimethyl Ammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium salicylate, choline and the like can be mentioned.
〈溶剤（以下「溶剤（Ｅ）」という場合がある〉
本発明のレジスト組成物は、溶剤（Ｅ）を、組成物中９０質量％以上の量で含有していてもよい。溶剤（Ｅ）を含有する本発明のレジスト組成物は、薄膜レジストを製造するために適している。溶剤（Ｅ）の含有量は、組成物中９０質量％以上（好ましくは９２質量％以上、より好ましくは９４質量％以上）、９９．９質量％以下（好ましくは９９質量％以下）である。
溶剤（Ｅ）の含有量は、例えば液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段で測定できる。
<Solvent (sometimes referred to as "solvent (E)")
The resist composition of the present invention may contain the solvent (E) in an amount of 90% by mass or more in the composition. The resist composition of the present invention containing the solvent (E) is suitable for producing a thin film resist. The content of the solvent (E) is 90% by mass or more (preferably 92% by mass or more, more preferably 94% by mass or more) and 99.9% by mass or less (preferably 99% by mass or less) in the composition.
The content of the solvent (E) can be measured by a known analysis means such as liquid chromatography or gas chromatography.
溶剤（Ｅ）としては、例えば、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類；プロピレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールエーテル類；乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル及びピルビン酸エチルのようなエステル類；アセトン、メチルイソブチルケトン、２−ヘプタノン及びシクロヘキサノンのようなケトン類；γ−ブチロラクトンのような環状エステル類；などを挙げることができる。溶剤（Ｅ）は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。 Examples of the solvent (E) include glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether; ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate and And esters such as ethyl pyruvate; ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone; cyclic esters such as γ-butyrolactone; A solvent (E) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
〈その他の成分（以下「その他の成分（Ｆ）」という場合がある）〉
本発明のレジスト組成物は、必要に応じて、その他の成分（Ｆ）を含有していてもよい。成分（Ｆ）に特に限定はなく、レジスト分野で公知の添加剤、例えば、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤、染料などを利用できる。
<Other components (hereinafter sometimes referred to as “other components (F)”)>
The resist composition of this invention may contain the other component (F) as needed. The component (F) is not particularly limited, and additives known in the resist field, for example, sensitizers, dissolution inhibitors, surfactants, stabilizers, dyes and the like can be used.
〈レジストパターンの製造方法〉
本発明のレジストパターンの製造方法は、
（１）上述した本発明のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
（２）塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
（３）組成物層に露光機を用いて露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、
（５）加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程を含む。
<Method for producing resist pattern>
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises:
(1) The process of apply | coating the resist composition of this invention mentioned above on a board | substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) The process which develops the composition layer after a heating using a image development apparatus is included.
レジスト組成物の基体上への塗布は、スピンコーターなど、通常、用いられる装置によって行うことができる。
乾燥は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて溶剤等の揮発成分を蒸発させて除去すること（いわゆるプリベーク）により行われるか、あるいは減圧装置を用いて行われ、乾燥された組成物層が形成される。この場合の温度は、例えば、５０〜２００℃程度が好ましい。また、圧力は、１〜１．０×１０５Ｐａ程度が好ましい。
Application of the resist composition onto the substrate can be performed by a commonly used apparatus such as a spin coater.
Drying is performed, for example, by evaporating and removing volatile components such as a solvent by using a heating device such as a hot plate (so-called pre-baking), or by using a decompression device and drying the composition layer. Is formed. The temperature in this case is preferably about 50 to 200 ° C., for example. The pressure is preferably about 1 to 1.0 × 10 5 Pa.
