KR102612640B1

KR102612640B1 - Resist composition, polymer compound, and method of forming resist pattern

Info

Publication number: KR102612640B1
Application number: KR1020160007760A
Authority: KR
Inventors: 츠요시 나카무라; 가즈이시 단노
Original assignee: 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2023-12-11
Also published as: KR20170087768A

Abstract

본 발명은, 노광에 의해 산을 발생하고, 또한, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 레지스트 조성물로서, 적어도 2 종의 특정한 구성 단위를 갖는 고분자 화합물을 함유하는 레지스트 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 레지스트 조성물을 사용하여 지지체 상에 레지스트 막을 형성하는 공정, 상기 레지스트 막을 노광하는 공정, 및, 상기 노광 후의 레지스트막을 현상액을 사용한 현상에 의해 패터닝하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 레지스트 패턴 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a resist composition that generates acid upon exposure and whose solubility in a developer changes due to the action of the acid, and which contains a polymer compound having at least two specific structural units.
Additionally, the present invention includes a process of forming a resist film on a support using the resist composition, a process of exposing the resist film, and a process of patterning the exposed resist film by development using a developer to form a resist pattern. It relates to a resist pattern formation method.

Description

레지스트 조성물, 고분자 화합물, 및 레지스트 패턴 형성 방법{RESIST COMPOSITION, POLYMER COMPOUND, AND METHOD OF FORMING RESIST PATTERN}Resist composition, polymer compound, and resist pattern forming method {RESIST COMPOSITION, POLYMER COMPOUND, AND METHOD OF FORMING RESIST PATTERN}

본 발명은 반도체 소자나 액정 표시 소자의 제조에 사용되는 레지스트 조성물, 고분자 화합물, 및 레지스트 패턴 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to resist compositions, polymer compounds, and resist pattern formation methods used in the manufacture of semiconductor devices and liquid crystal display devices.

기판 상에 미세한 패턴을 형성하고, 이것을 마스크로 하여 에칭을 실시함으로써 그 패턴의 하층을 가공하는 기술 (패턴 형성 기술) 은, 반도체 소자나 액정 표시 소자의 제조에 있어서 널리 채용되고 있다. 미세한 패턴은, 통상적으로 유기 재료로 이루어지고, 리소그래피법이나 나노 임프린트법 등의 기술에 의해 형성된다. 예를 들어 리소그래피법에 있어서는, 기판 등의 지지체 상에, 수지 등의 기재 성분을 포함하는 레지스트 재료를 사용하여 레지스트막을 형성하고, 그 레지스트막에 대해, 광, 전자선 등의 방사선으로 선택적 노광을 실시하고, 현상 처리를 실시함으로써, 상기 레지스트막에 소정 형상의 레지스트 패턴을 형성하는 공정이 실시된다. 그리고, 그 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 기판을 에칭에 의해 가공하는 공정을 거쳐, 반도체 소자 등이 제조된다.The technology of forming a fine pattern on a substrate and processing the lower layer of the pattern by etching using this as a mask (pattern formation technology) is widely used in the manufacture of semiconductor devices and liquid crystal display devices. Fine patterns are usually made of organic materials and formed by techniques such as lithography or nanoimprinting. For example, in the lithography method, a resist film is formed on a support such as a substrate using a resist material containing a base component such as resin, and the resist film is selectively exposed to radiation such as light or electron beam. Then, a development process is performed to form a resist pattern of a predetermined shape on the resist film. Then, a semiconductor device or the like is manufactured through a process of etching the substrate using the resist pattern as a mask.

상기 레지스트 재료는 포지티브형과 네거티브형으로 나뉘어지고, 노광된 부분의 현상액에 대한 용해성이 증대하는 레지스트 재료를 포지티브형, 노광 부분의 현상액에 대한 용해성이 감소하는 레지스트 재료를 네거티브형이라고 한다.The resist material is divided into positive type and negative type. Resist material with increased solubility in developer solution in the exposed area is called positive type, and resist material with reduced solubility in developer solution in exposed area is called negative type.

상기 현상액으로는, 통상적으로 테트라메틸암모늄하이드록시드 (TMAH) 수용액 등의 알칼리 수용액 (알칼리 현상액) 이 사용되고 있다. 또, 방향족계 용제, 지방족 탄화수소계 용제, 에테르계 용제, 케톤계 용제, 에스테르계 용제, 아미드계 용제, 알코올계 용제 등의 유기 용제를 현상액으로서 사용하는 것도 실시되고 있다.As the developer, an aqueous alkaline solution (alkaline developer) such as an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) is usually used. In addition, it is also practiced to use organic solvents such as aromatic solvents, aliphatic hydrocarbon solvents, ether solvents, ketone solvents, ester solvents, amide solvents, and alcohol solvents as a developer.

최근 리소그래피 기술의 진보에 의해 패턴의 미세화가 진행되고 있다.Recently, the miniaturization of patterns is progressing due to advances in lithography technology.

미세화의 수법으로는, 일반적으로, 노광 광원의 단파장화 (고에너지화) 가 실시되고 있다. 구체적으로는, 종래에는 g 선, i 선으로 대표되는 자외선이 사용되고 있었지만, 현재는 KrF 엑시머 레이저나 ArF 엑시머 레이저를 사용한 반도체 소자의 양산이 개시되고 있다. 또, 이들 엑시머 레이저보다 단파장 (고에너지) 의 EB (전자선), EUV (극자외선), X 선 등에 대해서도 검토가 실시되고 있다.As a technique for miniaturization, shortening the wavelength (higher energy) of the exposure light source is generally implemented. Specifically, conventionally, ultraviolet rays represented by g-rays and i-rays have been used, but currently, mass production of semiconductor devices using KrF excimer lasers and ArF excimer lasers has begun. In addition, studies are being conducted on EB (electron beams), EUV (extreme ultraviolet rays), and X-rays with shorter wavelengths (higher energy) than these excimer lasers.

노광 광원의 단파장화에 수반하여, 레지스트 재료에는, 노광 광원에 대한 감도, 미세한 패턴을 재현할 수 있는 해상성 등의 리소그래피 특성의 향상이 요구된다. 이와 같은 요구를 만족하는 레지스트 재료로서, 화학 증폭형 레지스트 조성물이 알려져 있다.As exposure light sources become shorter in wavelength, resist materials are required to have improved lithographic properties, such as sensitivity to exposure light sources and resolution capable of reproducing fine patterns. As a resist material that satisfies these requirements, a chemically amplified resist composition is known.

화학 증폭형 레지스트 조성물로는, 일반적으로, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 기재 성분과, 노광에 의해 산을 발생하는 산 발생제 성분을 함유하는 것이 사용되고 있다. 예를 들어 현상액이 알칼리 현상액 (알칼리 현상 프로세스) 인 경우, 기재 성분으로서, 산의 작용에 의해 알칼리 현상액에 대한 용해성이 증대하는 것이 사용되고 있다. Chemically amplified resist compositions are generally used that contain a base component whose solubility in a developing solution changes due to the action of an acid and an acid generator component that generates acid upon exposure. For example, when the developer is an alkaline developer (alkaline development process), a base component whose solubility in the alkaline developer increases due to the action of an acid is used.

종래, 화학 증폭형 레지스트 조성물의 기재 성분으로는, 주로 수지 (베이스 수지) 가 사용되고 있다. 현재, ArF 엑시머 레이저 리소그래피 등에 있어서 사용되는 화학 증폭형 레지스트 조성물의 베이스 수지로는, 193 ㎚ 부근에 있어서의 투명성이 우수한 점에서, (메트)아크릴산에스테르로부터 유도되는 구성 단위를 주사슬에 갖는 수지 (아크릴계 수지) 가 주류이다.Conventionally, resin (base resin) has been mainly used as a base component for chemically amplified resist compositions. Currently, the base resin for chemically amplified resist compositions used in ArF excimer laser lithography and the like is a resin having a structural unit derived from (meth)acrylic acid ester in the main chain because of its excellent transparency around 193 nm. Acrylic resin) is the mainstream.

여기서, 「(메트)아크릴산」 이란, α 위치에 수소 원자가 결합한 아크릴산과, α 위치에 메틸기가 결합한 메타크릴산의 일방 혹은 양방을 의미한다. 「(메트)아크릴산에스테르」 란, α 위치에 수소 원자가 결합한 아크릴산에스테르와, α 위치에 메틸기가 결합한 메타크릴산에스테르의 일방 혹은 양방을 의미한다. 「(메트)아크릴레이트」 란, α 위치에 수소 원자가 결합한 아크릴레이트와, α 위치에 메틸기가 결합한 메타크릴레이트의 일방 혹은 양방을 의미한다 .Here, “(meth)acrylic acid” means one or both of acrylic acid with a hydrogen atom bonded to the α position and methacrylic acid with a methyl group bonded to the α position. “(Meth)acrylic acid ester” means one or both of acrylic acid ester with a hydrogen atom bonded to the α position and methacrylic acid ester with a methyl group bonded to the α position. “(Meth)acrylate” means one or both of acrylate with a hydrogen atom bonded to the α position and methacrylate with a methyl group bonded to the α position.

화학 증폭형 레지스트 조성물의 베이스 수지는, 일반적으로, 리소그래피 특성 등의 향상을 위해서, 복수 종류의 구성 단위를 갖고 있다. 예를 들어, 산 발생제로부터 발생한 산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 가용성기를 발생하는 산 분해성기를 갖는 구성 단위와 함께, 락톤 구조를 갖는 구성 단위, 수산기 등의 극성기를 갖는 구성 단위 등이 이용되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 베이스 수지가 아크릴계 수지인 경우, 상기 산 분해성기로는, 일반적으로, (메트)아크릴산 등에 있어서의 카르복실기를 제 3 급 알킬기 또는 아세탈기 등의 산해리성기로 보호한 것이 사용되고 있다.The base resin of a chemically amplified resist composition generally has multiple types of structural units in order to improve lithography characteristics and the like. For example, structural units having a lactone structure, structural units having a polar group such as a hydroxyl group, etc. are used, along with structural units having an acid-decomposable group that decomposes under the action of an acid generated from an acid generator to generate an alkali-soluble group. (For example, see Patent Document 1). When the base resin is an acrylic resin, the acid-decomposable group is generally one in which a carboxyl group in (meth)acrylic acid or the like is protected by an acid-decomposable group such as a tertiary alkyl group or acetal group.

포지티브형의 화학 증폭형 레지스트 조성물, 즉 노광에 의해 알칼리 현상액에 대한 용해성이 증대하는 화학 증폭형 레지스트 조성물과, 알칼리 현상액을 조합한 포지티브형 현상 프로세스는, 네거티브형의 화학 증폭형 레지스트 조성물과 알칼리 현상액을 조합한 네거티브형 현상 프로세스에 비해, 포토마스크의 구조를 단순하게 할 수 있고, 형성되는 패턴의 특성이 우수한 등의 이점이 있다. 이 때문에, 현재, 미세한 패턴의 형성에는, 포지티브형의 화학 증폭형 레지스트 조성물과 알칼리 현상액을 조합한 포지티브형 현상 프로세스가 주로 이용되고 있다.A positive development process combining a positive chemically amplified resist composition, that is, a chemically amplified resist composition whose solubility in an alkaline developer increases with exposure, and an alkaline developer, is a negative chemically amplified resist composition and an alkaline developer. Compared to a negative development process that combines, there are advantages such as the structure of the photomask can be simplified and the characteristics of the pattern formed are excellent. For this reason, currently, a positive development process combining a positive chemically amplified resist composition and an alkaline developer is mainly used to form fine patterns.

최근, 리소그래피 기술의 더나은 진보, 응용 분야의 확대 등이 진행되는 가운데, 당해 포지티브형 현상 프로세스에도 여러 가지 리소그래피 특성의 개선이 더한층 요구되고 있다.In recent years, as lithography technology progresses and its application fields expand, further improvements in various lithography characteristics are required for the positive development process.

당해 포지티브형 현상 프로세스를 적용하는 경우, 화학 증폭형 레지스트 조성물을 지지체 상에 도포하여 얻어지는 레지스트막에 대해 선택적으로 노광하면, 레지스트막의 노광부는, 베이스 수지 중의 산 분해성기가 산 발생제 등으로부터 발생한 산의 작용에 의해 분해되어, 알칼리 현상액에 대해 난용성에서 가용성으로 바뀌는 한편으로, 레지스트막의 미노광부는 알칼리 난용성인 상태로 변화하지 않기 때문에, 알칼리 현상액으로 현상함으로써, 노광부와 미노광부 사이에서 용해 콘트라스트를 갖게 할 수 있어, 포지티브형 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.When applying the positive development process, when a resist film obtained by applying a chemically amplified resist composition onto a support is selectively exposed, the exposed portion of the resist film is exposed to acid-decomposable groups in the base resin that are exposed to acid generated from an acid generator or the like. It is decomposed by action and changes from being poorly soluble to soluble in an alkaline developer, while the unexposed portion of the resist film does not change to a state of being poorly soluble in alkali. Therefore, by developing with an alkaline developer, dissolution contrast is maintained between the exposed and unexposed portions. It is possible to form a positive resist pattern.

그러나, 당해 포지티브형 현상 프로세스를 적용하여, 미세한 패턴 (덴스 패턴, 트렌치 패턴 등) 을 형성하고자 하면, 레지스트막의 노광부의, 특히 막두께 방향으로, 광학 강도가 약한 영역이 발생하여, 레지스트 패턴의 해상성이 저하되기 쉽다.However, when the positive development process is applied to form a fine pattern (dense pattern, trench pattern, etc.), a region of weak optical intensity is generated in the exposed portion of the resist film, especially in the film thickness direction, which reduces the resolution of the resist pattern. It is easy for one's temperament to decline.

상기와 같은 미세한 패턴 형성에는, 광학 강도가 약한 영역이 선택적으로 용해 제거되어 레지스트 패턴 (네거티브형 레지스트 패턴) 이 형성되는 방법이 유용하다. 주류인 포지티브형 현상 프로세스에서 사용되는 화학 증폭형 레지스트 조성물을 사용하여 네거티브형 레지스트 패턴을 형성하는 방법으로는, 유기 용제를 함유하는 현상액 (유기계 현상액) 과 조합한 네거티브형 현상 프로세스가 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 2 참조). For forming fine patterns as described above, a method in which regions of low optical intensity are selectively dissolved and removed to form a resist pattern (negative resist pattern) is useful. As a method of forming a negative resist pattern using a chemically amplified resist composition used in the mainstream positive development process, a negative development process in combination with a developer containing an organic solvent (organic developer) is known (e.g. For example, see Patent Document 2).

당해 네거티브형 현상 프로세스를 적용하는 경우, 화학 증폭형 레지스트 조성물을 지지체 상에 도포하여 얻어지는 레지스트막에 대해 선택적으로 노광하면, 레지스트막의 노광부는, 베이스 수지 중의 산 분해성기가 산 발생제 등으로부터 발생한 산의 작용에 의해 분해되어, 유기계 현상액에 대해 가용성에서 난용성으로 바뀌는 한편으로, 레지스트막의 미노광부는 가용성인 상태로 변화하지 않기 때문에, 유기계 현상액으로 현상함으로써, 노광부와 미노광부 사이에서 용해 콘트라스트를 갖게 할 수 있어, 네거티브형 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.When applying the negative development process, when a resist film obtained by applying a chemically amplified resist composition onto a support is selectively exposed, the exposed portion of the resist film is exposed to acid-decomposable groups in the base resin due to acid generated from an acid generator or the like. It is decomposed by action and changes from soluble to poorly soluble in an organic developer, while the unexposed portion of the resist film does not change to a soluble state, so by developing with an organic developer, a dissolution contrast is created between the exposed and unexposed portions. This allows a negative resist pattern to be formed.

일본 공개특허공보 2003-241385호Japanese Patent Publication No. 2003-241385 일본 공개특허공보 2013-178515호Japanese Patent Publication No. 2013-178515

리소그래피 기술의 더 나은 진보, 응용 분야의 확대 등이 진행되어, 급속히 패턴의 미세화가 진행되고 있다. 그러한 가운데, 반도체 소자 등을 제조할 때에는, 치수가 50 ㎚ 이하라는 미세한 패턴을 양호한 형상으로 형성하는 기술이 필요해진다. With further progress in lithography technology and expansion of application fields, patterns are rapidly becoming finer. Meanwhile, when manufacturing semiconductor devices, etc., technology is needed to form fine patterns with a size of 50 nm or less in good shapes.

그러나, 이와 같이 미세한 패턴을 기판 상에 형성하고자 하면, 노광시, 레지스트막에 조사되는 광의 강도가 노광부 및 미노광부의 각각에서 고르지 않게 된다. However, when attempting to form such a fine pattern on a substrate, during exposure, the intensity of light irradiated to the resist film becomes uneven in each of the exposed and unexposed areas.

이 때문에, 예를 들어, 미세한 라인 앤드 스페이스 패턴을 형성하고자 한 경우에는, 패턴 붕괴가 발생하기 쉬운 문제가 있다. 또, 미세한 트렌치 패턴을 형성하고자 한 경우에는, 현상에 의해 기판과의 계면 근방까지 레지스트막을 다 제거할 수 없어, 해상 불량을 발생시키기 쉬운 문제가 있다.For this reason, for example, when attempting to form a fine line and space pattern, there is a problem that pattern collapse is likely to occur. Additionally, when attempting to form a fine trench pattern, there is a problem that the resist film cannot be completely removed up to the vicinity of the interface with the substrate due to development, which easily causes resolution defects.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 보다 미세한 패턴을 양호한 형상으로 형성할 수 있는 레지스트 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention was made in view of the above circumstances, and its object is to provide a resist composition that can form finer patterns with good shapes.

또한, 본 발명은 네거티브형 현상 및 포지티브형 현상 모두에 문제 없이 사용할 수 있는 레지스트 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다.Another object of the present invention is to provide a resist composition that can be used without problems in both negative development and positive development.

상기 서술한 바와 같이, 반도체 소자 등의 제조에 있어서, 치수가 50 ㎚ 이하가 되면, 미세한 라인 앤드 스페이스 패턴을 형성하는 것, 및, 미세한 트렌치 패턴을 형성하는 것이 한층 어려워진다. 더구나, 이들 양방의 패턴 형성을, 동일한 레지스트 조성물을 사용하여 실현하는 것은 더욱 어렵다.As described above, in the manufacture of semiconductor devices, etc., when the size becomes 50 nm or less, it becomes more difficult to form fine line and space patterns and form fine trench patterns. Moreover, it is more difficult to realize both of these pattern formations using the same resist composition.

본 발명자들은 검토에 의해, 레지스트 조성물의 수지 성분으로서, 적어도 2 종의 특정한 구성 단위를 적어도 갖는 고분자 화합물을 사용하면, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Through examination, the present inventors have found that the above problems can be solved by using a polymer compound having at least two types of specific structural units as a resin component of a resist composition, and have completed the present invention.

즉, 본 발명의 레지스트 조성물은, 산의 작용에 의해 현상액에 대하여 용해성이 변화하는 성분 (A) 및 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 산 발생제 성분 (B) 를 함유하는 레지스트 조성물로서, 상기 성분 (A) 가 하기 식 (1) 로 나타내는 구성 단위 (a-1) 및 하기 식 (2) 로 나타내는 구성 단위 (a-2) 를 갖는 고분자 화합물 (A1) 를 함유하는 것을 특징으로 한다.That is, the resist composition of the present invention is a resist composition containing a component (A) whose solubility in a developer changes due to the action of an acid and an acid generator component (B) which generates an acid upon irradiation of radiation. The component (A) is characterized in that it contains a polymer compound (A1) having a structural unit (a-1) represented by the following formula (1) and a structural unit (a-2) represented by the following formula (2).

[화학식 1][Formula 1]

[식 중, R 은 수소 원자, 탄소수 1 ~ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ~ 5 의 할로겐화알킬기이다. Va⁰¹¹은 2 가의 연결기 또는 단결합이다. n_a011 은 0 또는 1 이다. Ra⁰¹¹, Ra⁰¹², Ra⁰¹³및 Ra⁰¹⁴ 는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 5 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기이다. Ra⁰¹⁵ 는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 10 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기이다.][Wherein, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Va ⁰¹¹ is a divalent linking group or a single bond. n _a011 is 0 or 1. Ra ⁰¹¹ , Ra ⁰¹² , Ra ⁰¹³ and Ra ⁰¹⁴ are each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent. Ra ⁰¹⁵ is a straight or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent.]

[화학식 2][Formula 2]

[식 중, R 은, 수소 원자, 탄소수 1 ~ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ~ 5 의 할로겐화알킬기이다. Va⁰²¹는 2 가의 연결기 또는 단결합이다. n_a021는 0 또는 1 이다. Ra⁰²¹ 은 지환식 탄화수소기이다. Ra⁰²²및 Ra⁰²³ 은, 각각 독립적으로, 탄소수 1 ~ 5 의 알킬기이며, 둘 중 하나가 메틸기인 경우, 나머지는 메틸기가 아니다.] [In the formula, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Va ⁰²¹ is a divalent linking group or a single bond. n _a021 is 0 or 1. Ra ⁰²¹ is an alicyclic hydrocarbon group. Ra ⁰²² and Ra ⁰²³ are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and when one of them is a methyl group, the other is not a methyl group.]

본 발명의 레지스트 조성물을 사용하면, 보다 미세한 패턴을 양호한 형상으로 형성할 수 있다.By using the resist composition of the present invention, finer patterns can be formed with good shapes.

본 명세서 및 본 특허청구의 범위에 있어서, 「지방족」 이란, 방향족에 대한 상대적인 개념으로서, 방향족성을 갖지 않는 기, 방향족성을 갖지 않는 화합물 등을 의미하는 것이라고 정의한다.In the present specification and the scope of the claims, “aliphatic” is a relative concept to aromatic, and is defined to mean a group without aromaticity, a compound without aromaticity, etc.

「알킬기」 는, 특별히 언급이 없는 한, 직사슬형, 분기사슬형 및 고리형의 1 가의 포화 탄화수소기를 포함하는 것으로 한다. 알콕시기 중의 알킬기도 동일하다.Unless otherwise specified, the term “alkyl group” includes linear, branched, and cyclic monovalent saturated hydrocarbon groups. The alkyl group in the alkoxy group is the same.

「알킬렌기」 는, 특별히 언급이 없는 한, 직사슬형, 분기사슬형 및 고리형의 2 가의 포화 탄화수소기를 포함하는 것으로 한다.Unless otherwise specified, the term “alkylene group” includes straight-chain, branched-chain, and cyclic divalent saturated hydrocarbon groups.

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

「불소화알킬기」 또는 「불소화알킬렌기」 는, 알킬기 또는 알킬렌기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 불소 원자로 치환된 기를 말한다.“Fluorinated alkyl group” or “fluorinated alkylene group” refers to a group in which some or all of the hydrogen atoms of an alkyl group or alkylene group are replaced with fluorine atoms.

「구성 단위」 란, 고분자 화합물 (수지, 중합체, 공중합체) 을 구성하는 모노머 단위 (단량체 단위) 를 의미한다.“Structural unit” means a monomer unit (monomer unit) that constitutes a high molecular compound (resin, polymer, copolymer).

「치환기를 갖고 있어도 된다」 라고 기재하는 경우, 수소 원자 (-H) 를 1 가의 기로 치환하는 경우와, 메틸렌기 (-CH₂-) 를 2 가의 기로 치환하는 경우의 양방을 포함한다.When it is stated that “it may have a substituent,” it includes both the case of replacing the hydrogen atom (-H) with a monovalent group and the case of replacing the methylene group (-CH ₂ -) with a divalent group.

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

「아크릴산에스테르로부터 유도되는 구성 단위」 란, 아크릴산에스테르의 에틸렌성 이중 결합이 개열되어 구성되는 구성 단위를 의미한다.“Constitutive unit derived from acrylic acid ester” means a structural unit formed by cleavage of the ethylenic double bond of acrylic acid ester.