得られた組成物層を露光する。露光は、通常露光機を用いて行う。露光機は、液浸露光機であってもよい。この際、通常、求められるパターンに相当するマスクを介して露光が行われる。露光光源としては、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）、Ｆ2エキシマレーザ（波長１５７ｎｍ）のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源（ＹＡＧ又は半導体レーザ等）からのレーザ光を波長変換して遠紫外域または真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの等、種々のものを用いることができる。また、露光機は、電子線、超紫外光（ＥＵＶ）を照射するものであってもよい。本明細書において、これらの放射線を照射することを総称して「露光」という場合がある。 The obtained composition layer is exposed. The exposure is usually performed using an exposure machine. The exposure machine may be an immersion exposure machine. At this time, exposure is usually performed through a mask corresponding to a required pattern. Exposure light sources include those that emit laser light in the ultraviolet region such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), solid-state laser light source (YAG or semiconductor laser) Etc.) can be used such as those that convert the wavelength of the laser light from the above and radiate the harmonic laser light in the far ultraviolet region or the vacuum ultraviolet region. The exposure machine may irradiate an electron beam or extreme ultraviolet light (EUV). In this specification, irradiating these radiations may be collectively referred to as “exposure”.
露光後の組成物層は、脱保護基反応を促進するための加熱処理（いわゆるポストエキスポジャーベーク）が行われる。加熱温度としては、通常５０〜２００℃程度、好ましくは７０〜１５０℃程度である。
加熱後の組成物層を、通常、アルカリ現像液を利用して現像する。現像は、一般に、現像装置を用いて行なう。ここで用いられるアルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液であればよい。例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや（２−ヒドロキシエチル）トリメチルアンモニウムヒドロキシド（通称コリン）の水溶液等が挙げられる。
現像後、超純水でリンスし、基板及びパターン上に残った水を除去することが好ましい。
The composition layer after exposure is subjected to heat treatment (so-called post-exposure baking) for promoting the deprotection group reaction. As heating temperature, it is about 50-200 degreeC normally, Preferably it is about 70-150 degreeC.
The heated composition layer is usually developed using an alkaline developer. Development is generally performed using a developing device. The alkaline developer used here may be various alkaline aqueous solutions used in this field. Examples thereof include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline).
After development, it is preferable to rinse with ultrapure water to remove water remaining on the substrate and the pattern.
〈用途〉
本発明のレジスト組成物は、ＫｒＦエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、ＡｒＦエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、電子線（ＥＢ）照射用のレジスト組成物又はＥＵＶ露光用のレジスト組成物、さらに液浸露光用のレジスト組成物として好適である。
<Application>
The resist composition of the present invention includes a resist composition for KrF excimer laser exposure, a resist composition for ArF excimer laser exposure, a resist composition for electron beam (EB) irradiation or a resist composition for EUV exposure, and a liquid It is suitable as a resist composition for immersion exposure.
実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中、含有量ないし使用量を表す％および部は、特記しないかぎり重量基準である。
以下の実施例において、化合物の構造は、質量分析（ＬＣ；Ａｇｉｌｅｎｔ製１１００型、ＭＡＳＳ；Ａｇｉｌｅｎｔ製ＬＣ／ＭＳＤ型）で確認した。
重量平均分子量は、ポリスチレンを標準品として、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（東ソー株式会社製ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ型、カラムは”ＴＳＫｇｅｌ Ｍｕｌｔｉｐｏｒｅ ＨＸＬ−Ｍ”３本、溶媒はテトラヒドロフラン）により求めた値である。
カラム：TSKgel Multipore HXL-M x 3+guardcolumn（東ソー社製）
溶離液：テトラヒドロフラン
流量：1.0mL／min
検出器：RI検出器
カラム温度：40℃
注入量：100μl
分子量標準：標準ポリスチレン（東ソー社製）
The present invention will be described more specifically with reference to examples. In the examples, “%” and “part” representing the content or amount used are based on weight unless otherwise specified.
In the following examples, the structure of the compound was confirmed by mass spectrometry (LC; Agilent 1100 type, MASS; Agilent LC / MSD type).
The weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography (HLC-8120GPC type manufactured by Tosoh Corporation, three columns are “TSKgel Multipore HXL-M”, and the solvent is tetrahydrofuran) using polystyrene as a standard product.