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

아크릴산에스테르는, α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 된다. 그 α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자를 치환하는 치환기 (Rα⁰) 은, 수소 원자 이외의 원자 또는 기이며, 예를 들어 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기 등을 들 수 있다. 또, 치환기 (Rα⁰) 이 에스테르 결합을 포함하는 치환기로 치환된 이타콘산디에스테르나, 치환기 (Rα⁰) 이 하이드록시알킬기나 그 수산기를 수식한 기로 치환된 α하이드록시아크릴에스테르도 포함하는 것으로 한다. 또한, 아크릴산에스테르의 α 위치의 탄소 원자란, 특별히 언급이 없는 한, 아크릴산의 카르보닐기가 결합하고 있는 탄소 원자이다.In the acrylic acid ester, the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α position may be substituted with a substituent. The substituent (Rα ⁰ ) that replaces the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α position is an atom or group other than a hydrogen atom, and examples include an alkyl group with 1 to 5 carbon atoms, a halogenated alkyl group with 1 to 5 carbon atoms, etc. there is. It also includes itaconic acid diesters in which the substituent (Rα ⁰ ) is substituted with a substituent containing an ester bond, and α-hydroxyacrylic esters in which the substituent (Rα ⁰ ) is substituted with a hydroxyalkyl group or a group that modifies the hydroxyl group. do. Additionally, unless otherwise specified, the carbon atom at the α position of the acrylic acid ester is the carbon atom to which the carbonyl group of acrylic acid is bonded.

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

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

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

아크릴아미드의 α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자를 치환하는 치환기로는, 상기 α 치환 아크릴산에스테르에 있어서, α 위치의 치환기로서 예시한 것 (치환기 (Rα⁰)) 과 동일한 것을 들 수 있다.The substituent that replaces the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α position of acrylamide includes the same substituents as those exemplified as the substituent at the α position (substituent (Rα ⁰ )) in the α-substituted acrylate ester.

「하이드록시스티렌 혹은 하이드록시스티렌 유도체로부터 유도되는 구성 단위」 란, 하이드록시스티렌 혹은 하이드록시스티렌 유도체의 에틸렌성 이중 결합이 개열되어 구성되는 구성 단위를 의미한다.“Structural unit derived from hydroxystyrene or hydroxystyrene derivative” means a structural unit formed by cleavage of the ethylenic double bond of hydroxystyrene or hydroxystyrene derivative.

「하이드록시스티렌 유도체」 란, 하이드록시스티렌의 α 위치의 수소 원자가 알킬기, 할로겐화알킬기 등의 다른 치환기로 치환된 것, 그리고 그들의 유도체를 포함하는 개념으로 한다. 그들의 유도체로는, α 위치의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 하이드록시스티렌의 수산기의 수소 원자를 유기기로 치환한 것；α 위치의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 하이드록시스티렌의 벤젠 고리에, 수산기 이외의 치환기가 결합한 것 등을 들 수 있다. 또한, 하이드록시스티렌의 α 위치 (α 위치의 탄소 원자) 란, 특별히 언급이 없는 한, 벤젠 고리가 결합하고 있는 탄소 원자를 말한다.“Hydroxystyrene derivatives” is a concept that includes those in which the hydrogen atom at the α position of hydroxystyrene is substituted with other substituents such as alkyl groups and halogenated alkyl groups, as well as derivatives thereof. Their derivatives include those obtained by replacing the hydrogen atom of the hydroxyl group of hydroxystyrene, where the hydrogen atom at the α position may be substituted with a substituent, with an organic group; the benzene ring of hydroxystyrene, where the hydrogen atom at the α position may be substituted with a substituent; Examples include those in which substituents other than hydroxyl groups are bonded. Additionally, the α position (carbon atom at the α position) of hydroxystyrene refers to the carbon atom to which the benzene ring is bonded, unless otherwise specified.

하이드록시스티렌의 α 위치의 수소 원자를 치환하는 치환기로는, 상기 α 치환 아크릴산에스테르에 있어서, α 위치의 치환기로서 예시한 것 (치환기 (Rα⁰)) 과 동일한 것을 들 수 있다.The substituent for substituting the hydrogen atom at the α position of hydroxystyrene includes the same substituents as those exemplified as the substituent at the α position in the α-substituted acrylic acid ester (substituent (Rα ⁰ )).

「비닐벤조산 혹은 비닐벤조산 유도체로부터 유도되는 구성 단위」 란, 비닐벤조산 혹은 비닐벤조산 유도체의 에틸렌성 이중 결합이 개열되어 구성되는 구성 단위를 의미한다.“Structural unit derived from vinylbenzoic acid or vinylbenzoic acid derivative” means a structural unit formed by cleavage of the ethylenic double bond of vinylbenzoic acid or vinylbenzoic acid derivative.

「비닐벤조산 유도체」 란, 비닐벤조산의 α 위치의 수소 원자가 알킬기, 할로겐화알킬기 등의 다른 치환기로 치환된 것, 그리고 그들의 유도체를 포함하는 개념으로 한다. 그들의 유도체로는, α 위치의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 비닐벤조산의 카르복실기의 수소 원자를 유기기로 치환한 것；α 위치의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 비닐벤조산의 벤젠 고리에, 수산기 및 카르복실기 이외의 치환기가 결합한 것 등을 들 수 있다. 또한, 비닐벤조산의 α 위치 (α 위치의 탄소 원자) 란, 특별히 언급이 없는 한, 벤젠 고리가 결합하고 있는 탄소 원자를 말한다.The term “vinylbenzoic acid derivative” is a concept that includes those in which the hydrogen atom at the α position of vinylbenzoic acid is replaced with other substituents such as an alkyl group and a halogenated alkyl group, as well as derivatives thereof. Their derivatives include those in which the hydrogen atom of the carboxyl group of vinylbenzoic acid, where the hydrogen atom at the α position may be substituted with a substituent, is replaced with an organic group; Those to which a substituent other than a carboxyl group is bonded can be mentioned. Additionally, the α position (carbon atom at the α position) of vinylbenzoic acid refers to the carbon atom to which the benzene ring is bonded, unless otherwise specified.

「스티렌」 이란, 스티렌 및 스티렌의 α 위치의 수소 원자가 알킬기, 할로겐화알킬기 등의 다른 치환기로 치환된 것도 포함하는 개념으로 한다.The term “styrene” is intended to include styrene and styrene in which the hydrogen atom at the α position is substituted with another substituent such as an alkyl group or halogenated alkyl group.

「스티렌으로부터 유도되는 구성 단위」, 「스티렌 유도체로부터 유도되는 구성 단위」 란, 스티렌 또는 스티렌 유도체의 에틸렌성 이중 결합이 개열되어 구성되는 구성 단위를 의미한다.“Structural unit derived from styrene” and “structural unit derived from styrene derivative” mean a structural unit formed by cleavage of the ethylenic double bond of styrene or a styrene derivative.

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

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

또, α 위치의 치환기로서의 하이드록시알킬기는, 구체적으로는, 상기 「α 위치의 치환기로서의 알킬기」 의 수소 원자의 일부 또는 전부를, 수산기로 치환한 기를 들 수 있다. 그 하이드록시알킬기에 있어서의 수산기의 수는, 1 ∼ 5 가 바람직하고, 1 이 가장 바람직하다.Additionally, the hydroxyalkyl group as the substituent at the α position specifically includes a group in which part or all of the hydrogen atoms of the above-mentioned “alkyl group as the substituent at the α position” are substituted with hydroxyl groups. The number of hydroxyl groups in the hydroxyalkyl group is preferably 1 to 5, and 1 is most preferable.

≪레지스트 조성물≫≪Resist composition≫

본 발명의 레지스트 조성물은, 산의 작용에 의해 현상액에 대하여 용해성이 변화하는 성분 (A) 및 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 산 발생제 성분 (B) 를 함유하는 레지스트 조성물이다.The resist composition of the present invention is a resist composition containing a component (A) whose solubility in a developer changes due to the action of an acid and an acid generator component (B) which generates an acid upon irradiation of radiation.

본 발명에 있어서, 레지스트 조성물은, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 기재 성분 (A) (이하 「(A) 성분」이라고도 한다) 를 함유한다.In the present invention, the resist composition contains a base component (A) (hereinafter also referred to as “component (A)”) whose solubility in a developer changes due to the action of an acid.

이러한 레지스트 조성물을 사용하여 레지스트막을 형성하고, 그 레지스트막에 대하여 선택적 노광을 실시하면, 노광부에서는 산이 발생하고, 그 산의 작용에 의해 (A) 성분의 현상액에 대한 용해성이 변화하는 한편, 미노광부에서는 (A) 성분의 현상액에 대한 용해성이 변화하지 않기 때문에, 노광부와 미노광부 사이에서 현상액에 대한 용해성의 차이가 생긴다. 그 때문에 그 레지스트막을 현상하면, 당해 레지스트 조성물이 포지티브형인 경우에는 노광부가 용해 제거되어 포지티브형의 레지스트 패턴이 형성되고, 당해 레지스트 조성물이 네거티브형인 경우에는 미노광부가 용해 제거되어 네거티브형의 레지스트 패턴이 형성된다.When a resist film is formed using such a resist composition and selective exposure is performed on the resist film, acid is generated in the exposed area, and the solubility of component (A) in the developer solution changes due to the action of the acid. Since the solubility of component (A) in the developer does not change in the exposed area, a difference in solubility in the developer occurs between the exposed and unexposed areas. Therefore, when the resist film is developed, if the resist composition is a positive type, the exposed portion is dissolved and removed to form a positive resist pattern, and if the resist composition is a negative type, the unexposed portion is dissolved and removed to form a negative resist pattern. is formed

본 명세서에 있어서는, 노광부가 용해 제거되어 포지티브형 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 조성물을 포지티브형 레지스트 조성물이라고 하고, 미노광부가 용해 제거되어 네거티브형 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 조성물을 네거티브형 레지스트 조성물이라고 한다.In this specification, a resist composition in which exposed areas are dissolved and removed to form a positive resist pattern is referred to as a positive resist composition, and a resist composition in which unexposed areas are dissolved and removed to form a negative resist pattern is referred to as a negative resist composition.

본 발명에 있어서, 레지스트 조성물은 포지티브형 레지스트 조성물이어도 되고, 네거티브형 레지스트 조성물이어도 된다. 또한, 본 발명의 레지스트 조성물은 듀얼 톤 현상(DTD) 공정에 사용될 수 있다.In the present invention, the resist composition may be a positive resist composition or a negative resist composition. Additionally, the resist composition of the present invention can be used in a dual tone development (DTD) process.

또, 본 발명에 있어서, 레지스트 조성물은 레지스트 패턴 형성시의 현상 처리에 알칼리 현상액을 사용하는 알칼리 현상 프로세스용이어도 되고, 그 현상 처리에 유기 용제를 함유하는 현상액 (유기계 현상액) 을 사용하는 용제 현상 프로세스용이어도 되지만, 용제 현상 프로세스용인 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, the resist composition may be used for an alkaline development process using an alkaline developer for the development process when forming a resist pattern, or for a solvent development process using a developer containing an organic solvent (organic developer) for the development treatment. Although it may be for a solvent development process, it is preferable that it is for a solvent development process.

상기 실시형태의 레지스트 조성물은, 노광에 의해 산을 발생하는 산 발생능을 갖는 것이며, (A) 성분이 노광에 의해 산을 발생해도 되고, (A) 성분과는 별도로 배합된 첨가제 성분이 노광에 의해 산을 발생해도 된다.The resist composition of the above embodiment has an acid-generating ability to generate acid upon exposure, and component (A) may generate acid upon exposure, and an additive component blended separately from component (A) may be used to generate acid upon exposure. Acid may be generated by

본 실시형태의 레지스트 조성물은, 구체적으로는,The resist composition of this embodiment is specifically,

(1) 노광에 의해 산을 발생하는 산 발생제 성분 (B) (이하, 「(B) 성분」 이라고 한다.) 를 함유하는 것이어도 되고；(1) It may contain an acid generator component (B) that generates acid upon exposure (hereinafter referred to as “component (B)”);

(2) (A) 성분이 노광에 의해 산을 발생하는 성분이어도 되고；(2) The component (A) may be a component that generates acid upon exposure;

(3) (A) 성분이 노광에 의해 산을 발생하는 성분이고, 또한, 추가로 (B) 성분을 함유하는 것이어도 된다.(3) The component (A) may be a component that generates acid upon exposure, and may further contain the component (B).

즉, 상기 (2) 및 (3) 의 경우, (A) 성분은, 「노광에 의해 산을 발생하고, 또한, 산의 작용에 의해, 현상액에 대한 용해성이 변화하는 기재 성분」 이 된다. 이 경우, 후술하는 (A1) 성분이, 노광에 의해 산을 발생하고, 또한, 산의 작용에 의해, 현상액에 대한 용해성이 감소하는 고분자 화합물인 것이 바람직하다. 이와 같은 고분자 화합물로는, 노광에 의해 산을 발생하는 구성 단위를 갖는 수지를 사용할 수 있다. 노광에 의해 산을 발생하는 구성 단위로는, 공지된 것을 사용할 수 있다.That is, in the cases of (2) and (3) above, component (A) becomes “a base component that generates acid upon exposure and whose solubility in the developer changes due to the action of the acid.” In this case, it is preferable that the component (A1) described later is a polymer compound that generates acid upon exposure and whose solubility in the developer decreases due to the action of the acid. As such a polymer compound, a resin having a structural unit that generates acid upon exposure can be used. As the structural unit that generates acid upon exposure, a known unit can be used.

본 실시형태의 레지스트 조성물은, 상기 (1) 의 경우인 것이 바람직하다.The resist composition of this embodiment is preferably in the case of (1) above.

≪기재 성분≫≪Base ingredients≫

본 발명에 있어서, 「기재 성분」 이란, 막형성능을 갖는 유기 화합물로, 바람직하게는 분자량이 500 이상인 유기 화합물이 사용된다. 그 유기 화합물의 분자량이 500 이상임으로써, 막형성능이 향상되고, 게다가, 나노 레벨의 레지스트 패턴을 형성하기 쉽다.In the present invention, the “base component” refers to an organic compound having a film-forming ability, and preferably an organic compound having a molecular weight of 500 or more is used. When the molecular weight of the organic compound is 500 or more, the film forming ability is improved and it is easy to form a nano-level resist pattern.

기재 성분으로서 사용되는 유기 화합물은, 비중합체와 중합체로 대별된다.Organic compounds used as base components are roughly divided into non-polymers and polymers.

비중합체로는, 통상적으로 분자량이 500 이상 4000 미만인 것이 사용된다. 이하, 「저분자 화합물」 이라고 하는 경우에는, 분자량이 500 이상 4000 미만인 비중합체를 나타낸다.As a non-polymer, those having a molecular weight of 500 to 4000 are usually used. Hereinafter, when referred to as a “low molecular compound”, it refers to a non-polymer having a molecular weight of 500 or more and less than 4000.

중합체로는, 통상적으로 분자량이 1000 이상인 것이 사용된다. 이하, 「수지」 또는 「고분자 화합물」 이라고 하는 경우에는, 분자량이 1000 이상인 중합체를 나타낸다.As a polymer, a polymer having a molecular weight of 1000 or more is usually used. Hereinafter, when referring to “resin” or “polymer compound”, it refers to a polymer with a molecular weight of 1000 or more.

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

본 실시형태의 레지스트 조성물에 사용되는 기재성분으로는, 적어도 (A) 성분이 사용되고, 그 (A) 성분과 함께 다른 고분자 화합물 및/또는 저분자 화합물을 병용해도 된다.As a base component used in the resist composition of this embodiment, at least component (A) is used, and other high molecular compounds and/or low molecular compounds may be used in combination with component (A).

[(A1) 성분][(A1) component]

본 실시형태의 레지스트 조성물에 있어서, (A) 성분은, 식 (1) 로 나타내는 구성 단위 (a-1) 와, 식 (2) 로 나타내는 구성 단위 (a-2) 를 갖는 고분자 화합물 (이하, 이 고분자 화합물을 「(A1) 성분」 이라고 한다) 을 함유한다.In the resist composition of the present embodiment, component (A) is a polymer compound (hereinafter referred to as This polymer compound is referred to as “component (A1)”).

이러한 (A1) 성분을 함유하는 레지스트 조성물을 사용하여 형성된 레지스트막을 노광한 경우, 구성 단위 (a-1) 및 (a-2) 는, 산의 작용에 의해 그 구조 중의 적어도 일부의 결합이 개열되고, 극성이 증대한다. 이 때문에, 본 실시형태의 레지스트 조성물은, 현상액이 유기계 현상액인 경우 (용제 현상 프로세스) 에 있어서 네거티브형이 되고, 현상액이 알칼리 현상액인 경우 (알칼리 현상 프로세스) 에 있어서 포지티브형이 된다. (A1) 성분은 노광 전후에서 극성이 변화하기 때문에, (A1) 성분을 사용함으로써, 알칼리 현상 프로세스 뿐만 아니라, 용제 현상 프로세스에 있어서도 양호한 현상 콘트라스트를 얻을 수 있다.When a resist film formed using a resist composition containing such component (A1) is exposed to light, the bonds of at least some of the structural units (a-1) and (a-2) in the structure are cleaved by the action of the acid. , polarity increases. For this reason, the resist composition of the present embodiment becomes negative when the developer is an organic developer (solvent development process), and becomes positive when the developer is an alkaline developer (alkaline development process). Since the polarity of the component (A1) changes before and after exposure, by using the component (A1), good development contrast can be obtained not only in the alkaline development process but also in the solvent development process.

즉, 용제 현상 프로세스를 적용하는 경우, (A1) 성분은, 노광 전은 유기계 현상액에 대해 용해성이 높다. 노광에 의해 산이 발생하면, 그 산의 작용에 의해 극성이 높아져 유기계 현상액에 대한 용해성이 감소한다. 이 때문에, 레지스트 패턴의 형성에 있어서, 당해 레지스트 조성물을 지지체 상에 도포하여 얻어지는 레지스트막에 대해 선택적으로 노광하면, 노광부는 유기계 현상액에 대해 가용성에서 난용성으로 변화하는 한편으로, 미노광부는 가용성인 상태로 변화하지 않기 때문에, 유기계 현상액으로 현상함으로써, 노광부와 미노광부 사이에서 콘트라스트를 갖게 할 수 있어, 네거티브형 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.That is, when applying a solvent development process, component (A1) has high solubility in an organic developer before exposure. When acid is generated due to exposure, the polarity increases due to the action of the acid and the solubility in the organic developer decreases. For this reason, in the formation of a resist pattern, when the resist film obtained by applying the resist composition on a support is selectively exposed, the exposed portion changes from soluble to poorly soluble in the organic developer, while the unexposed portion becomes soluble. Since it does not change state, by developing with an organic developer, contrast can be provided between exposed and unexposed areas, and a negative resist pattern can be formed.

한편, 알칼리 현상 프로세스를 적용하는 경우에는, (A1) 성분은, 노광 전은 알칼리 현상액에 대해 용해성이 낮다. 노광에 의해 산이 발생하면, 그 산의 작용에 의해 극성이 높아져 알칼리 현상액에 대한 용해성이 증가한다. 이 때문에, 레지스트 패턴의 형성에 있어서, 당해 레지스트 조성물을 지지체 상에 도포하여 얻어지는 레지스트막에 대해 선택적으로 노광하면, 노광부는 알칼리 현상액에 대해 난용성에서 가용성으로 변화하는 한편으로, 미노광부는 난용성인 상태로 변화하지 않기 때문에, 알칼리 현상액으로 현상함으로써, 노광부와 미노광부 사이에서 콘트라스트를 갖게 할 수 있어, 포지티브형 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.On the other hand, when applying an alkaline development process, component (A1) has low solubility in the alkaline developer before exposure. When acid is generated by exposure, the polarity increases due to the action of the acid and the solubility in an alkaline developer increases. For this reason, in the formation of a resist pattern, when the resist film obtained by applying the resist composition on a support is selectively exposed, the exposed portion changes from poorly soluble to soluble in the alkaline developer, while the unexposed portion becomes poorly soluble. Since it does not change state, by developing with an alkaline developer, contrast can be provided between exposed and unexposed parts, and a positive resist pattern can be formed.

- 구성 단위 (a-1)- Composition unit (a-1)

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

구성 단위 (a-1) 는, 산의 작용에 의해 극성이 증대하는 산 분해성기를 포함하는 구성 단위이다. 「산 분해성기」 는, 산의 작용에 의해, 당해 산 분해성기의 구조 중의 적어도 일부의 결합이 개열될 수 있는 산 분해성을 갖는 기이다. 이러한 구성 단위 (a-1) 에 있어서의 산 분해성기는, 산의 작용에 의해, 산 분해성기의 구조 중의 적어도 일부의 결합이 개열되는 데에 필요한 활성화 에너지가 다른 산 분해성기에 비해 상대적으로 낮다 (즉, 산의 작용에 의해, 후술하는 산해리성기가 해리하기 쉽다).The structural unit (a-1) is a structural unit containing an acid-decomposable group whose polarity increases due to the action of an acid. An “acid-decomposable group” is a group having acid-decomposability in which at least a portion of the bonds in the structure of the acid-decomposable group can be cleaved by the action of an acid. As for the acid-decomposable group in this structural unit (a-1), the activation energy required for cleavage of at least some bonds in the structure of the acid-decomposable group by the action of acid is relatively low compared to other acid-decomposable groups (i.e. , the acid-dissociable group described later is easily dissociated by the action of acid).

구성 단위 (a-1) 에 있어서의 산 분해성기는, 산의 작용에 의해 분해되어 극성기 (카르복실기) 를 생성한다. 즉, 그 산 분해성기는, 상기 극성기가 산해리성기 (산소 원자와 결합하고 있는 제 3 급 탄소 원자를 갖는 측사슬 말단기) 로 보호된 기이다.The acid-decomposable group in structural unit (a-1) is decomposed by the action of acid to produce a polar group (carboxyl group). That is, the acid-decomposable group is a group in which the polar group is protected by an acid-dissociable group (a side chain terminal group having a tertiary carbon atom bonded to an oxygen atom).

이와 같이 극성기 (카르복실기) 를 생성하는 결과, (A1) 성분 전체의 극성이 증대한다. (A1) 성분 전체의 극성이 증대함으로써, 레지스트막의 유기계 현상액에 대한 용해성은 감소하며, 알칼리 현상액에 대한 용해성은 증가한다.As a result of generating a polar group (carboxyl group) in this way, the polarity of the entire component (A1) increases. (A1) As the polarity of all components increases, the solubility of the resist film in an organic developer decreases and the solubility in an alkaline developer increases.

게다가, 구성 단위 (a-1) 를 갖는 (A1) 성분을 사용함으로써, 레지스트 패턴 형성시, 레지스트막 내에서의 산, 노광 또는 가열에 의한 반응이 균일하게 일어나기 쉬워져, 리소그래피 특성이 양호한 레지스트 패턴이 형성되기 쉽다.Moreover, by using the (A1) component having the structural unit (a-1), when forming a resist pattern, reactions due to acid, exposure or heating within the resist film are likely to occur uniformly, resulting in a resist pattern with good lithography characteristics. This is easy to form.

[화학식 3][Formula 3]

상기 식 (1) 중, R 은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기이다. In the formula (1), R is each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

R 에 있어서의 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기는, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기가 바람직하고, 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있다.The alkyl group having 1 to 5 carbon atoms for R is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, and n-butyl group. group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, etc.

R 에 있어서의 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기는, 상기 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 할로겐 원자로 치환된 기이다. 그 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있으며, 특히 불소 원자가 바람직하다.The halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms for R is a group in which some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are replaced with halogen atoms. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.

R 로는, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 불소화알킬기가 바람직하며, 공업상 입수의 용이함에서, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기가 보다 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기가 더욱 바람직하고, 메틸기가 특히 바람직하다.R is preferably a hydrogen atom, an alkyl group with 1 to 5 carbon atoms, or a fluorinated alkyl group with 1 to 5 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom and an alkyl group with 1 to 5 carbon atoms due to ease of industrial availability. An alkyl group is more preferred, and a methyl group is particularly preferred.