Column: TSKgel Multipore HXL-M x 3 + guardcolumn (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μl
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)
〔化合物（Ｉ−１）の合成〕
式（Ｉ−１−ｄ）で表される化合物７５部を仕込み、６０℃に昇温した。得られたマスに、式（Ｉ−１−ｃ）で表される化合物１５部及びテトラヒドロフラン１５部の混合溶液を１時間かけて滴下し、６０℃で３時間攪拌した。得られた反応液を、２３℃まで冷却し、イオン交換水７０部及び酢酸エチル２１０部を添加して攪拌し、分液した。得られた有機層にイオン交換水７０部を添加して攪拌し、分液した。この水洗操作を６回行った。得られた有機層に硫酸マグネシウム２部を添加して攪拌し、ろ過した。回収された濾液を濃縮して、式（Ｉ−１）で表される化合物１５．３１部を得た。
ＭＡＳＳ：２９３．２
75 parts of the compound represented by the formula (I-1-d) was charged, and the temperature was raised to 60 ° C. To the obtained mass, a mixed solution of 15 parts of the compound represented by the formula (I-1-c) and 15 parts of tetrahydrofuran was added dropwise over 1 hour, followed by stirring at 60 ° C. for 3 hours. The obtained reaction liquid was cooled to 23 ° C., 70 parts of ion exchange water and 210 parts of ethyl acetate were added, and the mixture was stirred and separated. To the obtained organic layer, 70 parts of ion-exchanged water was added, stirred and separated. This washing operation was performed 6 times. To the obtained organic layer, 2 parts of magnesium sulfate was added, stirred and filtered. The collected filtrate was concentrated to obtain 15.31 parts of the compound represented by the formula (I-1).
MASS: 293.2
〔化合物（Ｉ−２）の合成〕
式（Ｉ−１−ｄ）で表される化合物７．５０部を仕込み、６０℃に昇温した。得られたマスに、式（Ｉ−２−ｃ）で表される化合物１．２７部及びテトラヒドロフラン１．２７部の混合溶液を３０分間かけて滴下し、６０℃で３時間攪拌した。得られた反応液を、２３℃まで冷却し、イオン交換水１０部及び酢酸エチル３０部を添加して攪拌し、分液した。得られた有機層にイオン交換水１０部を添加して攪拌し、分液した。この水洗操作を５回行った。得られた有機層に硫酸マグネシウム１部を添加して攪拌し、ろ過した。回収された濾液を濃縮して、式（Ｉ−２）で表される化合物１．０１部を得た。
ＭＡＳＳ：２５５．２
7.50 parts of a compound represented by the formula (I-1-d) was charged, and the temperature was raised to 60 ° C. To the obtained mass, a mixed solution of 1.27 parts of the compound represented by the formula (I-2-c) and 1.27 parts of tetrahydrofuran was added dropwise over 30 minutes, followed by stirring at 60 ° C. for 3 hours. The obtained reaction liquid was cooled to 23 ° C., 10 parts of ion exchange water and 30 parts of ethyl acetate were added, and the mixture was stirred and separated. To the obtained organic layer, 10 parts of ion-exchanged water was added, stirred and separated. This washing operation was performed 5 times. To the obtained organic layer, 1 part of magnesium sulfate was added, stirred and filtered. The collected filtrate was concentrated to obtain 1.01 part of a compound represented by the formula (I-2).
MASS: 255.2
〔化合物（Ｉ−３）の合成〕
式（Ｉ−３−ｂ）で表される化合物１．６０部及びテトラヒドロフラン１６．００部を仕込み、６０℃に昇温した。得られたマスに、式（Ｉ−１−ｃ）で表される化合物１．５０部及びテトラヒドロフラン１．５０部の混合溶液を３０分間かけて滴下し、６０℃で３時間攪拌した。得られた反応液を、２３℃まで冷却し、イオン交換水２０部及び酢酸エチル６０部を添加して攪拌し、分液した。得られた有機層にイオン交換水２０部を添加して攪拌し、分液した。この水洗操作を５回行った。得られた有機層に硫酸マグネシウム１部を添加して攪拌し、ろ過した。回収された濾液を濃縮して、式（Ｉ−３）で表される化合物１．５８部を得た。
ＭＡＳＳ：４２１．３
1.60 parts of the compound represented by the formula (I-3-b) and 16.00 parts of tetrahydrofuran were charged, and the temperature was raised to 60 ° C. To the obtained mass, a mixed solution of 1.50 parts of the compound represented by the formula (I-1-c) and 1.50 parts of tetrahydrofuran was added dropwise over 30 minutes, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 3 hours. The obtained reaction solution was cooled to 23 ° C., 20 parts of ion-exchanged water and 60 parts of ethyl acetate were added, and the mixture was stirred and separated. To the obtained organic layer, 20 parts of ion-exchanged water was added, stirred and separated. This washing operation was performed 5 times. To the obtained organic layer, 1 part of magnesium sulfate was added, stirred and filtered. The collected filtrate was concentrated to obtain 1.58 parts of a compound represented by the formula (I-3).