상기 식 (1) 중, Va⁰¹¹ 은, 2 가의 연결기 또는 단결합이다. In the above formula (1), Va ⁰¹¹ is a divalent linking group or a single bond.

Va⁰¹¹ 의 2 가의 연결기로는, 특별히 한정되지 않지만, 치환기를 갖고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기, 헤테로 원자를 포함하는 2 가의 연결기 등을 적합한 것으로서 들 수 있다.The divalent linking group for Va ⁰¹¹ is not particularly limited, but suitable examples include a divalent hydrocarbon group that may have a substituent, a divalent linking group containing a hetero atom, etc.

치환기를 갖고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기에 대하여：Regarding divalent hydrocarbon groups that may have substituents:

이러한 2 가의 탄화수소기는, 지방족 탄화수소기이어도 되고, 방향족 탄화수소기이어도 된다.This divalent hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.

Va⁰¹¹ 에 있어서의 2 가의 탄화수소기로서의 지방족 탄화수소기는, 포화여도 되고, 불포화여도 되며, 통상적으로는 포화인 것이 바람직하다.The aliphatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group in Va ⁰¹¹ may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated.

그 지방족 탄화수소기로서, 보다 구체적으로는, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 지방족 탄화수소기, 또는, 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화수소기 등을 들 수 있다.More specifically, the aliphatic hydrocarbon group includes a straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group, or an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure.

상기 직사슬형의 지방족 탄화수소기는, 탄소수가 1 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 6 이 보다 바람직하고, 1 ∼ 4 가 더욱 바람직하며, 1 ∼ 3 이 가장 바람직하다.The linear aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, further preferably 1 to 4 carbon atoms, and most preferably 1 to 3 carbon atoms.

상기 분기사슬형의 지방족 탄화수소기는, 탄소수가 3 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 3 ∼ 6 이 보다 바람직하고, 3 또는 4 가 더욱 바람직하며, 3 이 가장 바람직하다.The branched aliphatic hydrocarbon group preferably has 3 to 10 carbon atoms, more preferably 3 to 6, more preferably 3 or 4, and most preferably 3.

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

분기사슬형의 지방족 탄화수소기로는, 분기사슬형의 알킬렌기가 바람직하고, 구체적으로는, -CH(CH₃)-, -CH(CH₂CH₃)-, -C(CH₃)₂-, -C(CH₃)(CH₂CH₃)-, -C(CH₃)(CH₂CH₂CH₃)-, -C(CH₂CH₃)₂- 등의 알킬메틸렌기；-CH(CH₃)CH₂-, -CH(CH₃)CH(CH₃)-, -C(CH₃)₂CH₂-, -CH(CH₂CH₃)CH₂-, -C(CH₂CH₃)₂-CH₂- 등의 알킬에틸렌기；-CH(CH₃)CH₂CH₂-, -CH₂CH(CH₃)CH₂- 등의 알킬트리메틸렌기；-CH(CH₃)CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH(CH₃)CH₂CH₂- 등의 알킬테트라메틸렌기 등의 알킬알킬렌기 등을 들 수 있다. 알킬알킬렌기에 있어서의 알킬기로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형의 알킬기가 바람직하다.The branched aliphatic hydrocarbon group is preferably a branched alkylene group, specifically -CH( _CH3 )-, -CH( _CH2CH3 ₎ -, -C( _CH3 ) _2- , Alkylmethylene groups such as -C(CH ₃ )(CH ₂ CH ₃ )-, -C(CH ₃ )(CH ₂ CH ₂ CH ₃ )-, -C(CH ₂ CH ₃ ) _2- ; -CH(CH ₃ )CH ₂ -, -CH(CH ₃ )CH(CH ₃ )-, -C(CH ₃ ) ₂ CH ₂ -, -CH(CH ₂ CH ₃ )CH ₂ -, -C(CH ₂ CH ₃ ) Alkyl ethylene groups such as ₂ -CH ₂ -; Alkyl trimethylene groups such as -CH(CH ₃ )CH ₂ CH ₂ -, -CH ₂ CH(CH ₃ )CH ₂ -; -CH(CH ₃ )CH ₂ CH Alkyl alkylene groups such as alkyl tetramethylene groups such as _2CH ₂ -, -CH ₂ CH(CH ₃ )CH ₂ CH ₂ -, etc. are mentioned. The alkyl group in the alkylakylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

상기 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화수소기로는, 지환식 탄화수소기 (지방족 탄화수소 고리로부터 수소 원자를 2 개 제거한 기), 지환식 탄화수소기가 직사슬형 또는 분기사슬형의 지방족 탄화수소기의 말단에 결합한 기, 지환식 탄화수소기가 직사슬형 또는 분기사슬형의 지방족 탄화수소기의 도중에 개재하는 기 등을 들 수 있다. 상기 직사슬형 또는 분기사슬형의 지방족 탄화수소기로는 상기와 동일한 것을 들 수 있다.Among the aliphatic hydrocarbon groups containing a ring in the above structure, an alicyclic hydrocarbon group (a group in which two hydrogen atoms are removed from an aliphatic hydrocarbon ring), a group in which an alicyclic hydrocarbon group is bonded to the terminal of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group. , a group in which an alicyclic hydrocarbon group is interposed between a straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group, and the like. Examples of the straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group include the same ones as above.

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

상기 지환식 탄화수소기는, 다고리형이어도 되고, 단고리형이어도 된다. 단고리형의 지환식 탄화수소기로는, 모노시클로알칸으로부터 2 개의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하다. 그 모노시클로알칸으로는, 탄소수 3 ∼ 6 의 것이 바람직하고, 구체적으로는 시클로펜탄, 시클로헥산 등을 들 수 있다. 다고리형의 지환식 탄화수소기로는, 폴리시클로알칸으로부터 2 개의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하고, 그 폴리시클로알칸으로는, 탄소수 7 ∼ 12 의 것이 바람직하고, 구체적으로는 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등을 들 수 있다.The alicyclic hydrocarbon group may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon group, a group obtained by removing two hydrogen atoms from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane is preferably one having 3 to 6 carbon atoms, and specific examples include cyclopentane and cyclohexane. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from a polycycloalkane, and the polycycloalkane is preferably one having 7 to 12 carbon atoms, specifically adamantane, norbornane, Isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, etc. can be mentioned.

Va⁰¹¹ 에 있어서의 2 가의 탄화수소기로서의 방향족 탄화수소기는, 방향 고리를 갖는 탄화수소기이다.The aromatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group in Va ⁰¹¹ is a hydrocarbon group having an aromatic ring.

방향족 탄화수소기가 갖는 방향 고리는, (4n＋2) 개의 π 전자를 갖는 고리형 공액계이면 특별히 한정되지 않고, 단고리형이어도 되고 다고리형이어도 된다. 방향 고리의 탄소수는 5 ∼ 30 인 것이 바람직하고, 5 ∼ 20 이 보다 바람직하고, 6 ∼ 15 가 더욱 바람직하며, 6 ∼ 12 가 특히 바람직하다. 단, 그 탄소수에는, 치환기에 있어서의 탄소수를 포함하지 않는 것으로 한다.The aromatic ring possessed by the aromatic hydrocarbon group is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugated system having (4n+2) pi electrons, and may be monocyclic or polycyclic. The number of carbon atoms in the aromatic ring is preferably 5 to 30, more preferably 5 to 20, further preferably 6 to 15, and especially preferably 6 to 12. However, the carbon number does not include the carbon number in the substituent.

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

Va⁰¹¹ 에 있어서의 그 방향족 탄화수소기로서 구체적으로는, 상기의 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리로부터 수소 원자를 2 개 제거한 기 (아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기)；2 이상의 방향 고리를 포함하는 방향족 화합물 (예를 들어, 비페닐, 플루오렌 등) 로부터 수소 원자를 2 개 제거한 기；상기 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기의 수소 원자의 1 개가 알킬렌기로 치환된 기 (예를 들어, 벤질기, 페네틸기, 1-나프틸메틸기, 2-나프틸메틸기, 1-나프틸에틸기, 2-나프틸에틸기 등의 아릴알킬기에 있어서의 아릴기로부터 수소 원자를 추가로 1 개 제거한 기 등) 등을 들 수 있다.The aromatic hydrocarbon group for Va ⁰¹¹ specifically includes a group obtained by removing two hydrogen atoms from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle (arylene group or heteroarylene group); an aromatic compound containing two or more aromatic rings ( A group in which two hydrogen atoms have been removed from (e.g., biphenyl, fluorene, etc.); A group in which one hydrogen atom of the arylene group or heteroarylene group is replaced with an alkylene group (e.g., benzyl group, phenethyl group, groups obtained by removing one additional hydrogen atom from the aryl group in an arylalkyl group such as 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, and 2-naphthylethyl group, etc.).

상기의 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리에 결합하는 알킬렌기의 탄소수는, 1 ∼ 4 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 2 인 것이 보다 바람직하며, 1 인 것이 특히 바람직하다.The carbon number of the alkylene group bonded to the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2, and especially preferably 1.

Va⁰¹¹ 에 있어서의 2 가의 탄화수소기는, 치환기를 갖고 있어도 된다.The divalent hydrocarbon group in Va ⁰¹¹ may have a substituent.

2 가의 탄화수소기로서의, 직사슬형 또는 분기사슬형의 지방족 탄화수소기는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 갖고 있지 않아도 된다. 그 치환기로는, 불소 원자, 불소 원자로 치환된 탄소수 1 ∼ 5 의 불소화알킬기, 카르보닐기 등을 들 수 있다.As a divalent hydrocarbon group, a linear or branched aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, and a carbonyl group.

2 가의 탄화수소기로서의, 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화수소기에 있어서의 지환식 탄화수소기는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 갖고 있지 않아도 된다. 그 치환기로는, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 수산기, 카르보닐기 등을 들 수 있다.The alicyclic hydrocarbon group in the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure as a divalent hydrocarbon group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, and a carbonyl group.

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

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

상기 치환기로서의 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있으며, 불소 원자가 바람직하다.Halogen atoms as the substituent include fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc., and fluorine atom is preferable.

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

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

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

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

상기 치환기로서의 알콕시기, 할로겐 원자 및 할로겐화알킬기로는, 상기 지환식 탄화수소기가 갖는 수소 원자를 치환하는 치환기로서 예시한 것을 들 수 있다.Examples of the alkoxy group, halogen atom, and halogenated alkyl group as the substituent include those exemplified as substituents that replace the hydrogen atom of the alicyclic hydrocarbon group.

헤테로 원자를 포함하는 2 가의 연결기에 대하여：Regarding divalent linking groups containing heteroatoms:

헤테로 원자를 포함하는 2 가의 연결기에 있어서의 헤테로 원자란, 탄소 원자 및 수소 원자 이외의 원자이며, 예를 들어 산소 원자, 질소 원자, 황 원자, 할로겐 원자 등을 들 수 있다.The hetero atom in the divalent linking group containing a hetero atom is an atom other than a carbon atom and a hydrogen atom, and examples include an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a halogen atom.

Va⁰¹¹ 이 헤테로 원자를 포함하는 2 가의 연결기인 경우, 그 연결기로서 바람직한 것으로는, -O-, -C(=O)-O-, -C(=O)-, -O-C(=O)-O-；-C(=O)-NH-, -NH-, -NH-C(=NH)- (H 는 알킬기, 아실기 등의 치환기로 치환되어 있어도 된다.)；-S-, -S(=O)₂-, -S(=O)₂-O-, 일반식 -Y²¹-O-Y²²-, -Y²¹-O-, -Y²¹-C(=O)-O-, -C(=O)-O-Y²¹, -[Y²¹-C(=O)-O]_m＂-Y²²- 또는 -Y²¹-O-C(=O)-Y²²- 로 나타내는 기 [식 중, Y²¹및 Y²² 는 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기이고, O 는 산소 원자이며, m＂ 는 0 ∼ 3 의 정수이다.] 등을 들 수 있다.When Va ⁰¹¹ is a divalent linking group containing a hetero atom, preferred linking groups include -O-, -C(=O)-O-, -C(=O)-, -OC(=O)- O-；-C(=O)-NH-, -NH-, -NH-C(=NH)- (H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or acyl group.)；-S-, -S (=O) ₂ -, -S(=O) ₂ -O-, general formula -Y ²¹ -OY ²² -, -Y ²¹ -O-, -Y ²¹ -C(=O)-O-, -C (=O)-OY ²¹ , -[Y ²¹ -C(=O)-O] _m＂ -Y ²² - or -Y ²¹ -OC(=O)-Y ²² - [In the formula, Y ²¹ and Y ²² is each independently a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, O is an oxygen atom, and m$ is an integer of 0 to 3.].

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

식 -Y²¹-O-Y²²-, -Y²¹-O-, -Y²¹-C(=O)-O-, -C(=O)-O-Y²¹-, -[Y²¹-C(=O)-O]_m＂-Y²²- 또는 -Y²¹-O-C(=O)-Y²²- 중, Y²¹및 Y²² 는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기이다. 그 2 가의 탄화수소기로는, 상기 2 가의 연결기로서의 설명에서 예시한 「치환기를 갖고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기」 와 동일한 것을 들 수 있다.Formula -Y ²¹ -OY ²² -, -Y ²¹ -O-, -Y ²¹ -C(=O)-O-, -C(=O)-OY ²¹ -, -[Y ²¹ -C(=O) -O] _m" -Y ²² - or -Y ²¹ -OC(=O)-Y ²² -, where Y ²¹ and Y ²² are each independently a divalent hydrocarbon group that may have a substituent. Examples of the divalent hydrocarbon group include those similar to the “divalent hydrocarbon group which may have a substituent” exemplified in the description of the divalent linking group above.

Y²¹ 로는, 직사슬형의 지방족 탄화수소기가 바람직하고, 직사슬형의 알킬렌기가 보다 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형의 알킬렌기가 더욱 바람직하며, 메틸렌기 또는 에틸렌기가 특히 바람직하다.As Y ²¹ , a linear aliphatic hydrocarbon group is preferable, a linear alkylene group is more preferable, a linear alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is still more preferable, and a methylene group or an ethylene group is particularly preferable.

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

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

Va⁰¹¹ 로는, 단결합, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기와 에스테르 결합 [-C(=O)-O-] 의 조합, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기와 에테르 결합 (-O-) 의 조합, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기와 에스테르 결합 [-C(=O)-O-] 과 에테르 결합 (-O-) 의 조합이 바람직하고, 이들 중에서도, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기가 보다 바람직하다.Va ⁰¹¹ is a single bond, linear or branched alkylene group, a combination of a linear or branched alkylene group and an ester bond [-C(=O)-O-], or a linear or branched alkylene group. Combination of chain alkylene group and ether bond (-O-), combination of linear or branched alkylene group and ester bond [-C(=O)-O-] and ether bond (-O-) is preferable, and among these, a linear or branched alkylene group is more preferable.

상기 식 (1) 중, n_a011 은, 0 또는 1 이며, 보다 양호한 형상의 레지스트 패턴이 형성되기 쉬운 점에서, 바람직하게는 0 이다.In the above formula (1), n _a011 is 0 or 1, and is preferably 0 because a resist pattern with a better shape can be easily formed.

상기 식 (1) 중, Ra⁰¹¹, Ra⁰¹², Ra⁰¹³및 Ra⁰¹⁴ 는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기이다. Ra⁰¹¹, Ra⁰¹², Ra⁰¹³및 Ra⁰¹⁴ 에 있어서의 알킬기로는, 각각, 예를 들어 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있다.In the above formula (1), Ra ⁰¹¹ , Ra ⁰¹² , Ra ⁰¹³ and Ra ⁰¹⁴ each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent. The alkyl groups in Ra ⁰¹¹ , Ra ⁰¹² , Ra ⁰¹³ and Ra ⁰¹⁴ include, respectively, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, Pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, etc. can be mentioned.

그 중에서도, Ra⁰¹¹, Ra⁰¹², Ra⁰¹³및 Ra⁰¹⁴ 는, 각각, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 3 의 직사슬형의 알킬기가 보다 바람직하며, 메틸기가 특히 바람직하다.Among them, Ra ⁰¹¹ , Ra ⁰¹² , Ra ⁰¹³ and Ra ⁰¹⁴ are each preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and a methyl group is particularly preferred. desirable.

Ra⁰¹¹, Ra⁰¹², Ra⁰¹³및 Ra⁰¹⁴ 에 있어서의 알킬기가 갖고 있어도 되는 치환기로는, 수산기, 알콕시기, 카르보닐기, 카르복실기, 시아노기, 불소 원자, 염소 원자 등을 들 수 있다.Substituents that the alkyl group in Ra ⁰¹¹ , Ra ⁰¹² , Ra ⁰¹³ and Ra ⁰¹⁴ may have include a hydroxyl group, an alkoxy group, a carbonyl group, a carboxyl group, a cyano group, a fluorine atom, and a chlorine atom.

상기 식 (1) 중, Ra⁰¹⁵ 는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 10 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기이다.In the above formula (1), Ra ⁰¹⁵ is a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent.

Ra⁰¹⁵ 에 있어서의 알킬기로는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 1,1-디메틸에틸기, 1,1-디에틸프로필기, 2,2-디메틸프로필기, 2,2-디메틸부틸기 등을 들 수 있다.The alkyl group for Ra ⁰¹⁵ includes, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, Examples include 1,1-dimethylethyl group, 1,1-diethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, and 2,2-dimethylbutyl group.

그 중에서도, Ra⁰¹⁵ 는, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 3 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기가 보다 바람직하다.Among them, Ra ⁰¹⁵ is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.

이하에, 구성 단위 (a-1) 의 구체예를 나타낸다. 이하의 예에서, R^α 는, 수소 원자, 메틸기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다.Below, specific examples of structural unit (a-1) are shown. In the examples below, R ^α represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.

[화학식 4][Formula 4]

상기 중에서도, 구성 단위 (a-1) 로는, 러프니스 저감의 효과가 보다 높아지는 점에서, 화학식 (a-1-1) ∼ (a-1-6) 로 각각 나타내는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이 바람직하고, 이들 중에서도, 화학식 (a-1-1), (a-1-3), (a-1-5), (a-1-6) 으로 각각 나타내는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이 보다 바람직하다.Among the above, the structural unit (a-1) is selected from the group consisting of structural units each represented by formulas (a-1-1) to (a-1-6), since the effect of reducing roughness is higher. At least one type is preferred, and among these, from the group consisting of structural units each represented by the formulas (a-1-1), (a-1-3), (a-1-5), and (a-1-6). At least one species selected is more preferable.

(A1) 성분이 갖는 구성 단위 (a-1) 는, 1 종이어도 되고 2 종 이상이어도 된다.The number of structural units (a-1) contained in the component (A1) may be one or two or more.

(A1) 성분 중, 구성 단위 (a-1) 의 비율은, 당해 (A1) 성분을 구성하는 전체 구성 단위의 합계에 대해 5 ∼ 70 몰％ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 60 몰％ 인 것이 보다 바람직하며, 10 ∼ 50 몰％ 인 것이 더욱 바람직하고, 10 ∼ 30 몰％ 인 것이 가장 바람직하다.Among the components (A1), the proportion of the structural unit (a-1) is preferably 5 to 70 mol%, more preferably 10 to 60 mol%, relative to the total of all structural units constituting the component (A1). It is preferable, more preferably 10 to 50 mol%, and most preferably 10 to 30 mol%.

구성 단위 (a-1) 의 비율이 바람직한 하한치 이상이면, 레지스트 패턴 형성시, 레지스트막 내에서의 산, 노광 또는 가열에 의한 반응이 보다 균일하게 일어나기 쉬워져, 리소그래피 특성이 양호한 레지스트 패턴이 형성되기 쉬워진다. 한편, 구성 단위 (a-1) 의 비율이 바람직한 상한치 이하이면, 다른 구성 단위와의 균형을 잡기 쉬워져, 형성되는 레지스트 패턴은, 리소그래피 특성이 우수하고, 양호한 형상이 얻어지기 쉽다.If the ratio of the structural unit (a-1) is more than the preferred lower limit, when forming a resist pattern, reactions due to acid, exposure, or heating within the resist film are likely to occur more uniformly, and a resist pattern with good lithography characteristics can be formed. It gets easier. On the other hand, if the ratio of the structural unit (a-1) is below the desirable upper limit, it becomes easy to maintain a balance with other structural units, and the formed resist pattern has excellent lithography characteristics and is easy to obtain a good shape.

- 구성 단위 (a-2)- Composition unit (a-2)

구성 단위 (a-2) 는, 하기 일반식 (2) 로 나타내는 구성 단위이다.The structural unit (a-2) is a structural unit represented by the following general formula (2).

[화학식 5][Formula 5]

일반식 (2) 로 나타내는 구성 단위 (이하, 「구성 단위 (a-2)」 라고도 한다.) 는, 산의 작용에 의해 극성이 증대하는 산 분해성기를 포함하는 구성 단위이다.The structural unit (hereinafter also referred to as “structural unit (a-2)”) represented by general formula (2) is a structural unit containing an acid-decomposable group whose polarity increases by the action of an acid.

이러한 구성 단위 (a-2) 에 있어서의 산 분해성기는, 산의 작용에 의해 분해되어 극성기 (카르복실기) 를 생성한다. 즉, 그 산 분해성기는, 상기 극성기가 산해리성기 (산소 원자와 결합하고 있는 제 3 급 탄소 원자를 갖는 측사슬 말단기) 로 보호된 기이다.The acid-decomposable group in this structural unit (a-2) is decomposed by the action of acid to produce a polar group (carboxyl group). That is, the acid-decomposable group is a group in which the polar group is protected by an acid-dissociable group (a side chain terminal group having a tertiary carbon atom bonded to an oxygen atom).

이와 같이 극성기 (카르복실기) 를 생성하는 결과, (A1) 성분 전체의 극성이 증대한다. (A1) 성분 전체의 극성이 증대함으로써, 레지스트막의 유기계 현상액에 대한 용해성이 감소한다.As a result of generating a polar group (carboxyl group) in this way, the polarity of the entire component (A1) increases. (A1) As the polarity of all components increases, the solubility of the resist film in an organic developer decreases.

상기 식 (2) 중, R 은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기이다. 상기 식 (2) 중의 R 은, 상기 서술한 상기 식 (1) 중의 R 과 동일하다.In the formula (2), R is each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R in the formula (2) is the same as R in the formula (1) described above.

R 로는, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 불소화알킬기가 바람직하며, 공업상 입수의 용이함에서, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기가 보다 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기가 더욱 바람직하며, 메틸기가 특히 바람직하다.R is preferably a hydrogen atom, an alkyl group with 1 to 5 carbon atoms, or a fluorinated alkyl group with 1 to 5 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom and an alkyl group with 1 to 5 carbon atoms due to ease of industrial availability. An alkyl group is more preferred, and a methyl group is particularly preferred.

상기 식 (2) 중, Va⁰²¹ 은, 2 가의 연결기 또는 단결합이다. 상기 Va⁰²¹ 은, 상기 서술한 Va⁰¹¹ 과 동일하다.In the above formula (2), Va ⁰²¹ is a divalent linking group or a single bond. The Va ⁰²¹ is the same as the Va ⁰¹¹ described above.

Va⁰²¹ 로는, 단결합, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기와 에스테르 결합 [-C(=O)-O-] 의 조합, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기와 에테르 결합 (-O-) 의 조합, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기와 에스테르 결합 [-C(=O)-O-] 과 에테르 결합 (-O-) 의 조합이 바람직하고, 이들 중에서도, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기가 보다 바람직하다.Va ⁰²¹ is a single bond, straight chain or branched alkylene group, a combination of a straight chain or branched alkylene group and an ester bond [-C(=O)-O-], a straight chain or branched chain. Combination of chain alkylene group and ether bond (-O-), combination of linear or branched alkylene group and ester bond [-C(=O)-O-] and ether bond (-O-) is preferable, and among these, a linear or branched alkylene group is more preferable.

상기 식 (2) 중, na₀₂₁ 은, 0 또는 1 이며, 보다 양호한 형상의 레지스트 패턴이 형성되기 쉬운 점에서, 바람직하게는 0 이다.In the above formula (2), na ₀₂₁ is 0 or 1, and is preferably 0 because it is easy to form a resist pattern with a better shape.

상기 식 (2) 중, Ra⁰²¹ 은, 지환식 탄화수소기이다. Ra⁰²¹ 에 있어서의 지환식 탄화수소기로는, 탄소수가 3 ∼ 20 인 것이 바람직하고, 3 ∼ 12 인 것이 보다 바람직하다. 상기 지환식 탄화수소기는, 다고리형이어도 되고, 단고리형이어도 된다. 단고리형의 지환식 탄화수소기로는, 모노시클로알칸으로부터 1 개의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하다. 그 모노시클로알칸으로는, 탄소수 3 ∼ 6 의 것이 바람직하고, 구체적으로는 시클로펜탄, 시클로헥산 등을 들 수 있다. 다고리형의 지환식 탄화수소기로는, 폴리시클로알칸으로부터 1 개의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하다. 그 폴리시클로알칸으로는, 탄소수 7 ∼ 12 의 것이 바람직하고, 구체적으로는 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등을 들 수 있다.In the above formula (2), Ra ⁰²¹ is an alicyclic hydrocarbon group. The alicyclic hydrocarbon group for Ra ⁰²¹ preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms. The alicyclic hydrocarbon group may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon group, a group obtained by removing one hydrogen atom from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane is preferably one having 3 to 6 carbon atoms, and specific examples include cyclopentane and cyclohexane. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one hydrogen atom from a polycycloalkane. The polycycloalkane preferably has 7 to 12 carbon atoms, and specific examples include adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane.

상기 식 (2) 중, Ra⁰²²및 Ra⁰²³ 은, 각각 독립적으로, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기이며, 둘 중 하나가 메틸기인 경우, 나머지는 메틸기가 아니다. Ra⁰²²및 Ra⁰²³ 에 있어서의 알킬기로는, 각각, 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기가 바람직하고, 예를 들어 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있으며, 메틸기 또는 에틸기가 바람직하다.In the formula (2), Ra ⁰²² and Ra ⁰²³ are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and when one of them is a methyl group, the other is not a methyl group. The alkyl groups for Ra ⁰²² and Ra ⁰²³ are preferably straight-chain or branched-chain alkyl groups, for example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, and isobutyl. group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, etc., and methyl group or ethyl group is preferable.

이하에, 일반식 (2) 로 나타내는 구성 단위의 구체예를 나타낸다. 이하의 식에서, R^α 는, 수소 원자, 메틸기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다.Below, specific examples of structural units represented by general formula (2) are shown. In the formula below, R ^α represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.

[화학식 6][Formula 6]

(A1) 성분 중, 구성 단위 (a-2) 의 비율은, 당해 (A1) 성분을 구성하는 전체 구성 단위의 합계에 대해 5 ∼ 70 몰％ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 60 몰％ 인 것이 보다 바람직하며, 10 ∼ 50 몰％ 인 것이 더욱 바람직하고, 10 ∼ 30 몰％ 인 것이 가장 바람직하다.Among the components (A1), the proportion of the structural unit (a-2) is preferably 5 to 70 mol%, more preferably 10 to 60 mol%, relative to the total of all structural units constituting the component (A1). It is preferable, more preferably 10 to 50 mol%, and most preferably 10 to 30 mol%.

구성 단위 (a-2) 의 비율이 바람직한 하한치 이상이면, 레지스트 패턴 형성에 있어서, 해상성, 프로세스 마진이 보다 높아진다. 한편, 구성 단위 (a-2) 의 비율이 바람직한 상한치 이하이면, 다른 구성 단위와의 균형을 잡기 쉬워져, 형성되는 레지스트 패턴은, 리소그래피 특성이 우수하고, 양호한 형상이 얻어지기 쉽다.If the ratio of the structural unit (a-2) is more than the preferred lower limit, the resolution and process margin become higher in resist pattern formation. On the other hand, if the ratio of the structural unit (a-2) is below the desirable upper limit, it becomes easy to maintain a balance with other structural units, and the formed resist pattern has excellent lithography characteristics and is easy to obtain a good shape.

- 다른 구성 단위- Different structural units

(A1) 성분은, 상기 서술한 구성 단위 (a-1) 및 구성 단위 (a-2) 에 더하여, 다른 구성 단위를 가질 수 있다.The (A1) component may have other structural units in addition to the structural units (a-1) and structural units (a-2) described above.

그 다른 구성 단위로는, 상기 서술한 구성 단위 (a-1) 및 구성 단위 (a-2) 로 분류되지 않는 구성 단위이면 특별히 한정되지 않고, ArF 엑시머 레이저용, KrF 엑시머 레이저용 (바람직하게는 ArF 엑시머 레이저용) 등의 레지스트용 수지에 이용되는 것으로서 종래부터 알려져 있는 다수의 것 등도 사용 가능하다. 예를 들어, 이하에 나타내는 구성 단위 (a-3), 구성 단위 (a-4), 구성 단위 (a-5), 구성 단위 (a-6), 구성 단위 (a-7), 노광에 의해 산을 발생하는 구성 단위 등을 들 수 있다.The other structural units are not particularly limited as long as they are structural units that are not classified into the structural units (a-1) and (a-2) described above, and include those for ArF excimer laser and KrF excimer laser (preferably Many of those conventionally known as those used in resist resins such as those for ArF excimer lasers can also be used. For example, by exposure to the structural unit (a-3), structural unit (a-4), structural unit (a-5), structural unit (a-6), and structural unit (a-7) shown below. A structural unit that generates acid can be mentioned.

- 구성 단위 (a-3)- Composition unit (a-3)

구성 단위 (a-3) 은 락톤 또는 술톤 함유 고리형기를 포함하는 (메트)아크릴산 에스테르로부터 유도되는 구성 단위이다. 여기서, 락톤 함유 고리형기란, 고리 골격 중에 -O-C(O)- 구조를 포함하는 고리형기를 의미하고, 술톤 함유 고리형기란, 고리 골격 중에 -O-SO₂- 를 포함하는 고리형기를 의미한다. 「(메트)아크릴산 에스테르」는 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르를 지칭한다.The structural unit (a-3) is a structural unit derived from (meth)acrylic acid ester containing a lactone or sultone-containing cyclic group. Here, the lactone-containing cyclic group refers to a cyclic group containing -OC(O)- structure in the ring skeleton, and the sultone-containing cyclic group refers to a cyclic group containing -O-SO ₂ - in the ring skeleton. . “(meth)acrylic acid ester” refers to acrylic acid ester or methacrylic acid ester.

구성 단위 (a-3) 을 채용함으로써, 고분자 화합물의 유리 전이 온도 (Tg) 가 높아진다. 이러한 구성 단위 (a-3) 을 갖는 (A1) 성분을 사용함으로써, 레지스트 패턴 형성시, 특히, 레지스트막 미노광부로의 산의 확산이 억제되어, 러프니스가 저감된 양호한 형상의 패턴이 형성된다.By employing the structural unit (a-3), the glass transition temperature (Tg) of the polymer compound increases. By using the (A1) component having such a structural unit (a-3), diffusion of acid, especially into the unexposed portion of the resist film, is suppressed during resist pattern formation, and a pattern of a good shape with reduced roughness is formed. .

락톤 고리 또는 술톤 고리를 첫번째 고리로 세어, 락톤 고리 또는 술톤 고리만 있는 경우는 락톤 또는 술톤 함유 단고리형기, 추가로 다른 고리 구조를 가진 경우는 그 구조에 관계 없이 락톤 또는 술톤 함유 다고리형기라고 칭한다. 락톤 또는 술톤 함유 다고리형기로는, 락톤 또는 술톤 고리에 비사이클로 구조, 스피로 구조를 형성하는 형태로 다른 고리 구조가 축환된 다고리형기 등을 들 수 있다.Counting the lactone ring or sultone ring as the first ring, if there is only a lactone ring or sultone ring, it is called a lactone or sultone-containing monocyclic group, and if it has another ring structure, it is called a lactone or sultone-containing polycyclic group regardless of the structure. . Examples of the lactone or sultone-containing polycyclic group include polycyclic groups in which another ring structure is condensed to form a bicyclo or spiro structure on the lactone or sultone ring.

구성 단위 (a-3)의 락톤 또는 술톤 함유 고리형기는 고분자 화합물(A1)을 함유하는 레지스트 조성물을 레지스트막의 형성에 이용한 경우에, 레지스트막의 기판으로의 밀착성을 향상시키거나 물을 함유하는 현상액과의 친화성을 향상시키거나 하는 데 유효하며, 라인 위드스 러프니스 (LWR) 및 현상 결함을 양호하게 한다.The lactone- or sultone-containing cyclic group of the structural unit (a-3) improves the adhesion of the resist film to the substrate when a resist composition containing the polymer compound (A1) is used to form a resist film, or is used in combination with a developer containing water. It is effective in improving the affinity of and improves line width roughness (LWR) and development defects.

구성 단위 (a-3)로서는, 락톤 또는 술톤 함유 고리형기를 포함하고 (메트)아크릴산 에스테르로부터 유도되는 구성 단위이면 특별히 제한되는 일 없이 임의의 것이 사용 가능하다. 바람직하게는 5~7 원 고리의 락톤 또는 술톤 함유 고리형기를 포함하는 것이며, 락톤 또는 술톤 함유 고리기가 주쇄에 직접 결합하고 있어도, 연결기로 연결되어 있어도 좋다. As the structural unit (a-3), any structural unit can be used without particular limitation as long as it contains a lactone or sultone-containing cyclic group and is derived from (meth)acrylic acid ester. It preferably contains a 5- to 7-membered lactone or sultone-containing cyclic group, and the lactone or sultone-containing cyclic group may be directly bonded to the main chain or may be connected to a linking group.

구성 단위 (a-3) 로는 적어도 2 종을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 구성 단위 (a-3) 에서 선택되는 적어도 2 종의 구성 단위는, 1 종이 락톤 또는 술톤 함유 단고리형기를 포함하는 (메트)아크릴산 에스테르로부터 유도되는 구성 단위(a-3-1) 이고, 나머지 1 종이 락톤 또는 술톤 함유 다고리형기를 포함하는 (메트)아크릴산 에스테르로부터 유도되는 구성 단위 (a-3-2) 인 것이 바람직하다.It is preferable to use at least two types of structural units (a-3). At least two types of structural units selected from the structural unit (a-3) are structural units (a-3-1), one of which is derived from (meth)acrylic acid ester containing a lactone or sultone-containing monocyclic group, and the remaining structural units are (a-3-1). It is preferable that one type is structural unit (a-3-2) derived from (meth)acrylic acid ester containing a lactone or sultone-containing polycyclic group.

상기 구성 단위 (a-3-1) 은 γ-부티로락톤 (메트)아크릴레이트인 것이 바람직하다.The structural unit (a-3-1) is preferably γ-butyrolactone (meth)acrylate.

상기 구성 단위 (a-3) 에서 선택되는 적어도 2 종의 구성 단위 중 적어도 1 종은 락톤 또는 술톤 함유 고리형기와 (메트)아크릴산 에스테르기 사이에 연결기를 갖는 구성 단위 (a-3-3) 일 수 있다.At least one of at least two types of structural units selected from the structural unit (a-3) has a linking group between a lactone- or sultone-containing cyclic group and a (meth)acrylic acid ester group. You can.

구성 단위 (a-3) 으로는, 하기 일반식 (3) 으로 표시되는 구성 단위를 들 수 있다.The structural unit (a-3) includes a structural unit represented by the following general formula (3).

[화학식 7][Formula 7]

[식 중, R 은, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기이다. La⁰³¹ 은, -CO-O-(Va⁰³¹-CO-O-)n_a031- 이다. Va⁰³¹ 은, 2 가의 연결기 또는 단결합이다. n_a031 은, 0 내지 2 의 정수이다. Ra⁰³¹ 은, 고리 골격 중에 -O-CO- 및 -SO₂- 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 구조를 포함하는 고리형기이다.][In the formula, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. La ⁰³¹ is -CO-O-(Va ⁰³¹ -CO-O-)n _a031 -. Va ⁰³¹ is a divalent linking group or a single bond. n _a031 is an integer from 0 to 2. Ra ⁰³¹ is a cyclic group containing at least one structure selected from the group consisting of -O-CO- and -SO ₂ - in the ring skeleton.]

상기 식 (3) 중, R 은, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기이다. 상기 식 (3) 중의 R 은, 상기 서술한 상기 식 (1) 중의 R 과 동일하다.In the formula (3), R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R in the formula (3) is the same as R in the formula (1) described above.

Va⁰³¹ 의 2 가의 연결기로는, 특별히 한정되지 않지만, 치환기를 갖고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기, 헤테로 원자를 포함하는 2 가의 연결기 등을 적합한 것으로서 들 수 있다. 상기 Va⁰³¹ 은, 상기 서술한 Va⁰¹¹ 과 동일하다.The divalent linking group for Va ⁰³¹ is not particularly limited, but suitable examples include a divalent hydrocarbon group that may have a substituent, a divalent linking group containing a hetero atom, etc. The Va ⁰³¹ is the same as the Va ⁰¹¹ described above.

n_a031 은, 0, 1 또는 2 이다. n _a031 is 0, 1 or 2.

Ra⁰³¹ 은, 고리 골격 중에 -O-CO- 및 -SO₂- 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 구조를 포함하는 고리형기이다.Ra ⁰³¹ is a cyclic group containing at least one structure selected from the group consisting of -O-CO- and -SO ₂ - in the ring skeleton.

Ra⁰³¹ 에 있어서의, 락톤 함유 단고리형기로는, 특별히 한정되는 일 없이 임의의 것이 사용 가능하다. 구체적으로는, 하기 일반식 (a2-r-7) 로 나타내는 기를 들 수 있다.The lactone-containing monocyclic group for Ra ⁰³¹ is not particularly limited and any one can be used. Specifically, a group represented by the following general formula (a2-r-7) can be mentioned.

[화학식 8][Formula 8]

[식 중, 복수의 Ra'²¹¹ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 수산기, -COOR₂＂, -OC(=O)R₂＂, 하이드록시알킬기 또는 시아노기이고；R₂＂ 는 수소 원자, 알킬기 또는 락톤 함유 단고리형기이며；n' 는 0 ∼ 2 의 정수이다.][In the formula, a plurality of Ra' ²¹¹ each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, -COOR ₂ ", -OC(=O)R ₂ ", a hydroxyalkyl group, or a cyano group. and; R ₂ " is a hydrogen atom, an alkyl group, or a lactone-containing monocyclic group; and n' is an integer of 0 to 2.]

상기 식 (a2-r-7) 중, Ra'²¹¹ 에 있어서의 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 하이드록시알킬기는, 하기 식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-6) 중의 Ra'²¹ 에 있어서의 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 하이드록시알킬기와 각각 동일하다.In the above formula (a2-r-7), the alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated alkyl group, and hydroxyalkyl group at Ra' ²¹¹ are represented by the following formulas (a2-r-1) to (a2-r-6) are the same as the alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated alkyl group, and hydroxyalkyl group for Ra' ²¹ in the above.

Ra'²¹¹ 에 있어서의 -COOR₂＂, -OC(=O)R₂＂ 에 대해, R₂＂ 의 알킬기는, 상기 식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-6) 중의 Ra'²¹ 에 있어서의 R₀₂＂ 의 알킬기와 동일하다.For -COOR ₂ " and -OC(=O)R ₂ " in Ra' ²¹¹ , the alkyl group of R ₂ " is Ra' in the formulas (a2-r-1) to (a2-r-6) above. It is the same as the alkyl group of R ₀₂ " in ²¹ .

R₂＂ 에 있어서의 락톤 함유 단고리형기로는, 상기 일반식 (a2-r-7) 로 나타내는 기를 들 수 있다.Examples of the lactone-containing monocyclic group for R ₂ " include a group represented by the general formula (a2-r-7).

n' 는 0 ∼ 2 의 정수이고, 바람직하게는 0 또는 1 이며, 보다 바람직하게는 1 이다.n' is an integer from 0 to 2, preferably 0 or 1, and more preferably 1.

이하에, 상기 일반식 (a2-r-7) 로 나타내는 기의 구체예를 이하에 든다.Specific examples of the group represented by the general formula (a2-r-7) are given below.

[화학식 9][Formula 9]

Ra⁰³¹ 에 있어서의, 락톤 함유 다고리형기로는, 특별히 한정되는 일 없이 임의의 것이 사용 가능하다. 「락톤 함유 다고리형기」 란, 그 고리 골격 중에 -O-C(=O)- 를 포함하는 고리 (락톤 고리) 를 함유하는 다고리형기를 나타낸다. 락톤 고리를 첫번째 고리로서 세어, 또 다른 고리 구조를 갖는 경우를, 그 구조에 상관없이 다고리형기라고 칭한다.The lactone-containing polycyclic group for Ra ⁰³¹ is not particularly limited and any group can be used. “Lactone-containing polycyclic group” refers to a polycyclic group containing a ring (lactone ring) containing -OC(=O)- in its ring skeleton. The lactone ring is counted as the first ring, and when it has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of its structure.

구체적으로는, 하기 일반식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-6) 으로 각각 나타내는 기를 들 수 있다.Specifically, groups each represented by the following general formulas (a2-r-1) to (a2-r-6) can be mentioned.

또한, 본 명세서에 있어서, 화학식 중의 「*」 는 결합손인 것을 나타낸다.In addition, in this specification, “*” in the chemical formula indicates a bond.

[화학식 10][Formula 10]

[식 중, Ra'²¹ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 수산기, -COOR₀₂＂, -OC(=O)R₀₂＂, 하이드록시알킬기 또는 시아노기이고；R₀₂＂ 는 수소 원자, 알킬기 또는 락톤 함유 다고리형기이고；A＂ 는 산소 원자 (-O-) 혹은 황 원자 (-S-) 를 포함하고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬렌기, 산소 원자 또는 황 원자이며；m' 는 0 또는 1 이다.][In the formula, Ra' ²¹ is each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, -COOR ₀₂ ", -OC(=O)R ₀₂ ", a hydroxyalkyl group, or a cyano group; R ₀₂ " is a hydrogen atom, an alkyl group, or a lactone-containing polycyclic group; A " is an alkylene group of 1 to 5 carbon atoms that may contain an oxygen atom (-O-) or a sulfur atom (-S-), an oxygen atom, or It is a sulfur atom; m' is 0 or 1.]

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

Ra'²¹ 에 있어서의 알콕시기로는, 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기가 바람직하다. 그 알콕시기는, 직사슬형 또는 분기사슬형인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 Ra'²¹ 에 있어서의 알킬기로서 예시한 알킬기와 산소 원자 (-O-) 가 연결된 기를 들 수 있다.The alkoxy group for Ra' ²¹ is preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. The alkoxy group is preferably linear or branched. Specifically, a group in which an oxygen atom (-O-) is linked to the alkyl group exemplified as the alkyl group for Ra' ²¹ above can be mentioned.

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

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

Ra'²¹ 에 있어서의 -COOR₀₂＂, -OC(=O)R₀₂＂ 에 대해, R₀₂＂ 는, 수소 원자, 알킬기 또는 락톤 함유 다고리형기이다.For -COOR ₀₂ " and -OC(=O)R ₀₂ " in Ra' ²¹ , R ₀₂ " is a hydrogen atom, an alkyl group, or a lactone-containing polycyclic group.

R₀₂＂ 에 있어서의 알킬기로는, 직사슬형, 분기사슬형, 고리형 중 어느 것이어도 되고, 탄소수는 1 ∼ 15 가 바람직하다. R₀₂＂ 가 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬기인 경우에는, 탄소수 1 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 5 인 것이 더욱 바람직하며, 메틸기 또는 에틸기인 것이 특히 바람직하다. R₀₂＂ 가 고리형의 알킬기인 경우에는, 탄소수 3 ∼ 15 인 것이 바람직하고, 탄소수 4 ∼ 12 인 것이 더욱 바람직하며, 탄소수 5 ∼ 10 이 가장 바람직하다. 구체적으로는, 불소 원자 또는 불소화알킬기로 치환되어 있어도 되고, 치환되어 있지 않아도 되는 모노시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기；비시클로알칸, 트리시클로알칸, 테트라시클로알칸 등의 폴리시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기 등을 예시할 수 있다. 보다 구체적으로는, 시클로펜탄, 시클로헥산 등의 모노시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기；아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등의 폴리시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기 등을 들 수 있다. The alkyl group in R ₀₂ " may be linear, branched, or cyclic, and preferably has 1 to 15 carbon atoms. When R ₀₂ " is a linear or branched alkyl group, it is preferably an alkyl group with 1 to 10 carbon atoms, more preferably with 1 to 5 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group or an ethyl group. When R ₀₂ $ is a cyclic alkyl group, it preferably has 3 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms, and most preferably 5 to 10 carbon atoms. Specifically, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a monocycloalkane that may or may not be substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group; from polycycloalkanes such as bicycloalkanes, tricycloalkanes, and tetracycloalkanes. Examples include groups in which one or more hydrogen atoms have been removed. More specifically, groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from monocycloalkanes such as cyclopentane and cyclohexane; polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. and groups obtained by removing one or more hydrogen atoms.

R₀₂＂ 에 있어서의 락톤 함유 다고리형기로는, 상기 일반식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-6) 으로 각각 나타내는 기를 들 수 있다.Examples of the lactone-containing polycyclic group for R ₀₂ " include groups each represented by the above general formulas (a2-r-1) to (a2-r-6).

Ra'²¹ 에 있어서의 하이드록시알킬기로는, 탄소수가 1 ∼ 6 인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 상기 Ra'²¹ 에 있어서의 알킬기의 수소 원자의 적어도 1 개가 수산기로 치환된 기를 들 수 있다.The hydroxyalkyl group for Ra' ²¹ preferably has 1 to 6 carbon atoms, and specifically includes a group in which at least one hydrogen atom of the alkyl group for Ra' ²¹ is substituted with a hydroxyl group.

상기 일반식 (a2-r-1), (a2-r-2), (a2-r-4) 중, A＂ 에 있어서의 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬렌기로는, 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬렌기가 바람직하고, 메틸렌기, 에틸렌기, n-프로필렌기, 이소프로필렌기 등을 들 수 있다. 그 알킬렌기가 산소 원자 또는 황 원자를 포함하는 경우, 그 구체예로는, 상기 알킬렌기의 말단 또는 탄소 원자 사이에, -O- 또는 -S- 가 개재하는 기를 들 수 있으며, 예를 들어 -O-CH₂-, -CH₂-O-CH₂-, -S-CH₂-, -CH₂-S-CH₂- 등을 들 수 있다. A＂로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬렌기 또는 -O- 가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬렌기가 보다 바람직하며, 메틸렌기가 가장 바람직하다.In the general formulas (a2-r-1), (a2-r-2), and (a2-r-4), the alkylene group having 1 to 5 carbon atoms in A$ is linear or branched. An alkylene group is preferable, and examples thereof include methylene group, ethylene group, n-propylene group, and isopropylene group. When the alkylene group contains an oxygen atom or a sulfur atom, specific examples include a group in which -O- or -S- is interposed between the ends of the alkylene group or carbon atoms, for example - O-CH ₂ -, -CH ₂ -O-CH ₂ -, -S-CH ₂ -, -CH ₂ -S-CH ₂ -, and the like. As A", an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or -O- is preferable, an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable, and a methylene group is most preferable.

이하에, 일반식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-6) 으로 각각 나타내는 기의 구체예를 든다.Below, specific examples of groups each represented by general formulas (a2-r-1) to (a2-r-6) are given.