MASS: 421.3
樹脂の合成において使用したモノマーを下記に示す。
〔樹脂Ａ１の合成〕
モノマーＤ、モノマーＥ、モノマーＢ、モノマーＣ及びモノマーＦで表される化合物を、モル比３０：１４：６：２０：３０の割合で仕込んだ。次いで、全モノマーの合計質量に対して、１．５質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、１．００ｍｏｌ％と３．００ｍｏｌ％との割合で添加し、これを７３℃で約５時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒（４：１）に注いで沈殿させる操作を３回行うことにより精製し、重量平均分子量が約８．１×１０３である共重合体を収率６５％で得た。この共重合体は、次式の構造単位を有するものであり、これを樹脂Ａ１とする。
The compounds represented by monomer D, monomer E, monomer B, monomer C and monomer F were charged in a molar ratio of 30: 14: 6: 20: 30. Subsequently, 1.5 mass times dioxane was added with respect to the total mass of all the monomers. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. And heated at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution is purified by performing the operation of pouring into a large amount of methanol / water mixed solvent (4: 1) and precipitating three times, and the weight average molecular weight is about 8.1 × 10 3. The coalescence was obtained with a yield of 65%. This copolymer has a structural unit of the following formula, and this is designated as resin A1.
〔樹脂Ａ２の合成〕
モノマーＡ、モノマーＥ、モノマーＢ及びモノマーＣを、モル比３５：１０：６：４９の割合で仕込み、次いで、全モノマーの合計質量に対して、１．５質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、１．００ｍｏｌ％と３．００ｍｏｌ％との割合で添加し、これを７３℃で約５時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒（４：１）に注いで沈殿させる操作を３回行うことにより精製し、重量平均分子量が約７．８×１０３である共重合体を収率７５％で得た。この共重合体は、次式の構造単位を有するものであり、これを樹脂Ａ２とする。
[Synthesis of Resin A2]
Monomer A, monomer E, monomer B and monomer C were charged in a molar ratio of 35: 10: 6: 49, and then 1.5 mass times dioxane was added to the total mass of all monomers. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. And heated at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution is purified by pouring it into a large amount of methanol / water mixed solvent (4: 1) and precipitating three times, and the weight average molecular weight is about 7.8 × 10 3. The coalescence was obtained in 75% yield. This copolymer has a structural unit of the following formula, and this is designated as resin A2.
〔樹脂Ａ３の合成〕
モノマーＧ及びモノマーＨを、モル比７０：３０の割合で仕込み、次いで、全モノマーの合計質量に対して、１．５質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、０．８ｍｏｌ％と２．４ｍｏｌ％との割合で添加し、これを７５℃で約５時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒（３：１）に注いで沈殿させる操作を３回行うことにより精製し、重量平均分子量が約１．０×１０４である共重合体を収率７２％で得た。この共重合体は、次式の各モノマーから導かれる構造単位を有するものであり、これを樹脂Ａ３とする。
[Synthesis of Resin A3]
Monomer G and monomer H were charged in a molar ratio of 70:30, and then 1.5 mass times dioxane was added to the total mass of all monomers. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were 0.8 mol% and 2.4 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. And heated at 75 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution is purified by pouring it into a large amount of methanol / water mixed solvent (3: 1) and precipitating three times, and the weight average molecular weight is about 1.0 × 10 4. The coalescence was obtained in 72% yield. This copolymer has a structural unit derived from each monomer of the following formula, and this is designated as resin A3.
実施例及び比較例
以下の表１の各成分を混合して溶解し、さらに孔径０．２μｍのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。
Examples and Comparative Examples The components shown in Table 1 below were mixed and dissolved, and further filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist composition.
＜樹脂＞
Ａ１：樹脂Ａ１
Ａ２：樹脂Ａ２
Ａ３：樹脂Ａ３
＜酸発生剤＞
Ｂ１：式（Ｂ１−３）で表される塩
A1: Resin A1
A2: Resin A2
A3: Resin A3
<Acid generator>
B1: Salt represented by the formula (B1-3)
＜式（Ｉ）で表される化合物＞
Ｑ１：式（Ｉ−１）で表される化合物
Ｃ１：２，６−ジイソプロピルアニリン
＜溶剤＞
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ２００．０部
プロピレングリコールモノメチルエーテル ２０．０部
２−ヘプタノン ２０．０部
γ−ブチロラクトン ３．５部
<Compound represented by formula (I)>
Q1: Compound represented by formula (I-1)
C1: 2,6-Diisopropylaniline <Solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 200.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts 2-heptanone 20.0 parts γ-butyrolactone 3.5 parts
１２インチのシリコン製ウェハ上に、有機反射防止膜用組成物［ＡＲＣ−２９；日産化学（株）製］を塗布して、２０５℃、６０秒の条件でベークすることによって、厚さ７８ｎｍの有機反射防止膜を形成させた。次いで、前記の有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥後の膜厚が１１０ｎｍとなるようにスピンコートした。
得られたシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表１の「ＰＢ」欄に記載された温度で６０秒間プリベーク（ＰＢ）した。レジスト組成物膜を形成したウェハに、液浸露光用ＡｒＦエキシマレーザステッパー［ＸＴ：１９００Ｇｉ；ＡＳＭＬ社製、ＮＡ＝１.３５、２−ｐｏｌｅｓ ｏｎ ａｘｉｓ照明（σout＝０．９７、σin＝０．７７、Ｙ偏光］を用いて、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを液浸露光した。なお、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、ホットプレート上にて、表１の「ＰＥＢ」欄に記載された温度で６０秒間ポストエキスポジャーベーク（ＰＥＢ）を行い、さらに２．３８質量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で６０秒間のパドル現像を行い、レジストパターンを得た。
An organic antireflective coating composition [ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.] was applied onto a 12-inch silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to obtain a thickness of 78 nm. An organic antireflection film was formed. Subsequently, the resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying was 110 nm.
The obtained silicon wafer was pre-baked (PB) for 60 seconds on the direct hot plate at the temperature described in the “PB” column of Table 1. ArF excimer laser stepper for immersion exposure [XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 2-poles on axis illumination (σout = 0.97, σin = 0. 77, Y-polarized light], and the line and space pattern was subjected to immersion exposure by changing the exposure amount in stages, and ultrapure water was used as the immersion medium.
After the exposure, post exposure bake (PEB) is performed on the hot plate at a temperature described in the “PEB” column of Table 1 for 60 seconds, and further with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds. Paddle development was performed to obtain a resist pattern.
各レジスト組成物からのレジストパターン形成において、５０ｎｍのラインアンドスペースパターンの線幅が１：１となる露光量を実効感度とした。 In forming a resist pattern from each resist composition, the exposure amount at which the line width of a 50 nm line-and-space pattern was 1: 1 was defined as effective sensitivity.
解像度評価：実効感度において、レジストパターンを走査型電子顕微鏡で観察し、
４３ｎｍを解像しているものを◎、
４５ｎｍを解像しているものを○、
４５ｎｍを解像せず４７ｎｍを解像しているものを△、
４７ｎｍを解像していないもの×とした。
Resolution evaluation: In effective sensitivity, the resist pattern is observed with a scanning electron microscope.
What resolves 43nm ◎,
○, which resolves 45nm
△, which resolves 47 nm without resolving 45 nm
47 nm is not resolved.