[화학식 11][Formula 11]

[화학식 12][Formula 12]

상기 중에서도, 락톤 함유 다고리형기로는, 상기 식 (a2-r-1) 로 나타내는 기, 상기 식 (a2-r-5) 로 나타내는 기가 바람직하다.Among the above, the lactone-containing polycyclic group is preferably a group represented by the formula (a2-r-1) and a group represented by the formula (a2-r-5).

상기 식 (a2-r-1) 로 나타내는 기 중에서는, 특히, 상기의 화학식 (r-lc-1-1) 로 나타내는 기, 화학식 (r-lc-1-7) 로 나타내는 기가 바람직하다.Among the groups represented by the formula (a2-r-1), the group represented by the formula (r-lc-1-1) and the group represented by the formula (r-lc-1-7) are particularly preferable.

상기 식 (a2-r-5) 로 나타내는 기 중에서는, 특히, 상기 화학식 (r-lc-5-1) 로 나타내는 기가 바람직하다.Among the groups represented by the formula (a2-r-5), the group represented by the formula (r-lc-5-1) is particularly preferable.

고리 골격 중에 -SO₂- 를 포함하는 고리형기 (-SO₂- 함유 다고리형기) 는, 구체적으로는, -SO₂- 에 있어서의 황 원자 (S) 가 고리형기의 고리 골격의 일부를 형성하는 고리형기이다. 그 고리 골격 중에 -SO₂- 를 포함하는 고리를 첫번째 고리로서 세어, 또 다른 고리 구조를 갖는 경우를, 그 구조에 상관없이 다고리형기라고 칭한다.A cyclic group containing -SO ₂ - in the ring skeleton (-SO ₂ --containing polycyclic group) specifically refers to a group in which the sulfur atom (S) in -SO ₂ - forms a part of the ring skeleton of the cyclic group. It is a ring-shaped device that does. In the ring skeleton, the ring containing -SO ₂ - is counted as the first ring, and when it has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of the structure.

Ra⁰³¹ 에 있어서의 -SO₂- 함유 고리형기는, 특히, 그 고리 골격 중에 -O-SO₂- 를 포함하는 고리형기, 즉 -O-SO₂- 중의 -O-S- 가 고리 골격의 일부를 형성하는 술톤 (sultone) 고리를 함유하는 고리형기인 것이 바람직하다. The -SO ₂ --containing cyclic group in Ra ⁰³¹ is, in particular, a cyclic group containing -O-SO ₂ - in its ring skeleton, that is, -OS- in -O-SO ₂ - forms a part of the ring skeleton. It is preferable that it is a cyclic group containing a sultone ring.

-SO₂- 함유 단고리형기로서, 보다 구체적으로는, 하기의 일반식으로 나타내는 기를 들 수 있다. 식 중 n 은 0 ∼ 2 의 정수이고, 바람직하게는 0 또는 1 이며, 보다 바람직하게는 1 이다. 추가로, 치환기로서 하기 일반식 (a5-r-1) ∼ (a5-r-2) 에 기재된 Ra'⁵¹ 과 같은 치환기를 가질 수 있다.As the -SO ₂ --containing monocyclic group, more specifically, groups represented by the following general formula can be mentioned. In the formula, n is an integer from 0 to 2, preferably 0 or 1, and more preferably 1. Additionally, the substituent may have a substituent such as Ra' ⁵¹ shown in the following general formulas (a5-r-1) to (a5-r-2).

[화학식 13][Formula 13]

-SO₂- 함유 다고리형기로서, 보다 구체적으로는, 하기의 일반식 (a5-r-1) ∼ (a5-r-2) 로 각각 나타내는 기를 들 수 있다.More specifically, the -SO ₂ -containing polycyclic group includes groups each represented by the following general formulas (a5-r-1) to (a5-r-2).

[화학식 14][Formula 14]

[식 중, Ra'⁵¹ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 수산기, -COOR₀₅＂, -OC(=O)R₀₅＂, 하이드록시알킬기 또는 시아노기이고；R₀₅＂ 는 수소 원자, 알킬기 또는 -SO₂- 함유 다고리형기이고；A＂ 는 산소 원자 (-O-) 혹은 황 원자 (-S-) 를 포함하고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬렌기, 산소 원자 또는 황 원자이다.][In the formula, Ra' ⁵¹ is each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, -COOR ₀₅ ", -OC(=O)R ₀₅ ", a hydroxyalkyl group, or a cyano group; R ₀₅ " is a hydrogen atom, an alkyl group, or -SO ₂ --containing polycyclic group; A" is an alkylene group of 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom (-O-) or a sulfur atom (-S-); It is an oxygen atom or a sulfur atom.]

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

Ra'⁵¹ 에 있어서의 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 하이드록시알킬기로는, 각각 상기 일반식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-6) 중의 Ra'²¹ 의 설명에서 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있다.The alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated alkyl group, and hydroxyalkyl group for Ra' ⁵¹ are respectively exemplified in the description of Ra' ²¹ in the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-6) above. The same thing can be said.

R₀₅＂ 에 있어서의 알킬기로는, 상기 R₀₂＂ 에 있어서의 알킬기와 동일한 것을 들 수 있다.Examples of the alkyl group for R ₀₅ " include the same alkyl groups as the above-mentioned R ₀₂ ".

R₀₅＂ 에 있어서의 -SO₂- 함유 다고리형기로는, 상기 일반식 (a5-r-1) ∼ (a5-r-2) 로 각각 나타내는 기를 들 수 있다.Examples of the -SO ₂ --containing polycyclic group for R ₀₅ $ include groups each represented by the above general formulas (a5-r-1) to (a5-r-2).

이하에, 일반식 (a5-r-1) ∼ (a5-r-2) 로 각각 나타내는 기의 구체예를 든다. 식 중의 「Ac」 는, 아세틸기를 나타낸다.Below, specific examples of groups each represented by general formulas (a5-r-1) to (a5-r-2) are given. “Ac” in the formula represents an acetyl group.

[화학식 15][Formula 15]

[화학식 16][Formula 16]

[화학식 17][Formula 17]

상기 중에서도, -SO₂- 함유 다고리형기로는, 상기 일반식 (a5-r-1) 로 나타내는 기가 바람직하고, 상기의 화학식 (r-sl-1-1), (r-sl-1-18) 로 각각 나타내는 기가 보다 바람직하며, 상기 화학식 (r-sl-1-1) 로 나타내는 기가 가장 바람직하다.Among the above, the -SO ₂ -containing polycyclic group is preferably a group represented by the above general formula (a5-r-1), and the above general formula (r-sl-1-1), (r-sl-1-18 ) are more preferable, and the groups represented by the above formula (r-sl-1-1) are most preferable.

상기 락톤 또는 술톤 함유 고리형기는 치환기를 가지고 있어도 가지지 않아도 좋다. 바람직한 치환기로는, 탄소수 1~8 의 알킬기, 탄소수 4~7 의 사이클로알킬기, 탄소수 1~8 의 알콕시기, 탄소수 2~8 의 알콕시카르보닐기, 카르복실기, 할로겐 원자, 수산기, 시아노기, 산 분해성기 등을 들 수 있다. 보다 바람직하게는 탄소수 1~4 의 알킬기, 시아노기, 산 분해성기이다. 치환기는 1 개 이상 존재할 수 있으며, 복수의 치환기들은 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 또, 복수의 치환기끼리 서로 결합하여 고리를 형성해도 좋다. The lactone- or sultone-containing cyclic group may or may not have a substituent. Preferred substituents include an alkyl group with 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group with 4 to 7 carbon atoms, an alkoxy group with 1 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group with 2 to 8 carbon atoms, a carboxyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, an acid-decomposable group, etc. can be mentioned. More preferably, it is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, or an acid-decomposable group. One or more substituents may be present, and the plurality of substituents may be the same or different from each other, and the plurality of substituents may be combined with each other to form a ring.

이하에, 구성 단위 (a-3) 의 구체예를 나타낸다. 이하의 각 식 중, R^α 는, 수소 원자, 메틸기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다. Below, specific examples of structural unit (a-3) are shown. In each formula below, R ^α represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.

[화학식 18][Formula 18]

[화학식 19][Formula 19]

[화학식 20][Formula 20]

[화학식 21][Formula 21]

(A1) 성분 중, 구성 단위 (a-3) 의 비율은, 당해 (A1) 성분을 구성하는 전체 구성 단위의 합계에 대해 5 ∼ 70 몰％ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 60 몰％ 인 것이 보다 바람직하며, 20 ∼ 60 몰％ 인 것이 더욱 바람직하다.Among the components (A1), the proportion of the structural unit (a-3) is preferably 5 to 70 mol%, more preferably 10 to 60 mol%, relative to the total of all structural units constituting the component (A1). It is preferable, and it is more preferable that it is 20 to 60 mol%.

구성 단위 (a-3) 의 비율이 바람직한 하한치 이상이면, 레지스트 패턴 형성시, 레지스트막 미노광부로의 산의 확산이 보다 억제되어, 러프니스가 저감된 양호한 형상의 패턴이 형성되기 쉬워진다. 한편, 구성 단위 (a-3) 의 비율이 바람직한 상한치 이하이면, 다른 구성 단위와의 균형을 잡기 쉬워져, 형성되는 레지스트 패턴은, 리소그래피 특성이 우수하고, 양호한 형상이 얻어지기 쉽다.If the ratio of the structural unit (a-3) is more than the preferred lower limit, diffusion of acid into the unexposed portion of the resist film is further suppressed during resist pattern formation, making it easier to form a pattern with a good shape with reduced roughness. On the other hand, if the ratio of the structural unit (a-3) is below the desirable upper limit, it becomes easy to maintain a balance with other structural units, and the formed resist pattern has excellent lithography characteristics and is easy to obtain a good shape.

- 구성 단위 (a-4)- Composition unit (a-4)

구성 단위 (a-4) 는, 하기 일반식 (4) 로 나타내는 구성 단위이다. 구성 단위 (a-4) 를 채용함으로써, 고분자 화합물의 유리 전이 온도 (Tg) 가 높아진다.The structural unit (a-4) is a structural unit represented by the following general formula (4). By employing the structural unit (a-4), the glass transition temperature (Tg) of the polymer compound increases.

이러한 구성 단위 (a-4) 를 갖는 (A) 성분을 사용함으로써, 레지스트 패턴 형성시, 특히, 레지스트막 미노광부로의 산의 확산이 억제되어, 러프니스가 저감된 양호한 형상의 패턴이 형성된다.By using component (A) having this structural unit (a-4), diffusion of acid, especially into the unexposed portion of the resist film, is suppressed during resist pattern formation, and a pattern with a good shape with reduced roughness is formed. .

[화학식 22][Formula 22]

[식 중, R 은, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기이다. La⁰⁴¹ 은, -CO-, -CO-O-(Va⁰⁴¹-CO-O-)n_a041-, -O-CO-, -CO-N(R')-, -CO-NH-CO- 또는 -CO-NH-CS- 이다. Va⁰⁴¹ 은, 2 가의 연결기 또는 단결합이다. n_a041 은, 0 또는 1 이다. R' 는 수소 원자 또는 메틸기이다. Ra⁰⁴¹ 은, 고리 골격 중에 -O-C(=O)-O- 구조를 포함하는 고리형기, 고리 골격 중에 -CO-N＜ 의 구조를 포함하는 고리형기, 또는, 치환기로서 -Va⁰⁴¹-N(Ra⁰⁴²)(Ra⁰⁴³) 으로 나타내는 기를 갖고 있어도 되는 고리형기이다. Va⁰⁴¹ 은, -CO- 또는 -SO₂- 이다. Ra⁰⁴²및 Ra⁰⁴³ 은, 각각 독립적으로, 수소 원자, -CO-Ra⁰⁴⁴ 또는 -SO₂-Ra⁰⁴⁵ 이다. Ra⁰⁴⁴및 Ra⁰⁴⁵ 는, 각각 독립적으로, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기이다.][In the formula, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. La ⁰⁴¹ is -CO-, -CO-O-(Va ⁰⁴¹ -CO-O-)n _a041 -, -O-CO-, -CO-N(R')-, -CO-NH-CO- or It is -CO-NH-CS-. Va ⁰⁴¹ is a divalent linking group or a single bond. n _a041 is 0 or 1. R' is a hydrogen atom or a methyl group. Ra ⁰⁴¹ is a cyclic group containing the -OC(=O)-O- structure in the ring skeleton, a cyclic group containing the structure of -CO-N< in the ring skeleton, or -Va ⁰⁴¹ -N(Ra as a substituent It is a cyclic group that may have a group represented by ⁰⁴² )(Ra ⁰⁴³ ). Va ⁰⁴¹ is -CO- or -SO ₂ -. Ra ⁰⁴² and Ra ⁰⁴³ are each independently a hydrogen atom, -CO-Ra ⁰⁴⁴ or -SO ₂ -Ra ⁰⁴⁵ . Ra ⁰⁴⁴ and Ra ⁰⁴⁵ are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.]

상기 식 (4) 중, R 은, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기이다. 상기 식 (4) 중의 R 은, 상기 서술한 상기 식 (1) 중의 R 과 동일하다.In the formula (4), R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R in the formula (4) is the same as R in the formula (1) described above.

상기 식 (4) 중, La⁰⁴¹ 은, -CO-, -CO-O-(Va⁰⁴¹-CO-O-)n_a011-, -O-CO-, -CO-N(R')-, -CO-NH-CO- 또는 -CO-NH-CS- 이다.In the above formula (4), La ⁰⁴¹ is -CO-, -CO-O-(Va ⁰⁴¹ -CO-O-)n _a011 -, -O-CO-, -CO-N(R')-, - CO-NH-CO- or -CO-NH-CS-.

La⁰⁴¹ 에 있어서의 Va⁰⁴¹ 은, 2 가의 연결기 또는 단결합이다.Va ⁰⁴¹ in La ⁰⁴¹ is a divalent linking group or a single bond.

Va⁰⁴¹ 의 2 가의 연결기로는, 특별히 한정되지 않지만, 치환기를 갖고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기, 헤테로 원자를 포함하는 2 가의 연결기 등을 적합한 것으로서 들 수 있다. 상기 Va⁰⁴¹ 은, 상기 서술한 Va⁰¹¹ 과 동일하다.The divalent linking group for Va ⁰⁴¹ is not particularly limited, but suitable examples include a divalent hydrocarbon group that may have a substituent, a divalent linking group containing a hetero atom, etc. The Va ⁰⁴¹ is the same as the Va ⁰¹¹ described above.

상기 식 (4) 중의, La⁰⁴¹ 에 있어서의 n_a041 은, 0 또는 1 이며, 보다 양호한 형상의 레지스트 패턴이 형성되기 쉬운 점에서, 바람직하게는 1 이다.In the above formula (4), n _a041 in La ⁰⁴¹ is 0 or 1, and is preferably 1 because a resist pattern with a better shape can be easily formed.

상기 식 (4) 중의, La⁰⁴¹ 에 있어서의 R' 는, 수소 원자 또는 메틸기이다.In the above formula (4), R' in La ⁰⁴¹ is a hydrogen atom or a methyl group.

상기 식 (4) 중, Ra⁰⁴¹ 은, 고리 골격 중에 -O-C(=O)-O- 구조를 포함하는 고리형기, 고리 골격 중에 -CO-N＜ 의 구조를 포함하는 고리형기, 또는, 치환기로서 -Va⁰⁰¹-N(Ra⁰¹²)(Ra⁰¹³) 으로 나타내는 기를 갖고 있어도 되는 고리형기이다.In the above formula (4), Ra ⁰⁴¹ is a cyclic group containing an -OC(=O)-O- structure in the ring skeleton, a cyclic group containing a structure of -CO-N< in the ring skeleton, or a substituent. -Va ⁰⁰¹ -N(Ra ⁰¹² )(Ra ⁰¹³ ) is a cyclic group that may have a group.

「카보네이트 고리 함유 단고리형기」 란, 그 고리 골격 중에 -O-C(=O)-O- 를 포함하는 고리 (카보네이트 고리) 만으로 이루어지는 고리형기를 나타낸다.“Monocyclic group containing a carbonate ring” refers to a cyclic group consisting only of a ring (carbonate ring) containing -O-C(=O)-O- in its ring skeleton.

Ra⁰⁴¹ 에 있어서의, 카보네이트 고리 함유 단고리형기로는, 특별히 한정되는 일 없이 임의의 것이 사용 가능하다. 구체적으로는, 하기 일반식 (ax3-r-1) 로 나타내는 기를 들 수 있다.The carbonate ring-containing monocyclic group for Ra ⁰⁴¹ is not particularly limited and any one can be used. Specifically, a group represented by the following general formula (ax3-r-1) can be mentioned.

[화학식 23][Formula 23]

[식 중, 복수의 Ra'^x311 은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 수산기, -COOR₃＂, -OC(=O)R₃＂, 하이드록시알킬기 또는 시아노기이고；R₃＂ 는 수소 원자, 알킬기 또는 카보네이트 고리 함유 단고리형기이고；p' 는 0 ∼ 3 의 정수이며, q' 는 0 또는 1 이다.][In the ^formula , a plurality _of Ra _' and; R ₃ $ is a hydrogen atom, an alkyl group, or a monocyclic group containing a carbonate ring; p' is an integer of 0 to 3, and q' is 0 or 1.]

상기 일반식 (ax3-r-1) 중, Ra'^x311 에 있어서의 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, -COOR₃＂, -OC(=O)R₃＂, 하이드록시알킬기로는, 각각 상기 일반식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-6) 중의 Ra'²¹ 의 설명에서 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있다.In the general formula (ax3-r-1), the alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated alkyl group, -COOR ₃ ", -OC(=O)R ₃ ", and hydroxyalkyl group in Ra' ^x311 are: The same examples as those exemplified in the description of Ra' ²¹ in the above general formulas (a2-r-1) to (a2-r-6) can be given.

이하에, 일반식 (ax3-r-1) 로 각각 나타내는 기의 구체예를 든다.Below, specific examples of groups each represented by the general formula (ax3-r-1) are given.

[화학식 24][Formula 24]

「카보네이트 고리 함유 다고리형기」 란, 그 고리 골격 중에 -O-C(=O)-O- 를 포함하는 고리 (카보네이트 고리) 를 함유하는 다고리형기를 나타낸다. 카보네이트 고리를 첫번째 고리로서 세어, 또 다른 고리 구조를 갖는 경우를, 그 구조에 상관없이 다고리형기라고 칭한다.“Carbonate ring-containing polycyclic group” refers to a polycyclic group containing a ring (carbonate ring) containing -O-C(=O)-O- in its ring skeleton. The carbonate ring is counted as the first ring, and when it has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of its structure.

Ra⁰⁴¹ 에 있어서의, 카보네이트 고리 함유 다고리형기로는, 특별히 한정되는 일 없이 임의의 것이 사용 가능하다. 구체적으로는, 하기 일반식 (ax3-r-2) ∼ (ax3-r-3) 으로 각각 나타내는 기를 들 수 있다.The carbonate ring-containing polycyclic group for Ra ⁰⁴¹ is not particularly limited and any group can be used. Specifically, groups each represented by the following general formulas (ax3-r-2) to (ax3-r-3) can be mentioned.

[화학식 25][Formula 25]

[식 중, Ra'^x31 은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 수산기, -COOR₀₃＂, -OC(=O)R₀₃＂, 하이드록시알킬기 또는 시아노기이고；R₀₃＂ 는 수소 원자, 알킬기 또는 카보네이트 고리 함유 다고리형기이고；A＂ 는 산소 원자 (-O-) 혹은 황 원자 (-S-) 를 포함하고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬렌기, 산소 원자 또는 황 원자이며, q' 는 0 또는 1 이다.] _[ In the formula, ^Ra _' R ₀₃ " is a hydrogen atom, an alkyl group, or a polycyclic group containing a carbonate ring; A " is an alkylene group with 1 to 5 carbon atoms that may contain an oxygen atom (-O-) or a sulfur atom (-S-), or an oxygen atom or a sulfur atom, and q' is 0 or 1.]

상기 일반식 (ax3-r-2) ∼ (ax3-r-3) 중, A＂ 는, 상기 일반식 (a2-r-1) 중의 A＂ 와 동일하다.In the general formulas (ax3-r-2) to (ax3-r-3), A" is the same as A" in the general formula (a2-r-1).

Ra'^x31 에 있어서의 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 하이드록시알킬기로는, 각각 상기 일반식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-6) 중의 Ra'²¹ 의 설명에서 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있다. ^The alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated alkyl group, and hydroxyalkyl group for ^Ra ' The same thing can be said.

R₀₃＂ 에 있어서의 알킬기로는, 상기 R₀₂＂ 에 있어서의 알킬기와 동일한 것을 들 수 있다.Examples of the alkyl group for R ₀₃ " include the same alkyl groups as the above-mentioned R ₀₂ ".

R₀₃＂ 에 있어서의 카보네이트 고리 함유 다고리형기로는, 상기 일반식 (ax3-r-2) ∼ (ax3-r-3) 으로 각각 나타내는 기를 들 수 있다.Examples of the carbonate ring-containing polycyclic group for R ₀₃ $ include groups each represented by the general formulas (ax3-r-2) to (ax3-r-3) above.

이하에, 일반식 (ax3-r-2) ∼ (ax3-r-3) 으로 각각 나타내는 기의 구체예를 든다.Below, specific examples of groups each represented by general formulas (ax3-r-2) to (ax3-r-3) are given.

[화학식 26][Formula 26]

고리 골격 중에 -CO-N＜ 를 포함하는 고리형기：Cyclic group containing -CO-N< in the ring skeleton:

Ra⁰⁴¹ 에 있어서의, 고리 골격 중에 -CO-N＜ 를 포함하는 고리형기는, 구체적으로는 -CO-N＜ 에 있어서의 탄소 원자 (C) 와 질소 원자 (N) 가 모두 고리형기의 고리 골격의 일부를 형성하는 고리형기이다.In Ra ⁰⁴¹ , the cyclic group containing -CO-N< in the ring skeleton is specifically a ring skeleton in which both the carbon atom (C) and nitrogen atom (N) in -CO-N< are cyclic groups. It is a cyclic group that forms part of.

이하에, 고리 골격 중에 -CO-N＜ 를 포함하는 고리형기의 구체예를 든다.Below, specific examples of cyclic groups containing -CO-N< in the ring skeleton are given.

[화학식 27][Formula 27]

치환기로서 -Va⁰⁴¹-N(Ra⁰⁴²)(Ra⁰⁴³) 으로 나타내는 기를 갖고 있어도 되는 고리형기：Cyclic group that may have a group represented by -Va ⁰⁴¹ -N(Ra ⁰⁴² )(Ra ⁰⁴³ ) as a substituent:

여기서의 Ra⁰⁴¹ 에 있어서의 고리형기는, 지환식 탄화수소기 (지방족 탄화수소 고리로부터 수소 원자를 2 개 이상 제거한 기), 방향족 탄화수소기 (방향족 탄화수소 고리로부터 수소 원자를 2 개 이상 제거한 기) 를 들 수 있으며, 이들 중에서도, 지환식 탄화수소기 (지방족 탄화수소 고리로부터 수소 원자를 2 개 이상 제거한 기) 가 바람직하다.Here, the cyclic group for Ra ⁰⁴¹ includes an alicyclic hydrocarbon group (a group obtained by removing two or more hydrogen atoms from an aliphatic hydrocarbon ring) and an aromatic hydrocarbon group (a group obtained by removing two or more hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon ring). Among these, an alicyclic hydrocarbon group (a group in which two or more hydrogen atoms have been removed from an aliphatic hydrocarbon ring) is preferable.

여기서의 지방족 탄화수소 고리는, 다고리여도 되고, 단고리여도 된다. 단고리의 지방족 탄화수소 고리로는, 탄소수 3 ∼ 6 의 것이 바람직하고, 구체적으로는 시클로펜탄, 시클로헥산 등을 들 수 있다. 다고리의 지방족 탄화수소 고리로는, 탄소수 7 ∼ 12 의 것이 바람직하고, 구체적으로는 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등을 들 수 있다. The aliphatic hydrocarbon ring here may be polycyclic or monocyclic. The monocyclic aliphatic hydrocarbon ring preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples include cyclopentane and cyclohexane. The polycyclic aliphatic hydrocarbon ring preferably has 7 to 12 carbon atoms, and specific examples include adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane.

이들 중에서도, 다고리의 지방족 탄화수소 고리가 바람직하다. 즉, 여기서의 Ra⁰⁴¹ 에 있어서의 고리형기는, 다고리의 지방족 탄화수소 고리로부터 수소 원자를 2 개 이상 제거한 기가 바람직하다. 그 중에서도, 공업상, 아다만탄으로부터 수소 원자를 2 개 이상 제거한 기, 노르보르난으로부터 수소 원자를 2 개 이상 제거한 기, 테트라시클로도데칸으로부터 수소 원자를 2 개 이상 제거한 기가 보다 바람직하다.Among these, polycyclic aliphatic hydrocarbon rings are preferable. That is, the cyclic group for Ra ⁰⁴¹ here is preferably a group obtained by removing two or more hydrogen atoms from a polycyclic aliphatic hydrocarbon ring. Among them, industrially, a group obtained by removing two or more hydrogen atoms from adamantane, a group obtained by removing two or more hydrogen atoms from norbornane, and a group obtained by removing two or more hydrogen atoms from tetracyclododecane are more preferable.

-Va⁰⁴¹-N(Ra⁰⁴²)(Ra⁰⁴³) 으로 나타내는 치환기：Substituents represented by -Va ⁰⁴¹ -N(Ra ⁰⁴² )(Ra ⁰⁴³ ):

상기의 치환기를 나타내는 식 중의 Va⁰⁴¹ 은, -CO- 또는 -SO₂- 이다.Va ⁰⁴¹ in the formula representing the above substituent is -CO- or -SO ₂ -.

상기 식 중의 Ra⁰⁴²및 Ra⁰⁴³ 은, 각각 독립적으로, 수소 원자, -CO-Ra⁰⁴⁴ 또는 -SO₂-Ra⁰⁴⁵이다.Ra ⁰⁴² and Ra ⁰⁴³ in the above formula are each independently a hydrogen atom, -CO-Ra ⁰⁴⁴ or -SO ₂ -Ra ⁰⁴⁵ .

Ra⁰⁴⁴및 Ra⁰⁴⁵ 는, 각각 독립적으로, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기이고, 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기이며, 보다 바람직하게는 메틸기이다.Ra ⁰⁴⁴ and Ra ⁰⁴⁵ are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a methyl group.

이하에, -Va⁰⁴¹-N(Ra⁰⁴²)(Ra⁰⁴³) 으로 나타내는 치환기의 구체예를 든다.Below, specific examples of the substituent represented by -Va ⁰⁴¹ -N(Ra ⁰⁴² )(Ra ⁰⁴³ ) are given.

[화학식 28][Formula 28]

이러한 구성 단위 (a-4) 의 바람직한 구체예로는, 하기 일반식 (a-4-1) 로 나타내는 구성 단위를 들 수 있다.Preferred specific examples of such structural unit (a-4) include structural units represented by the following general formula (a-4-1).

[화학식 29][Formula 29]

[식 중, R, Va⁰⁴¹, n_a041및 Ra⁰⁴¹ 은, 상기의 R, Va⁰⁴¹, n_a041및 Ra⁰⁴¹ 과 각각 동일하다.][In the formula, R, Va ⁰⁴¹ , n _a041 and Ra ⁰⁴¹ are the same as R, Va ⁰⁴¹ , n _a041 and Ra ⁰⁴¹ above, respectively.]

이하에, 구성 단위 (a-4) 의 구체예를 나타낸다. 이하의 각 식 중, R^α 는, 수소 원자, 메틸기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다. Ra'⁰⁴¹ 은, Ra⁰⁴¹ 이, 치환기로서 -Va⁰⁴¹-N(Ra⁰⁴²)(Ra⁰⁴³) 으로 나타내는 기를 갖는 고리형기인 경우의 고리형기를 나타낸다.Below, specific examples of structural unit (a-4) are shown. In each formula below, R ^α represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. Ra' ⁰⁴¹ represents a cyclic group when Ra ⁰⁴¹ is a cyclic group having a group represented by -Va ⁰⁴¹ -N(Ra ⁰⁴² )(Ra ⁰⁴³ ) as a substituent.

[화학식 30][Formula 30]

[화학식 31][Formula 31]

[화학식 32][Formula 32]

[화학식 33][Formula 33]

(A1) 성분이 갖는 구성 단위 (a-4) 은, 1 종이어도 되고 2 종 이상이어도 된다.The number of structural units (a-4) contained in the component (A1) may be one or two or more.

(A1) 성분 중, 구성 단위 (a-4) 의 비율은, 당해 (A1) 성분을 구성하는 전체 구성 단위의 합계에 대해 5 ∼ 70 몰％ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 60 몰％ 인 것이 보다 바람직하며, 20 ∼ 60 몰％ 인 것이 더욱 바람직하다.Among the components (A1), the proportion of the structural unit (a-4) is preferably 5 to 70 mol%, more preferably 10 to 60 mol%, relative to the total of all structural units constituting the component (A1). It is preferable, and it is more preferable that it is 20 to 60 mol%.

구성 단위 (a-4) 의 비율이 바람직한 하한치 이상이면, 레지스트 패턴 형성시, 레지스트막 미노광부로의 산의 확산이 보다 억제되어, 러프니스가 저감된 양호한 형상의 패턴이 형성되기 쉬워진다. 한편, 구성 단위 (a-4) 의 비율이 바람직한 상한치 이하이면, 다른 구성 단위와의 균형을 잡기 쉬워져, 형성되는 레지스트 패턴은, 리소그래피 특성이 우수하고, 양호한 형상이 얻어지기 쉽다.If the ratio of the structural unit (a-4) is more than the preferred lower limit, diffusion of acid into the unexposed portion of the resist film is further suppressed during resist pattern formation, making it easier to form a pattern with a good shape with reduced roughness. On the other hand, if the ratio of the structural unit (a-4) is below the desirable upper limit, it becomes easy to maintain a balance with other structural units, and the formed resist pattern has excellent lithography characteristics and is easy to obtain a good shape.

- 구성 단위 (a-5)- Composition unit (a-5)

구성 단위 (a-5) 는 하기 일반식 (5) 로 나타내는 구성 단위이다.The structural unit (a-5) is a structural unit represented by the following general formula (5).

일반식 (5) 로 나타내는 구성 단위 (이하, 「구성 단위 (a-5)」 라고도 한다.) 는, 산의 작용에 의해 극성이 증대하는 산 분해성기를 포함하는 구성 단위이다.The structural unit (hereinafter also referred to as “structural unit (a-5)”) represented by general formula (5) is a structural unit containing an acid-decomposable group whose polarity increases by the action of an acid.

이러한 구성 단위 (a-5) 에 있어서의 산 분해성기는, 산의 작용에 의해 분해되어 극성기 (카르복실기) 를 생성한다. 즉, 그 산 분해성기는, 상기 극성기가 산해리성기 (산소 원자와 결합하고 있는 제 3 급 탄소 원자를 갖는 측사슬 말단기) 로 보호된 기이다. The acid-decomposable group in this structural unit (a-5) is decomposed by the action of acid to produce a polar group (carboxyl group). That is, the acid-decomposable group is a group in which the polar group is protected by an acid-dissociable group (a side chain terminal group having a tertiary carbon atom bonded to an oxygen atom).

[화학식 34][Formula 34]

[식 중, R 은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기이다. Va⁰⁵¹ 는, 2 가의 연결기 또는 단결합이다. n_a051 는, 각각 독립적으로, 0 또는 1 이다. Ra⁰⁵¹ 는, Ra⁰⁵² 가 결합한 탄소 원자와 함께 지환식 탄화수소기를 형성하는 기이다. Ra⁰⁵³ 은, 치환기를 갖고 있어도 되는 지환식 탄화수소기, 또는 수소 원자이다. Ra⁰⁵¹ 가 형성하는 지환식 탄화수소기와 Ra⁰⁵³ 의 합계의 탄소수가 3 ∼ 7 인 경우, Ra⁰⁵² 는 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기이며, 그 합계의 탄소수가 8 이상인 경우, Ra⁰⁵² 는 탄소수 2 ∼ 10 의 알킬기이다.][In the formula, R is each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Va ⁰⁵¹ is a divalent linking group or a single bond. n _a051 is each independently 0 or 1. Ra ⁰⁵¹ is a group that forms an alicyclic hydrocarbon group together with the carbon atom to which Ra ⁰⁵² is bonded. Ra ⁰⁵³ is an alicyclic hydrocarbon group that may have a substituent, or a hydrogen atom. When the total number of carbon atoms of the alicyclic hydrocarbon group formed by Ra ⁰⁵¹ and Ra ⁰⁵³ is 3 to 7, Ra ⁰⁵² is an alkyl group with 1 to 10 carbon atoms, and when the total number of carbon atoms is 8 or more, Ra ⁰⁵² is an alkyl group with 2 to 10 carbon atoms. It is an alkyl group.]

상기 식 (5) 중, R 은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기이다. 상기 식 (5) 중의 R 은, 상기 서술한 상기 식 (1) 중의 R 과 동일하다.In the formula (5), R is each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R in the formula (5) is the same as R in the formula (1) described above.

상기 식 (5) 중, Va⁰⁵¹ 는, 2 가의 연결기 또는 단결합이다. 상기 Va⁰⁵¹ 는, 상기 서술한 Va⁰¹¹ 과 동일하다.In the above formula (5), Va ⁰⁵¹ is a divalent linking group or a single bond. The Va ⁰⁵¹ is the same as the Va ⁰¹¹ described above.

Va⁰⁵¹ 로는, 단결합, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기와 에스테르 결합 [-C(=O)-O-] 의 조합, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기와 에테르 결합 (-O-) 의 조합, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기와 에스테르 결합 [-C(=O)-O-] 과 에테르 결합 (-O-) 의 조합이 바람직하고, 이들 중에서도, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기가 보다 바람직하다.Va ⁰⁵¹ is a single bond, straight chain or branched alkylene group, a combination of a straight chain or branched alkylene group and an ester bond [-C(=O)-O-], a straight chain or branched chain. Combination of chain alkylene group and ether bond (-O-), combination of linear or branched alkylene group and ester bond [-C(=O)-O-] and ether bond (-O-) is preferable, and among these, a linear or branched alkylene group is more preferable.

상기 식 (5) 중, n_a051 는, 0 또는 1 이며, 보다 양호한 형상의 레지스트 패턴이 형성되기 쉬운 점에서, 바람직하게는 0 이다.In the above formula (5), n _a051 is 0 or 1, and is preferably 0 because a resist pattern with a better shape can be easily formed.

상기 식 (5) 중, Ra⁰⁵¹ 는, Ra⁰⁵² 가 결합한 탄소 원자와 함께 지환식 탄화수소기를 형성하는 기이다.In the above formula (5), Ra ⁰⁵¹ is a group that forms an alicyclic hydrocarbon group together with the carbon atom to which Ra ⁰⁵² is bonded.

Ra⁰⁵¹ 가 형성하는 지환식 탄화수소기는, 다고리형이어도 되고, 단고리형이어도 된다. 단고리형의 지환식 탄화수소기로는, 모노시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하다. 그 모노시클로알칸으로는, 탄소수 3 ∼ 8 의 것이 바람직하고, 예를 들어 시클로펜탄, 시클로헥산, 시클로옥탄 등을 들 수 있다. 다고리형의 지환식 탄화수소기로는, 폴리시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하다. 그 폴리시클로알칸으로는, 탄소수 7 ∼ 12 의 것이 바람직하고, 예를 들어 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등을 들 수 있다. 특히 트렌치 패턴의 형성에 있어서는, 프로세스 마진이 큰 점에서, Ra⁰⁵¹ 가 형성하는 지환식 탄화수소기는 다고리형인 것이 바람직하다.The alicyclic hydrocarbon group formed by Ra ⁰⁵¹ may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon group, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 8 carbon atoms, and examples include cyclopentane, cyclohexane, and cyclooctane. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane. The polycycloalkane preferably has 7 to 12 carbon atoms, and examples include adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Especially in the formation of a trench pattern, it is preferable that the alicyclic hydrocarbon group formed by Ra ⁰⁵¹ is polycyclic because the process margin is large.

상기 식 (5) 중, Ra⁰⁵³ 은, 치환기를 갖고 있어도 되는 지환식 탄화수소기, 또는 수소 원자이다.In the above formula (5), Ra ⁰⁵³ is an alicyclic hydrocarbon group that may have a substituent, or a hydrogen atom.

Ra⁰⁵³ 에 있어서의 지환식 탄화수소기로는, 다고리형이어도 되고, 단고리형이어도 된다. 단고리형의 지환식 탄화수소기로는, 모노시클로알칸으로부터 1 개의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하다. 그 모노시클로알칸으로는, 탄소수 3 ∼ 8 의 것이 바람직하고, 예를 들어 시클로펜탄, 시클로헥산, 시클로옥탄 등을 들 수 있다. 다고리형의 지환식 탄화수소기로는, 폴리시클로알칸으로부터 1 개의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하다. 그 폴리시클로알칸으로는, 탄소수 7 ∼ 12 의 것이 바람직하고, 예를 들어 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 레지스트 패턴 형성에 있어서 리소그래피 특성이 보다 향상되는 점에서, 단고리형의 지환식 탄화수소기가 바람직하고, 시클로펜탄 또는 시클로헥산으로부터 1 개의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하고, 시클로펜탄으로부터 1 개의 수소 원자를 제거한 기가 보다 바람직하다.The alicyclic hydrocarbon group in Ra ⁰⁵³ may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon group, a group obtained by removing one hydrogen atom from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 8 carbon atoms, and examples include cyclopentane, cyclohexane, and cyclooctane. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one hydrogen atom from a polycycloalkane. The polycycloalkane preferably has 7 to 12 carbon atoms, and examples include adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Among these, a monocyclic alicyclic hydrocarbon group is preferable in that lithography characteristics are further improved in resist pattern formation, a group obtained by removing one hydrogen atom from cyclopentane or cyclohexane is preferable, and one hydrogen atom is removed from cyclopentane. A group from which is removed is more preferable.

Ra⁰⁵³ 에 있어서의 지환식 탄화수소기가 갖고 있어도 되는 치환기로는, 수산기, 알콕시기, 카르보닐기, 카르복실기, 시아노기, 불소 원자, 염소 원자 등을 들 수 있다.Substituents that the alicyclic hydrocarbon group for Ra ⁰⁵³ may have include a hydroxyl group, an alkoxy group, a carbonyl group, a carboxyl group, a cyano group, a fluorine atom, and a chlorine atom.

상기 식 (5) 중, Ra⁰⁵¹ 가 형성하는 지환식 탄화수소기와 Ra⁰⁵³ 의 합계의 탄소수가 3 ∼ 7 인 경우, Ra⁰⁵² 는, 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기이다. 이러한 경우의 Ra⁰⁵² 에 있어서의 알킬기로는, 탄소수 1 ∼ 10 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기가 보다 바람직하며, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기가 특히 바람직하다.In the above formula (5), when the total carbon number of the alicyclic hydrocarbon group formed by Ra ⁰⁵¹ and Ra ⁰⁵³ is 3 to 7, Ra ⁰⁵² is an alkyl group with 1 to 10 carbon atoms. The alkyl group for Ra ⁰⁵² in this case is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and a methyl group. , ethyl group, n-propyl group, and isopropyl group are particularly preferred.

상기 식 (5) 중, Ra⁰⁵¹ 가 형성하는 지환식 탄화수소기와 Ra⁰⁵³ 의 합계의 탄소수가 8 이상, 바람직하게는 8 ∼ 20 인 경우, Ra⁰⁵² 는, 탄소수 2 ∼ 10 의 알킬기이다. 이러한 경우의 Ra⁰⁵² 에 있어서의 알킬기로는, 탄소수 2 ∼ 10 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 2 ∼ 5 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기가 보다 바람직하며, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기가 특히 바람직하다.In the above formula (5), when the total carbon number of the alicyclic hydrocarbon group formed by Ra ⁰⁵¹ and Ra ⁰⁵³ is 8 or more, preferably 8 to 20, Ra ⁰⁵² is an alkyl group with 2 to 10 carbon atoms. The alkyl group for Ra ⁰⁵² in this case is preferably a linear or branched alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, and an ethyl group. , n-propyl group, and isopropyl group are particularly preferred.

이하에, 일반식 (5) 로 나타내는 구성 단위의 구체예를 나타낸다. 이하의 각 식 중, R^α 는, 수소 원자, 메틸기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다.Below, specific examples of structural units represented by general formula (5) are shown. In each formula below, R ^α represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.

[화학식 35][Formula 35]

(A1) 성분에 있어서는, 구성 단위 (a-1) 및 구성 단위 (a-2) 에 더하여, 추가로 구성 단위 (a-5) 를 가짐으로써, 레지스트 패턴 형성시, 레지스트막 내에서 노광에 의해 발생하는 산의 확산 길이를 용이하게 제어할 수 있다.In the component (A1), in addition to the structural unit (a-1) and the structural unit (a-2), it further has a structural unit (a-5), so that it can be formed by exposure within the resist film when forming a resist pattern. The diffusion length of the generated acid can be easily controlled.

구성 단위 (a-5) 중에서, Ra⁰⁵¹ 가 형성하는 지환식 탄화수소기가 다고리형인 것을 선택함으로써, 레지스트막 내에서 노광에 의해 발생하는 산이, 구성 단위 (a-5) 를 갖지 않는 경우에 비해 상대적으로 확산되기 쉬워진다.Among structural units (a-5), by selecting those in which the alicyclic hydrocarbon group formed by Ra ⁰⁵¹ is polycyclic, the acid generated within the resist film upon exposure is relatively lower than in the case where structural unit (a-5) is not present. It becomes easier to spread.

구성 단위 (a-5) 중에서, Ra⁰⁵¹ 가 형성하는 지환식 탄화수소기가 단고리형인 것을 선택함으로써, 레지스트막 내에서 노광에 의해 발생하는 산이, 구성 단위 (a-5) 를 갖지 않는 경우에 비해 상대적으로 확산되기 쉬워진다.Among the structural units (a-5), by selecting those in which the alicyclic hydrocarbon group formed by Ra ⁰⁵¹ is monocyclic, the acid generated in the resist film upon exposure is relatively lower than in the case where the structural unit (a-5) is not included. It becomes easier to spread.

Ra⁰⁵¹ 가 형성하는 지환식 탄화수소기가, 다고리형인 것의 쪽이, 단고리형인 것에 비해, 레지스트막 내에서 노광에 의해 발생하는 산은 확산되기 쉽다.If the alicyclic hydrocarbon group formed by Ra ⁰⁵¹ is polycyclic, the acid generated during exposure is more likely to diffuse within the resist film compared to the monocyclic group.

상기 중에서도, 특히 트렌치 패턴의 형성에 있어서, 프로세스 마진이 큰 점에서, 산 분해성기가 다고리형의 지환식 탄화수소기를 포함하는 것 (Ra⁰⁵¹ 가 형성하는 지환식 탄화수소기가 다고리형인 것) 이 바람직하다.Among the above, it is preferable that the acid-decomposable group contains a polycyclic alicyclic hydrocarbon group (the alicyclic hydrocarbon group formed by Ra ⁰⁵¹ is polycyclic) because the process margin is large, especially in the formation of a trench pattern.

(A1) 성분이 갖는 구성 단위 (a-5) 는, 1 종이어도 되고 2 종 이상이어도 된다.The number of structural units (a-5) contained in the component (A1) may be one or two or more.

(A1) 성분 중, 구성 단위 (a-5) 의 비율은, 당해 (A) 성분을 구성하는 전체 구성 단위의 합계에 대해 5 ∼ 70 몰％ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 60 몰％ 인 것이 보다 바람직하며, 10 ∼ 50 몰％ 인 것이 더욱 바람직하다. Among the components (A1), the proportion of the structural unit (a-5) is preferably 5 to 70 mol%, more preferably 10 to 60 mol%, relative to the total of all structural units constituting the component (A). It is preferable, and it is more preferable that it is 10 to 50 mol%.

구성 단위 (a-5) 의 비율이 바람직한 하한치 이상이면, 레지스트 패턴 형성에 있어서, 해상성, 프로세스 마진이 보다 높아진다. 한편, 구성 단위 (a-5) 의 비율이 바람직한 상한치 이하이면, 다른 구성 단위와의 균형을 잡기 쉬워져, 형성되는 레지스트 패턴은, 리소그래피 특성이 우수하고, 양호한 형상이 얻어지기 쉽다.If the ratio of the structural unit (a-5) is more than the preferred lower limit, the resolution and process margin become higher in resist pattern formation. On the other hand, if the ratio of the structural unit (a-5) is below the desirable upper limit, it becomes easy to maintain a balance with other structural units, and the formed resist pattern has excellent lithography characteristics and is easy to obtain a good shape.

- 구성 단위 (a-6)- Composition unit (a-6)

구성 단위 (a-6) 은, 하기 일반식 (6) 로 나타내는 구성 단위이다.The structural unit (a-6) is a structural unit represented by the following general formula (6).

(A1) 성분에 있어서는, 구성 단위 (a-1) 및 구성 단위 (a-2) 에 더하여, 추가로 구성 단위 (a-6) 을 가짐으로써, (A1) 성분의 소수성이 높아진다. 소수성의 향상은, 특히 용제 현상 프로세스의 경우에, 해상성, 레지스트 패턴 형상 등의 향상에 기여한다.In the component (A1), the hydrophobicity of the component (A1) increases by having the structural unit (a-6) in addition to the structural unit (a-1) and the structural unit (a-2). Improvements in hydrophobicity contribute to improvements in resolution, resist pattern shape, etc., especially in the case of solvent development processes.

[화학식 36][Formula 36]

[식 중, R 은, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기이다. Va⁰⁶¹ 은, 2 가의 연결기 또는 단결합이다. n_a061 은, 0 또는 1 이다. Ra⁰⁶¹ 은, 불소 원자를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 이상의 탄화수소기이다.][In the formula, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Va ⁰⁶¹ is a divalent linking group or a single bond. n _a061 is 0 or 1. Ra ⁰⁶¹ is a hydrocarbon group with 2 or more carbon atoms that may have a fluorine atom.]

상기 식 (6) 중, R 은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기이다. 상기 식 (6) 중의 R 은, 상기 서술한 상기 식 (1) 중의 R 과 동일하다.In the formula (6), R is each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R in the formula (6) is the same as R in the formula (1) described above.

상기 식 (6) 중, Va⁰⁶¹ 은, 2 가의 연결기 또는 단결합이다. 상기 Va⁰⁶¹ 은, 상기 서술한 Va⁰¹¹ 과 동일하다.In the above formula (6), Va ⁰⁶¹ is a divalent linking group or a single bond. The Va ⁰⁶¹ is the same as the Va ⁰¹¹ described above.

Va⁰⁶¹ 로는, 단결합, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기와 에스테르 결합 [-C(=O)-O-] 의 조합, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기와 에테르 결합 (-O-) 의 조합, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기와 에스테르 결합 [-C(=O)-O-] 과 에테르 결합 (-O-) 의 조합이 바람직하고, 이들 중에서도, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬렌기가 보다 바람직하다.Va ⁰⁶¹ is a single bond, linear or branched alkylene group, a combination of a linear or branched alkylene group and an ester bond [-C(=O)-O-], or a linear or branched alkylene group. Combination of chain alkylene group and ether bond (-O-), combination of linear or branched alkylene group and ester bond [-C(=O)-O-] and ether bond (-O-) is preferable, and among these, a linear or branched alkylene group is more preferable.

상기 식 (6) 중, n_a061 은, 0 또는 1 이며, 보다 양호한 형상의 레지스트 패턴이 형성되기 쉬운 점에서, 바람직하게는 0 이다.In the above formula (6), n _a061 is 0 or 1, and is preferably 0 because a resist pattern with a better shape can be easily formed.