露光マージン評価（ＥＬ）：実効感度±１０％の露光量範囲において露光量を横軸に、その露光量で形成された５０ｎｍのラインアンドスペースパターンの線幅を縦軸にプロットした。このプロットから求めた回帰直線の傾きの絶対値が、
１．１ｎｍ／（ｍＪ／ｃｍ２）以下であるものを◎、
１．３ｎｍ／（ｍＪ／ｃｍ２）以下のものを○、
１．３ｎｍ／（ｍＪ／ｃｍ２）を超え、１．５ｎｍ／（ｍＪ／ｃｍ２）以下のものを△、
１．５ｎｍ／（ｍＪ／ｃｍ２）を超えるものを×とした。
Exposure margin evaluation (EL): In the exposure range of effective sensitivity ± 10%, the exposure amount is plotted on the horizontal axis, and the line width of a 50 nm line-and-space pattern formed at the exposure amount is plotted on the vertical axis. The absolute value of the slope of the regression line obtained from this plot is
What is 1.1 nm / (mJ / cm 2 ) or less, ◎,
The one below 1.3 nm / (mJ / cm 2 ) ○
More than 1.3 nm / (mJ / cm 2 ) and 1.5 nm / (mJ / cm 2 ) or less Δ
What exceeded 1.5 nm / (mJ / cm < 2 >) was set as x.
ラインエッジラフネス評価（ＬＥＲ）：得られたレジストパターンの壁面を走査型電子顕微鏡で観察し、レジストパターンの側壁の凹凸の振れ幅が、
３．５ｎｍ以下であるものを◎、
４ｎｍ以下であるものを○
４ｎｍを超え、４．５ｎｍ以下であるものを△、
４．５ｎｍを超えるものを×とした。
これらの結果を表２に示す。
Line edge roughness evaluation (LER): The wall surface of the obtained resist pattern is observed with a scanning electron microscope.
If it is 3.5 nm or less, ◎,
○ is less than 4nm
Δ over 4 nm and 4.5 nm or less
What exceeded 4.5 nm was set as x.
These results are shown in Table 2.
本発明のレジスト組成物によれば、広い露光マージンでパターンを形成することができ、優れた解像度及びラインエッジラフネス（ＬＥＲ）を有するパターンを得ることができる。 According to the resist composition of the present invention, a pattern can be formed with a wide exposure margin, and a pattern having excellent resolution and line edge roughness (LER) can be obtained.
Claims (2)
Ｑ1及びＱ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数１〜６のペルフルオロアルキル基を表す。
Ｌb1は、単結合又は炭素数１〜１７の２価の飽和炭化水素基を表し、該２価の飽和炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｙは、置換基を有していてもよい炭素数１〜１８の脂肪族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数３〜１８の飽和環状炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基及び該飽和環状炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＳＯ２−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
Ｚ+は、有機カチオンを表す。］
Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜２０の飽和環状炭化水素基を表すか、或いは互いに結合して炭素数３〜２０の環を形成する。
Ｒ３は、炭素数１〜８の脂肪族炭化水素基又は炭素数３〜２０の飽和環状炭化水素基を表す。
Ｌ１は、炭素数１〜１７の２価の飽和炭化水素基を表し、該２価の飽和炭化水素基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−又は−ＣＯ−で置き換わっていてもよい。
環Ｗ１は、炭素数２〜３６の複素環を表し、該複素環に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換わっていてもよい。］ A resin having an acid labile group and insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid; an acid generator represented by the formula (B1); And a compound represented by the following formula:
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group is replaced by —O— or —CO—. May be.
Y represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and the aliphatic group —CH 2 — contained in the hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be replaced by —O—, —SO 2 — or —CO—.
Z + represents an organic cation. ]
R 1 and R 2 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or bonded to each other to form a ring having 3 to 20 carbon atoms. Form.
R 3 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms.
L 1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—. .
Ring W 1 represents a heterocyclic ring having 2 to 36 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the heterocyclic ring may be replaced with —O—. ]
（２）塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
（３）組成物層に露光機を用いて露光する工程、
（４）露光後の組成物層を加熱する工程、
（５）加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。 (1) The process of apply | coating the resist composition of Claim 1 on a board | substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) a step of developing the heated composition layer using a developing device;
A method for producing a resist pattern including:
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| JP2011114722A Withdrawn JP2012008550A (en) | 2010-05-27 | 2011-05-23 | Resist composition and method for producing resist pattern |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012008550A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230044128A (en) | 2021-09-24 | 2023-04-03 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | Amine compound, chemically amplified resist composition, and patterning process |
-
2011
- 2011-05-23 JP JP2011114722A patent/JP2012008550A/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230044128A (en) | 2021-09-24 | 2023-04-03 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | Amine compound, chemically amplified resist composition, and patterning process |
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