상기 식 (6) 중, Ra⁰⁶¹ 은, 불소 원자를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 이상의 탄화수소기이다.In the above formula (6), Ra ⁰⁶¹ is a hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms which may have a fluorine atom.

Ra⁰⁶¹ 에 있어서의, 탄소수 2 이상의 탄화수소기로는, 지방족 탄화수소기이어도 되고, 방향족 탄화수소기이어도 된다.The hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms in Ra ⁰⁶¹ may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.

Ra⁰⁶¹ 에 있어서의 지방족 탄화수소기는, 포화여도 되고, 불포화여도 되며, 통상적으로는 포화인 것이 바람직하다. 그 지방족 탄화수소기로서, 보다 구체적으로는, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 지방족 탄화수소기, 또는, 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화수소기 등을 들 수 있다.The aliphatic hydrocarbon group in Ra ⁰⁶¹ may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated. More specifically, the aliphatic hydrocarbon group includes a straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group, or an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure.

상기 직사슬형 또는 분기사슬형의 지방족 탄화수소기는, 탄소수가 2 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 탄소수 2 ∼ 5 가 보다 바람직하다. 이들 중에서도, 탄소수가 2 ∼ 10 인 직사슬형의 지방족 탄화수소기가 바람직하고, 탄소수 2 ∼ 5 의 직사슬형의 지방족 탄화수소기가 특히 바람직하다.The linear or branched aliphatic hydrocarbon group preferably has 2 to 10 carbon atoms, and more preferably 2 to 5 carbon atoms. Among these, a linear aliphatic hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms is preferable, and a linear aliphatic hydrocarbon group having 2 to 5 carbon atoms is particularly preferable.

상기 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화수소기로는, 지환식 탄화수소기 (지방족 탄화수소 고리로부터 수소 원자를 1 개 이상 제거한 기), 지환식 탄화수소기가 직사슬형 또는 분기사슬형의 지방족 탄화수소기의 말단에 결합한 기, 지환식 탄화수소기가 직사슬형 또는 분기사슬형의 지방족 탄화수소기의 도중에 개재하는 기 등을 들 수 있다. 상기 직사슬형 또는 분기사슬형의 지방족 탄화수소기로는 상기와 동일한 것을 들 수 있다. 상기 지환식 탄화수소기는, 탄소수가 3 ∼ 20 인 것이 바람직하고, 3 ∼ 12 인 것이 보다 바람직하다. 상기 지환식 탄화수소기는, 다고리형이어도 되고, 단고리형이어도 된다. 단고리형의 지환식 탄화수소기로는, 모노시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하다. 그 모노시클로알칸으로는, 탄소수 3 ∼ 6 의 것이 바람직하고, 예를 들어 시클로펜탄, 시클로헥산 등을 들 수 있다. 다고리형의 지환식 탄화수소기로는, 폴리시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하고, 그 폴리시클로알칸으로는, 탄소수 7 ∼ 12 의 것이 바람직하고, 예를 들어 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등을 들 수 있다.Among the above structures, aliphatic hydrocarbon groups containing rings include alicyclic hydrocarbon groups (groups in which one or more hydrogen atoms have been removed from an aliphatic hydrocarbon ring), and alicyclic hydrocarbon groups bonded to the ends of linear or branched aliphatic hydrocarbon groups. Examples include groups in which an alicyclic hydrocarbon group is interposed in the middle of a straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group. Examples of the straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group include the same ones as above. The alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms. The alicyclic hydrocarbon group may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic alicyclic hydrocarbon group, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane is preferably one having 3 to 6 carbon atoms, and examples include cyclopentane and cyclohexane. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane, and the polycycloalkane preferably has 7 to 12 carbon atoms, for example, adamantane and norbornane. , isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, etc.

Ra⁰⁶¹ 에 있어서의 방향족 탄화수소기는, 방향 고리를 갖는 탄화수소기이다. 방향족 탄화수소기가 갖는 방향 고리는, (4n＋2) 개의 π 전자를 갖는 고리형 공액계이면 특별히 한정되지 않고, 단고리형이어도 되고 다고리형이어도 된다. 방향 고리의 탄소수는 5 ∼ 30 인 것이 바람직하고, 5 ∼ 20 이 보다 바람직하고, 6 ∼ 15 가 더욱 바람직하며, 6 ∼ 12 가 특히 바람직하다.The aromatic hydrocarbon group in Ra ⁰⁶¹ is a hydrocarbon group having an aromatic ring. The aromatic ring possessed by the aromatic hydrocarbon group is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugated system having (4n+2) pi electrons, and may be monocyclic or polycyclic. The number of carbon atoms in the aromatic ring is preferably 5 to 30, more preferably 5 to 20, further preferably 6 to 15, and especially preferably 6 to 12.

Ra⁰⁶¹ 에 있어서의 그 방향족 탄화수소기로서 구체적으로는, 상기의 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리로부터 수소 원자를 1 개 이상 제거한 기 (아릴기 또는 헤테로아릴기)；2 이상의 방향 고리를 포함하는 방향족 화합물 (예를 들어, 비페닐, 플루오렌 등) 로부터 수소 원자를 1 개 이상 제거한 기；상기 아릴기 또는 헤테로아릴기의 수소 원자의 1 개가 알킬렌기로 치환된 기 (예를 들어, 벤질기, 페네틸기, 1-나프틸메틸기, 2-나프틸메틸기, 1-나프틸에틸기, 2-나프틸에틸기 등의 아릴알킬기 등) 등을 들 수 있다. 상기 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리에 결합하는 알킬렌기의 탄소수는, 1 ∼ 4 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 2 인 것이 보다 바람직하다.The aromatic hydrocarbon group for Ra ⁰⁶¹ specifically includes a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle (aryl group or heteroaryl group); an aromatic compound containing two or more aromatic rings (e.g., biphenyl, fluorene, etc.) A group in which one or more hydrogen atoms have been removed; a group in which one hydrogen atom of the aryl group or heteroaryl group is replaced with an alkylene group (e.g., benzyl group, phenene) and arylalkyl groups such as thyl group, 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, and 2-naphthylethyl group, etc.). The carbon number of the alkylene group bonded to the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle is preferably 1 to 4, and more preferably 1 to 2.

Ra⁰⁶¹ 에 있어서의, 탄소수 2 이상의 탄화수소기는, 불소 원자를 갖고 있어도 된다.The hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms in Ra ⁰⁶¹ may have a fluorine atom.

상기 중에서도, Ra⁰⁶¹ 로는, 불소 원자를 갖고 있어도 되는 지방족 탄화수소기가 바람직하다. 이 중에서도, 해상성, 레지스트 패턴 형상이 보다 향상되기 쉬운 점에서, 구조 중에 고리를 포함하는 지방족 탄화수소기가 보다 바람직하고, 지환식 탄화수소기가 더욱 바람직하며, 레지스트 패턴 형상이 한층 향상되기 쉬운 점에서, 다고리형의 지환식 탄화수소기가 특히 바람직하다.Among the above, Ra ⁰⁶¹ is preferably an aliphatic hydrocarbon group that may have a fluorine atom. Among these, an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure is more preferable, and an alicyclic hydrocarbon group is more preferable, since the resolution and resist pattern shape can be easily improved, and the resist pattern shape can be easily improved further. Ali-type alicyclic hydrocarbon groups are particularly preferred.

이하에, 구성 단위 (a-6) 의 구체예를 나타낸다. 이하의 각 식 중, R^α 는, 수소 원자, 메틸기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다.Below, specific examples of structural unit (a-6) are shown. In each formula below, R ^α represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.

[화학식 37][Formula 37]

[화학식 38][Formula 38]

상기 중에서도, 구성 단위 (a-6) 으로는, 해상성, 레지스트 패턴 형상이 보다 양호한 점에서, 화학식 (a-6-1) ∼ (a-6-7) 로 각각 나타내는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이 바람직하다. 이들 중에서도, 화학식 (a-6-1) ∼ (a-6-5) 로 각각 나타내는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이 보다 바람직하고, 화학식 (a-6-1) 로 나타내는 구성 단위가 특히 바람직하다.Among the above, the structural unit (a-6) is selected from the group consisting of structural units each represented by formulas (a-6-1) to (a-6-7), in that the resolution and resist pattern shape are better. At least one species selected is preferred. Among these, at least one selected from the group consisting of structural units each represented by formulas (a-6-1) to (a-6-5) is more preferable, and the structural unit represented by formula (a-6-1) is more preferred. Particularly desirable.

(A1) 성분이 갖는 구성 단위 (a-6) 은, 1 종이어도 되고 2 종 이상이어도 된다.The number of structural units (a-6) contained in the component (A1) may be one or two or more.

(A1) 성분 중, 구성 단위 (a-6) 의 비율은, 당해 (A1) 성분을 구성하는 전체 구성 단위의 합계에 대해 5 ∼ 70 몰％ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 60 몰％ 인 것이 보다 바람직하며, 10 ∼ 50 몰％ 인 것이 더욱 바람직하다.Among the components (A1), the proportion of the structural unit (a-6) is preferably 5 to 70 mol%, more preferably 10 to 60 mol%, relative to the total of all structural units constituting the component (A1). It is preferable, and it is more preferable that it is 10 to 50 mol%.

구성 단위 (a-6) 의 비율이 바람직한 하한치 이상이면, 레지스트막의 유기계 현상액에 대한 용해성이 높아지고, 해상성, 레지스트 패턴 형상 등이 보다 향상된다. 한편, 구성 단위 (a-6) 의 비율이 바람직한 상한치 이하이면, 다른 구성 단위와의 균형을 잡기 쉬워져, 형성되는 레지스트 패턴은, 리소그래피 특성이 우수하고, 양호한 형상이 얻어지기 쉽다.If the ratio of the structural unit (a-6) is more than the preferred lower limit, the solubility of the resist film in an organic developer increases, and the resolution, resist pattern shape, etc. are further improved. On the other hand, if the ratio of the structural unit (a-6) is below the desirable upper limit, it becomes easy to maintain a balance with other structural units, and the formed resist pattern has excellent lithography characteristics and is easy to obtain a good shape.

- 구성 단위 (a-7)- Constituent unit (a-7)

구성 단위 (a-7) 는, 극성기 함유 지방족 탄화수소기를 포함하는 구성 단위 (단, 구성 단위 (a-1) ∼ 구성 단위 (a-6) 에 해당하는 것을 제외한다) 이다.Structural unit (a-7) is a structural unit containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group (however, those corresponding to structural units (a-1) to (a-6) are excluded).

(A1) 성분이 구성 단위 (a-7) 를 가짐으로써, (A) 성분의 친수성이 높아지고, 해상성 향상에 기여한다. When component (A1) has structural unit (a-7), the hydrophilicity of component (A) increases and contributes to improving resolution.

극성기로는, 수산기, 시아노기, 카르복실기, 알킬기의 수소 원자의 일부가 불소 원자로 치환된 하이드록시알킬기 등을 들 수 있으며, 특히 수산기가 바람직하다. Polar groups include hydroxyl groups, cyano groups, carboxyl groups, and hydroxyalkyl groups in which part of the hydrogen atoms of the alkyl group are replaced with fluorine atoms, and hydroxyl groups are particularly preferable.

지방족 탄화수소기로는, 탄소수 1 ∼ 10 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 탄화수소기 (바람직하게는 알킬렌기) 나, 고리형의 지방족 탄화수소기 (고리형기) 를 들 수 있다. 그 고리형기로는, 단고리형기이어도 되고 다고리형기이어도 되며, 예를 들어 ArF 엑시머 레이저용 레지스트 조성물용의 수지에 있어서, 다수 제안되어 있는 것 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 그 고리형기로는 다고리형기인 것이 바람직하고, 탄소수는 7 ∼ 30 인 것이 보다 바람직하다.Examples of the aliphatic hydrocarbon group include linear or branched hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms (preferably alkylene groups) and cyclic aliphatic hydrocarbon groups (cyclic groups). The cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group. For example, in a resin for a resist composition for an ArF excimer laser, an appropriate group can be selected from among many proposed groups. The cyclic group is preferably a polycyclic group, and more preferably has 7 to 30 carbon atoms.

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

구성 단위 (a-7) 로는, 극성기 함유 지방족 탄화수소기를 포함하는 것이면 특별히 한정되는 일 없이 임의의 것이 사용 가능하다.As the structural unit (a-7), any unit can be used without particular limitation as long as it contains an aliphatic hydrocarbon group containing a polar group.

구성 단위 (a-7) 로는, α 위치의 탄소 원자에 결합한 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 아크릴산에스테르로부터 유도되는 구성 단위로서 극성기 함유 지방족 탄화수소기를 포함하는 구성 단위가 바람직하다.The structural unit (a-7) is preferably a structural unit derived from an acrylic acid ester in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α position may be substituted with a substituent, and which contains an aliphatic hydrocarbon group containing a polar group.

구성 단위 (a-7) 로는, 극성기 함유 지방족 탄화수소기에 있어서의 탄화수소기가 탄소수 1 ∼ 10 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 탄화수소기일 때에는, 아크릴산의 하이드록시에틸에스테르로부터 유도되는 구성 단위가 바람직하고, 그 탄화수소기가 다고리형기일 때에는, 하기의 식 (a-7-1) 로 나타내는 구성 단위, 식 (a-7-2) 로 나타내는 구성 단위, 식 (a-7-3) 으로 나타내는 구성 단위를 바람직한 것으로서 들 수 있다.As the structural unit (a-7), when the hydrocarbon group in the polar group-containing aliphatic hydrocarbon group is a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a structural unit derived from hydroxyethyl ester of acrylic acid is preferable, When the hydrocarbon group is a polycyclic group, the structural unit represented by the following formula (a-7-1), the structural unit represented by the formula (a-7-2), and the structural unit represented by the formula (a-7-3) are preferable. It can be said that

[화학식 39][Formula 39]

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

식 (a-7-1) 중, j 는, 1 또는 2 인 것이 바람직하고, 1 인 것이 더욱 바람직하다. j 가 2 인 경우, 수산기가 아다만틸기의 3 위치와 5 위치에 결합하고 있는 것이 바람직하다. j 가 1 인 경우, 수산기가 아다만틸기의 3 위치에 결합하고 있는 것이 바람직하다.In formula (a-7-1), j is preferably 1 or 2, and is more preferably 1. When j is 2, it is preferable that the hydroxyl group is bonded to the 3rd and 5th positions of the adamantyl group. When j is 1, it is preferable that the hydroxyl group is bonded to the 3rd position of the adamantyl group.

j 는 1 인 것이 바람직하고, 수산기가 아다만틸기의 3 위치에 결합하고 있는 것이 특히 바람직하다.It is preferable that j is 1, and it is especially preferable that the hydroxyl group is bonded to the 3rd position of the adamantyl group.

식 (a-7-2) 중, k 는 1 인 것이 바람직하다. 시아노기는, 노르보르닐기의 5 위치 또는 6 위치에 결합하고 있는 것이 바람직하다.In formula (a-7-2), k is preferably 1. The cyano group is preferably bonded to the 5th or 6th position of the norbornyl group.

식 (a-7-3) 중, t' 는 1 인 것이 바람직하다. l 은 1 인 것이 바람직하다. s 는 1 인 것이 바람직하다. 이들은, 아크릴산의 카르복실기의 말단에, 2－노르보르닐기 또는 3－노르보르닐기가 결합하고 있는 것이 바람직하다. 불소화알킬알코올은, 노르보르닐기의 5 또는 6 위치에 결합하고 있는 것이 바람직하다.In formula (a-7-3), t' is preferably 1. l is preferably 1. s is preferably 1. These preferably have a 2-norbornyl group or a 3-norbornyl group bonded to the terminal of the carboxyl group of acrylic acid. The fluorinated alkyl alcohol is preferably bonded to the 5th or 6th position of the norbornyl group.

(A1) 성분이 갖는 구성 단위 (a-7) 는, 1 종이어도 되고 2 종 이상이어도 된다.The number of structural units (a-7) contained in the component (A1) may be one or two or more.

(A1) 성분이 구성 단위 (a-7) 를 갖는 경우, 구성 단위 (a-7) 의 비율은, 당해 (A1) 성분을 구성하는 전체 구성 단위의 합계에 대해 5 ∼ 50 몰％ 인 것이 바람직하고, 5 ∼ 40 몰％ 가 보다 바람직하며, 5 ∼ 35 몰％ 가 더욱 바람직하다.When the component (A1) has a structural unit (a-7), the proportion of the structural unit (a-7) is preferably 5 to 50 mol% relative to the total of all structural units constituting the component (A1). 5 to 40 mol% is more preferable, and 5 to 35 mol% is still more preferable.

구성 단위 (a-7) 의 비율을 바람직한 하한치 이상으로 함으로써, 구성 단위 (a-7) 를 함유시키는 것에 의한 효과가 충분히 얻어지고, 한편, 바람직한 상한치 이하로 함으로써, 다른 구성 단위와의 균형을 잡기 쉬워진다.By setting the ratio of the structural unit (a-7) to the preferred lower limit or more, the effect of containing the structural unit (a-7) can be sufficiently obtained, while by setting it to the preferred upper limit or less, a balance with other structural units can be achieved. It gets easier.

본 실시형태의 레지스트 조성물은, 상기 서술한 구성 단위 (a-1) 과, 구성 단위 (a-2) 를 갖는 고분자 화합물 ((A1) 성분) 을 함유한다.The resist composition of the present embodiment contains the structural unit (a-1) described above and a polymer compound ((A1) component) having the structural unit (a-2).

그 (A1) 성분으로는, 구성 단위 (a-1) 과 구성 단위 (a-2) 의 반복 구조로 이루어지는 고분자 화합물, 구성 단위 (a-1) 과 구성 단위 (a-2) 와 구성 단위 (a-3) 의 반복 구조로 이루어지는 고분자 화합물, 구성 단위 (a-1) 과 구성 단위 (a-2) 와 구성 단위 (a-4) 의 반복 구조로 이루어지는 고분자 화합물, 구성 단위 (a-1) 과 구성 단위 (a-2) 와 구성 단위 (a-3) 와 구성 단위 (a-4) 의 반복 구조로 이루어지는 고분자 화합물, 구성 단위 (a-1) 과 구성 단위 (a-2) 와 구성 단위 (a-5) 의 반복 구조로 이루어지는 고분자 화합물, 구성 단위 (a-1) 과 구성 단위 (a-2) 와 구성 단위 (a-3) 와 구성 단위 (a-5) 의 반복 구조로 이루어지는 고분자 화합물, 구성 단위 (a-1) 과 구성 단위 (a-2) 와 구성 단위 (a-4) 과 구성 단위 (a-5) 의 반복 구조로 이루어지는 고분자 화합물, 구성 단위 (a-1) 과 구성 단위 (a-2) 와 구성 단위 (a-3) 와 구성 단위 (a-4) 과 구성 단위 (a-5) 의 반복 구조로 이루어지는 고분자 화합물 등을 예시할 수 있다.The (A1) component includes a polymer compound composed of a repeating structure of structural unit (a-1) and structural unit (a-2), structural unit (a-1), structural unit (a-2), and structural unit ( A polymer compound composed of a repeating structure of structural unit (a-1), a polymer compound composed of a repeating structure of structural unit (a-2) and structural unit (a-4), structural unit (a-1) and a polymer compound composed of a repeating structure of structural unit (a-2), structural unit (a-3), and structural unit (a-4), structural unit (a-1), structural unit (a-2), and structural unit A polymer compound composed of a repeating structure of (a-5), a polymer composed of a repeating structure of structural units (a-1), structural units (a-2), structural units (a-3), and structural units (a-5) Compound, a polymer compound composed of a repeating structure of structural unit (a-1), structural unit (a-2), structural unit (a-4), and structural unit (a-5), structural unit (a-1) and structural unit Examples include polymer compounds composed of a repeating structure of unit (a-2), structural unit (a-3), structural unit (a-4), and structural unit (a-5).

이들 중에서도, 러프니스 저감, 해상성, 프로세스 마진 등이 모두 향상되기 쉬운 점에서, 구성 단위 (a-1) 과 구성 단위 (a-2) 와 구성 단위 (a-3) 를 갖는 고분자 화합물이 바람직하고, 이 중에서도, 구성 단위 (a-1) 과 구성 단위 (a-2) 와 2 종의 구성 단위 (a-3) 의 반복 구조로 이루어지는 고분자 화합물이 특히 바람직하다.Among these, a polymer compound having structural unit (a-1), structural unit (a-2), and structural unit (a-3) is preferred because roughness reduction, resolution, process margin, etc. are all easily improved. Among these, a polymer compound composed of a repeating structure of structural unit (a-1), structural unit (a-2), and two types of structural unit (a-3) is particularly preferable.

(A1) 성분의 질량 평균 분자량 (Mw) (겔 퍼미에이션 크로마토그래피 (GPC) 에 의한 폴리스티렌 환산 기준) 은, 특별히 한정되는 것이 아니라, 1000 ∼ 50000 이 바람직하고, 1500 ∼ 30000 이 보다 바람직하며, 2000 ∼ 20000 이 특히 바람직하다.The mass average molecular weight (Mw) of the component (A1) (based on polystyrene conversion by gel permeation chromatography (GPC)) is not particularly limited, and is preferably 1,000 to 50,000, more preferably 1,500 to 30,000, and 2,000. ~20000 is particularly preferred.

(A1) 성분의 Mw 가 이 범위의 바람직한 상한치 이하이면, 레지스트로서 사용하는 데에 충분한 레지스트 용제에 대한 용해성이 있고, 이 범위의 바람직한 하한치 이상이면, 내드라이 에칭성이나 레지스트 패턴 단면 형상이 보다 양호해진다.If the Mw of the component (A1) is less than the preferable upper limit of this range, it has sufficient solubility in a resist solvent for use as a resist, and if it is more than the preferable lower limit of this range, the dry etching resistance and resist pattern cross-sectional shape are better. It becomes.

(A1) 성분의 분산도 (Mw/Mn) 는, 특별히 한정되지 않고, 1.0 ∼ 5.0 이 바람직하고, 1.0 ∼ 4.0 이 보다 바람직하며, 1.0 ∼ 3.0 이 특히 바람직하다. 또한, Mn 은 수평균 분자량을 나타낸다.The dispersion degree (Mw/Mn) of the component (A1) is not particularly limited, and is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 4.0, and especially preferably 1.0 to 3.0. Additionally, Mn represents the number average molecular weight.

(A1) 성분은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.(A1) Component may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

(A) 성분 중의 (A1) 성분의 비율은, (A) 성분의 총질량에 대해, 25 질량％ 이상이 바람직하고, 50 질량％ 이상이 보다 바람직하고, 75 질량％ 이상이 더욱 바람직하며, 100 질량％ 여도 된다. 그 (A1) 성분의 비율이 상기의 바람직한 하한치 이상이면, 특히, 패턴의 해상성이 높아지고, 초점 심도폭 (DOF) 특성 등의 프로세스 마진을 보다 확보하기 쉬워진다.The ratio of component (A1) in component (A) is preferably 25% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, further preferably 75% by mass or more, with respect to the total mass of component (A), and 100% by mass. It may be mass%. If the ratio of the (A1) component is more than the above desirable lower limit, the resolution of the pattern in particular increases and it becomes easier to secure process margins such as depth of focus (DOF) characteristics.

[(A2) 성분][(A2) ingredient]

본 실시형태의 레지스트 조성물은, (A) 성분으로서, 상기 (A1) 성분에 해당하지 않는, 산의 작용에 의해, 유기계 현상액에 포함되는 유기 용제에 대한 용해성이 감소하는 기재 성분 (이하, 「(A2) 성분」 이라고 한다.) 을 병용해도 된다.The resist composition of the present embodiment contains, as component (A), a base component (hereinafter referred to as “( A2) You can use it together.

(A2) 성분으로는, 특별히 한정되지 않고, 화학 증폭형 레지스트 조성물용의 기재 성분으로서 종래부터 알려져 있는 다수의 것 (예를 들어, ArF 엑시머 레이저용, KrF 엑시머 레이저용 (바람직하게는 ArF 엑시머 레이저용) 등의 베이스 수지) 에서 임의로 선택하여 사용하면 된다. (A2) 성분은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.The component (A2) is not particularly limited, and includes a number of those conventionally known as base components for chemically amplified resist compositions (e.g., for ArF excimer lasers, for KrF excimer lasers (preferably for ArF excimer lasers) You can use it by selecting arbitrarily from the base resins such as for). (A2) A component may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more types.

본 실시형태의 레지스트 조성물에 있어서, (A) 성분은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.In the resist composition of this embodiment, component (A) may be used individually or in combination of two or more types.

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

≪다른 성분≫≪Other ingredients≫

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

[(B) 성분：산 발생제 성분][(B) Ingredient: Acid generator component]

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

(B) 성분으로는, 특별히 한정되지 않고, 지금까지 화학 증폭형 레지스트용의 산 발생제로서 제안되어 있는 것을 사용할 수 있다.The component (B) is not particularly limited, and those proposed so far as acid generators for chemically amplified resists can be used.

이와 같은 산 발생제로는, 요오드늄염이나 술포늄염 등의 오늄염계 산 발생제, 옥심술포네이트계 산 발생제；비스알킬 또는 비스아릴술포닐디아조메탄류, 폴리(비스술포닐)디아조메탄류 등의 디아조메탄계 산 발생제；니트로벤질술포네이트계 산 발생제, 이미노술포네이트계 산 발생제, 디술폰계산 발생제 등 다종의 것을 들 수 있다. 그 중에서도, 오늄염계 산 발생제를 사용하는 것이 바람직하다.Such acid generators include onium salt-based acid generators such as iodonium salts and sulfonium salts, oxime sulfonate-based acid generators; bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes, and poly(bissulfonyl)diazomethane. Diazomethane-based acid generators such as those listed above; various types such as nitrobenzylsulfonate-based acid generators, iminosulfonate-based acid generators, and disulfone-based acid generators can be mentioned. Among them, it is preferable to use an onium salt-based acid generator.

오늄염계 산 발생제로는, 예를 들어, 하기의 일반식 (b-1) 로 나타내는 화합물 (이하, 「(b-1) 성분」 이라고도 한다), 일반식 (b-2) 로 나타내는 화합물 (이하, 「(b-2) 성분」 이라고도 한다) 또는 일반식 (b-3) 으로 나타내는 화합물 (이하, 「(b-3) 성분」 이라고도 한다) 을 들 수 있다.Examples of onium salt-based acid generators include compounds represented by the following general formula (b-1) (hereinafter also referred to as “component (b-1)”) and compounds represented by the general formula (b-2) (hereinafter also referred to as “component (b-1)”). , “(b-2) component”) or a compound represented by general formula (b-3) (hereinafter also referred to as “(b-3) component”).

[화학식 40][Formula 40]

[식 중, R¹⁰¹, R¹⁰⁴ ∼ R¹⁰⁸ 은 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 고리형기, 치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기이다. R¹⁰⁴, R¹⁰⁵ 는, 상호 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다. R¹⁰² 는 불소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 불소화알킬기이다. Y¹⁰¹ 은 단결합 또는 산소 원자를 포함하는 2 가의 연결기이다. V¹⁰¹ ∼ V¹⁰³ 은 각각 독립적으로 단결합, 알킬렌기 또는 불소화알킬렌기이다. L¹⁰¹ ∼ L¹⁰² 는 각각 독립적으로 단결합 또는 산소 원자이다. L¹⁰³ ∼ L¹⁰⁵ 는 각각 독립적으로 단결합, -CO- 또는 -SO₂- 이다. m 은 1 이상의 정수로서, M'^m＋ 는 m 가의 오늄 카티온이다.][In the formula, R ¹⁰¹ , R ¹⁰⁴ to R ¹⁰⁸ each independently represents a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent. R ¹⁰⁴ and R ¹⁰⁵ may be bonded to each other to form a ring. R ¹⁰² is a fluorine atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Y ¹⁰¹ is a single bond or a divalent linking group containing an oxygen atom. V ¹⁰¹ to V ¹⁰³ are each independently a single bond, an alkylene group, or a fluorinated alkylene group. L ¹⁰¹ to L ¹⁰² are each independently a single bond or an oxygen atom. L ¹⁰³ to L ¹⁰⁵ are each independently a single bond, -CO- or -SO ₂ -. m is an integer greater than or equal to 1, and M' ^m+ is an m-valent onium cation.]

{아니온부}{Anionbu}

· (b-1) 성분의 아니온부· Anionic part of component (b-1)

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

치환기를 갖고 있어도 되는 고리형기：Cyclic group that may have a substituent:

그 고리형기는, 고리형의 탄화수소기인 것이 바람직하고, 그 고리형의 탄화수소기는, 방향족 탄화수소기이어도 되고, 지방족 탄화수소기이어도 된다. 지방족 탄화수소기는, 방향족성을 갖지 않는 탄화수소기를 의미한다. 또, 지방족 탄화수소기는, 포화여도 되고, 불포화여도 되며, 통상적으로는 포화인 것이 바람직하다.The cyclic group is preferably a cyclic hydrocarbon group, and the cyclic hydrocarbon group may be an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group. An aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group that does not have aromaticity. Moreover, the aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated.

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

R¹⁰¹ 에 있어서의 방향족 탄화수소기가 갖는 방향 고리로서 구체적으로는, 벤젠, 플루오렌, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 비페닐, 또는 이들의 방향 고리를 구성하는 탄소 원자의 일부가 헤테로 원자로 치환된 방향족 복소 고리 등을 들 수 있다. 방향족 복소 고리에 있어서의 헤테로 원자로는, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자 등을 들 수 있다.The aromatic ring possessed by the aromatic hydrocarbon group for R ¹⁰¹ specifically includes benzene, fluorene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, biphenyl, or an aromatic complex in which some of the carbon atoms constituting these aromatic rings are substituted with heteroatoms. A ring, etc. may be mentioned. Hetero atoms in the aromatic heterocycle include oxygen atoms, sulfur atoms, and nitrogen atoms.

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

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

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

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

그 중에서도, R¹⁰¹ 에 있어서의 고리형의 지방족 탄화수소기로는, 모노시클로알칸 또는 폴리시클로알칸으로부터 수소 원자를 1 개 이상 제거한 기가 바람직하고, 폴리시클로알칸으로부터 수소 원자를 1 개 제거한 기가 보다 바람직하고, 아다만틸기, 노르보르닐기가 특히 바람직하며, 아다만틸기가 가장 바람직하다.Among them, the cyclic aliphatic hydrocarbon group for R ¹⁰¹ is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a monocycloalkane or polycycloalkane, and more preferably a group obtained by removing one hydrogen atom from a polycycloalkane, Adamantyl group and norbornyl group are particularly preferred, and adamantyl group is most preferred.

지환식 탄화수소기에 결합해도 되는, 직사슬형 또는 분기사슬형의 지방족 탄화수소기는, 탄소수가 1 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 6 이 보다 바람직하고, 1 ∼ 4 가 더욱 바람직하며, 1 ∼ 3 이 가장 바람직하다.The linear or branched aliphatic hydrocarbon group that may be bonded to the alicyclic hydrocarbon group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, even more preferably 1 to 4 carbon atoms, and 1 to 3 carbon atoms. Most desirable.

또, R¹⁰¹ 에 있어서의 고리형의 탄화수소기는, 복소 고리 등과 같이 헤테로 원자를 포함해도 된다. 구체적으로는, 상기 일반식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-7) 로 각각 나타내는 락톤 함유 고리형기, 상기 일반식 (a5-r-1) ∼ (a5-r-2) 로 각각 나타내는 -SO₂- 함유 다고리형기, 그 외 하기의 화학식 (r-hr-1) ∼ (r-hr-16) 으로 각각 나타내는 복소 고리형기를 들 수 있다.Additionally, the cyclic hydrocarbon group for R ¹⁰¹ may contain a hetero atom such as a heterocyclic ring. Specifically, lactone-containing cyclic groups represented by the above general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7), respectively, and the above general formulas (a5-r-1) to (a5-r-2), respectively. Examples include -SO ₂ --containing polycyclic groups, and heterocyclic groups each represented by the following chemical formulas (r-hr-1) to (r-hr-16).

[화학식 41][Formula 41]

R¹⁰¹ 의 고리형기에 있어서의 치환기로는, 예를 들어, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 수산기, 카르보닐기, 니트로기 등을 들 수 있다.Examples of the substituent in the cyclic group of R ¹⁰¹ include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, alkyl halogenation, a hydroxyl group, a carbonyl group, and a nitro group.

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

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

치환기로서의 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있으며, 불소 원자가 바람직하다.Halogen atoms as substituents include fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, and iodine atoms, with fluorine atoms being preferred.

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

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

치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알킬기：Chain alkyl group that may have a substituent:

R¹⁰¹ 의 사슬형의 알킬기로는, 직사슬형 또는 분기사슬형 중 어느 것이어도 된다.The chain alkyl group for R ¹⁰¹ may be either linear or branched.

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

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

치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기：Chain alkenyl group that may have a substituent:

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

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

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

그 중에서도, R¹⁰¹ 은, 치환기를 갖고 있어도 되는 고리형기, 치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알킬기가 바람직하고, 치환기를 갖고 있어도 되는 고리형기가 보다 바람직하며, 치환기를 갖고 있어도 되는 고리형의 탄화수소기인 것이 더욱 바람직하다.Among them, R ¹⁰¹ is preferably a cyclic group that may have a substituent or a chain alkyl group that may have a substituent, more preferably a cyclic group that may have a substituent, and a cyclic hydrocarbon group that may have a substituent. It is more desirable.

그 중에서도, 페닐기, 나프틸기, 폴리시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기, 상기 일반식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-7) 로 각각 나타내는 락톤 함유 고리형기, 상기 일반식 (a5-r-1) ∼ (a5-r-2) 로 각각 나타내는 -SO₂- 함유 다고리형기가 바람직하고, 이들 중에서도, 폴리시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기, 상기 일반식 (a5-r-1) ∼ (a5-r-2) 로 각각 나타내는 -SO₂- 함유 다고리형기가 보다 바람직하다.Among them, a phenyl group, a naphthyl group, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane, a lactone-containing cyclic group each represented by the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7) above, and the general formula above. -SO ₂ --containing polycyclic groups each represented by (a5-r-1) to (a5-r-2) are preferable, and among these, groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from polycycloalkane, the general formula (a5) -SO ₂ --containing polycyclic groups each represented by -r-1) to (a5-r-2) are more preferable.

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

Y¹⁰¹ 이 산소 원자를 포함하는 2 가의 연결기인 경우, 그 Y¹⁰¹ 은, 산소 원자 이외의 원자를 함유해도 된다. 산소 원자 이외의 원자로는, 예를 들어 탄소 원자, 수소 원자, 황 원자, 질소 원자 등을 들 수 있다. When Y ¹⁰¹ is a divalent linking group containing an oxygen atom, Y ¹⁰¹ may contain an atom other than an oxygen atom. Atoms other than oxygen atoms include, for example, carbon atoms, hydrogen atoms, sulfur atoms, and nitrogen atoms.

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

[화학식 42][Formula 42]

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

V'¹⁰² 에 있어서의 2 가의 포화 탄화수소기는, 탄소수 1 ∼ 30 의 알킬렌기인 것이 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬렌기인 것이 보다 바람직하며, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬렌기인 것이 더욱 바람직하다.The divalent saturated hydrocarbon group at ^V'102 is preferably an alkylene group with 1 to 30 carbon atoms, more preferably an alkylene group with 1 to 10 carbon atoms, and even more preferably an alkylene group with 1 to 5 carbon atoms.

V'¹⁰¹ 및 V'¹⁰² 에 있어서의 알킬렌기로는, 직사슬형의 알킬렌기이어도 되고 분기사슬형의 알킬렌기이어도 되며, 직사슬형의 알킬렌기가 바람직하다.The alkylene group for ^V'101 and ^V'102 may be a straight-chain alkylene group or a branched-chain alkylene group, and a straight-chain alkylene group is preferable.

V'¹⁰¹ 및 V'¹⁰² 에 있어서의 알킬렌기로서, 구체적으로는, 메틸렌기 [-CH₂-]；-CH(CH₃)-, -CH(CH₂CH₃)-, -C(CH₃)₂-, -C(CH₃)(CH₂CH₃)-, -C(CH₃)(CH₂CH₂CH₃)-, -C(CH₂CH₃)₂- 등의 알킬메틸렌기；에틸렌기 [-CH₂CH₂-]；-CH(CH₃)CH₂-, -CH(CH₃)CH(CH₃)-, -C(CH₃)₂CH₂-, -CH(CH₂CH₃)CH₂- 등의 알킬에틸렌기；트리메틸렌기 (n-프로필렌기) [-CH₂CH₂CH₂-]；-CH(CH₃)CH₂CH₂-, -CH₂CH(CH₃)CH₂- 등의 알킬트리메틸렌기；테트라메틸렌기 [-CH₂CH₂CH₂CH₂-]；-CH(CH₃)CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH(CH₃)CH₂CH₂- 등의 알킬테트라메틸렌기；펜타메틸렌기 [-CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂-] 등을 들 수 있다.As the alkylene group in V' ¹⁰¹ and V' ¹⁰² , specifically, methylene group [-CH ₂ -];-CH(CH ₃ )-, -CH(CH ₂ CH ₃ )-, -C(CH ₃ ) ₂ -, -C(CH ₃ )(CH ₂ CH ₃ )-, -C(CH ₃ )(CH ₂ CH ₂ CH ₃ )-, -C(CH ₂ CH ₃ ) _2- , etc. Alkylmethylene groups; Ethylene group [-CH ₂ CH ₂ -]；-CH(CH ₃ )CH ₂ -, -CH(CH ₃ )CH(CH ₃ )-, -C(CH ₃ ) ₂ CH ₂ -, -CH(CH ₂ Alkylethylene group such as CH ₃ )CH ₂ -; Trimethylene group (n-propylene group) [-CH ₂ CH ₂ CH ₂ -]; -CH(CH ₃ )CH ₂ CH ₂ -, -CH ₂ CH(CH ₃ ) Alkyltrimethylene group such as CH ₂ -; tetramethylene group [-CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ -]; -CH(CH ₃ )CH ₂ CH ₂ CH ₂ -, -CH ₂ CH(CH ₃ ) Alkyl tetramethylene groups such as CH ₂ CH ₂ -; pentamethylene groups [-CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ -] and the like.

또, V'¹⁰¹ 또는 V'¹⁰² 에 있어서의 상기 알킬렌기에 있어서의 일부의 메틸렌기가, 탄소수 5 ∼ 10 의 2 가의 지방족 고리형기로 치환되어 있어도 된다. 당해 지방족 고리형기는, 상기 식 (a03-1) 중의 Ra⁰³¹ 의 지환식 탄화수소기 (단고리형의 지환식 탄화수소기, 다고리형의 지환식 탄화수소기) 로부터 수소 원자를 추가로 1 개 제거한 2 가의 기가 바람직하고, 시클로헥실렌기, 1,5-아다만틸렌기 또는 2,6-아다만틸렌기가 보다 바람직하다.Additionally, some methylene groups in the alkylene group at V' ¹⁰¹ or V' ¹⁰² may be substituted with a divalent aliphatic cyclic group having 5 to 10 carbon atoms. The aliphatic cyclic group is a divalent group obtained by removing one additional hydrogen atom from the alicyclic hydrocarbon group (monocyclic alicyclic hydrocarbon group, polycyclic alicyclic hydrocarbon group) of Ra ⁰³¹ in the above formula (a03-1). Preferred, cyclohexylene group, 1,5-adamantylene group or 2,6-adamantylene group is more preferable.

Y¹⁰¹ 로는, 에스테르 결합을 포함하는 2 가의 연결기, 또는 에테르 결합을 포함하는 2 가의 연결기가 바람직하고, 상기 식 (y-al-1) ∼ (y-al-5) 로 각각 나타내는 연결기가 보다 바람직하며, 상기 식 (y-al-1) ∼ (y-al-3) 으로 각각 나타내는 연결기가 더욱 바람직하다.As Y ¹⁰¹ , a divalent linking group containing an ester bond or a divalent linking group containing an ether bond is preferable, and linking groups each represented by the above formulas (y-al-1) to (y-al-5) are more preferable. And, linking groups each represented by the above formulas (y-al-1) to (y-al-3) are more preferable.

식 (b-1) 중, V¹⁰¹ 은, 단결합, 알킬렌기 또는 불소화알킬렌기이다. V¹⁰¹에 있어서의 알킬렌기, 불소화알킬렌기는, 탄소수 1 ∼ 4 인 것이 바람직하다. V¹⁰¹ 에 있어서의 불소화알킬렌기로는, V¹⁰¹ 에 있어서의 알킬렌기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 불소 원자로 치환된 기를 들 수 있다. 그 중에서도, V¹⁰¹ 은, 단결합, 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 불소화알킬렌기인 것이 바람직하다.In formula (b-1), V ¹⁰¹ is a single bond, an alkylene group, or a fluorinated alkylene group. The alkylene group and fluorinated alkylene group for V ¹⁰¹ preferably have 1 to 4 carbon atoms. Examples of the fluorinated alkylene group for V ¹⁰¹ include groups in which some or all of the hydrogen atoms of the alkylene group for V ¹⁰¹ are substituted with fluorine atoms. Among these, V ¹⁰¹ is preferably a single bond or a fluorinated alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.

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

(b-1) 성분의 아니온부의 구체예로는, 예를 들어, Y¹⁰¹ 이 단결합이 되는 경우, 트리플루오로메탄술포네이트 아니온이나 퍼플루오로부탄술포네이트 아니온 등의 불소화알킬술포네이트 아니온을 들 수 있으며；Y¹⁰¹ 이 산소 원자를 포함하는 2 가의 연결기인 경우, 하기 식 (an-1) ∼ (an-3) 중 어느 것으로 나타내는 아니온을 들 수 있다.Specific examples of the anionic portion of component (b-1) include, for example, when Y ¹⁰¹ is a single bond, fluorinated alkyl sulphos such as trifluoromethane sulfonate anion and perfluorobutane sulfonate anion. Examples include nate anions; when Y ¹⁰¹ is a divalent linking group containing an oxygen atom, examples include anions represented by any of the following formulas (an-1) to (an-3).

[화학식 43][Formula 43]

[식 중, R＂¹⁰¹ 은, 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 고리형기, 상기 식 (r-hr-1) ∼ (r-hr-6) 으로 각각 나타내는 기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알킬기이고；R＂¹⁰² 는, 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 고리형기, 상기 일반식 (a2-r-1) ∼ (a2-r-7) 로 각각 나타내는 락톤 함유 고리형기, 또는 상기 일반식 (a5-r-1) ∼ (a5-r-2) 로 각각 나타내는 -SO₂- 함유 다고리형기이고；R＂¹⁰³ 은, 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족 고리형기, 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 고리형기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기이고；v＂ 는 각각 독립적으로 0 ∼ 3 의 정수이고, q＂ 는 각각 독립적으로 1 ∼ 20 의 정수이고, t＂ 는 1 ∼ 3 의 정수이며, n＂ 는 0 또는 1 이다.][In the formula, R$ ¹⁰¹ is an aliphatic cyclic group that may have a substituent, a group each represented by the above formulas (r-hr-1) to (r-hr-6), or a chain alkyl group that may have a substituent. and; R$ ¹⁰² is an aliphatic cyclic group which may have a substituent, a lactone-containing cyclic group each represented by the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7) above, or the general formula (a5-r) -SO ₂ -containing polycyclic groups each represented by -1) to (a5-r-2); R" ¹⁰³ is an aromatic cyclic group that may have a substituent, an aliphatic cyclic group that may have a substituent, or a substituent. It is an optional chain alkenyl group; v" is each independently an integer from 0 to 3, q" is each independently an integer from 1 to 20, t" is an integer from 1 to 3, and n" is 0. or 1.]

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

R＂¹⁰³ 에 있어서의 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족 고리형기는, 상기 R¹⁰¹ 에 있어서의 고리형의 탄화수소기에 있어서의 방향족 탄화수소기로서 예시한 기인 것이 바람직하다. 상기 치환기로는, R¹⁰¹ 에 있어서의 그 방향족 탄화수소기를 치환해도 되는 치환기와 동일한 것을 들 수 있다.The aromatic cyclic group that may have a substituent for R$ ¹⁰³ is preferably a group exemplified as the aromatic hydrocarbon group for the cyclic hydrocarbon group for R ¹⁰¹ above. Examples of the substituent include the same substituents that may substitute the aromatic hydrocarbon group for R ¹⁰¹ .

R＂¹⁰¹ 에 있어서의 치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알킬기는, 상기 R¹⁰¹ 에 있어서의 사슬형의 알킬기로서 예시한 기인 것이 바람직하다. R＂¹⁰³ 에 있어서의 치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기는, 상기 R¹⁰¹ 에 있어서의 사슬형의 알케닐기로서 예시한 기인 것이 바람직하다.The chain alkyl group that may have a substituent for R$ ¹⁰¹ is preferably a group exemplified as the chain alkyl group for R ¹⁰¹ above. The chain alkenyl group that may have a substituent at R$ ¹⁰³ is preferably a group exemplified as the chain alkenyl group at R ¹⁰¹ above.

· (b-2) 성분의 아니온부· Anionic part of (b-2) component

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

R¹⁰⁴, R¹⁰⁵ 는, 치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알킬기가 바람직하고, 직사슬형 혹은 분기사슬형의 알킬기, 또는 직사슬형 혹은 분기사슬형의 불소화알킬기인 것이 보다 바람직하다.R ¹⁰⁴ and R ¹⁰⁵ are preferably a linear alkyl group that may have a substituent, and more preferably a linear or branched alkyl group or a linear or branched fluorinated alkyl group.

그 사슬형의 알킬기의 탄소수는, 1 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 7, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 3 이다. R¹⁰⁴, R¹⁰⁵ 의 사슬형의 알킬기의 탄소수는, 상기 탄소수의 범위 내에 있어서, 레지스트용 용제에 대한 용해성도 양호한 등의 이유에 의해, 작을수록 바람직하다. 또, R¹⁰⁴, R¹⁰⁵ 의 사슬형의 알킬기에 있어서서는, 불소 원자로 치환되어 있는 수소 원자의 수가 많을수록 산의 강도가 강해지고, 또, 200 ㎚ 이하의 고에너지 광이나 전자선에 대한 투명성이 향상되기 때문에 바람직하다.The chain alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 7 carbon atoms, and still more preferably 1 to 3 carbon atoms. The smaller the carbon number of the chain alkyl group of R ¹⁰⁴ and R ¹⁰⁵ within the above-mentioned carbon number range, the more preferable it is for reasons such as good solubility in the resist solvent. In addition, in the chain alkyl group of R ¹⁰⁴ and R ¹⁰⁵ , the greater the number of hydrogen atoms substituted with fluorine atoms, the stronger the acid strength, and the improved transparency to high-energy light or electron beams of 200 nm or less. Therefore, it is desirable.

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

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

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

· (b-3) 성분의 아니온부· Anionic part of component (b-3)

식 (b-3) 중, R¹⁰⁶ ∼ R¹⁰⁸ 은, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 고리형기, 치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기이며, 각각, 식 (b-1) 중의 R¹⁰¹ 과 동일한 것을 들 수 있다.In formula (b-3), R ¹⁰⁶ to R ¹⁰⁸ each independently represent a cyclic group that may have a substituent, a chain alkyl group that may have a substituent, or a chain alkenyl group that may have a substituent, Each of them may be the same as R ¹⁰¹ in formula (b-1).

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

{카티온부}{Cation Department}

식 (b-1), (b-2) 및 (b-3) 중, m 은 1 이상의 정수로서, M'^m＋ 는 m 가의 오늄 카티온이고, 술포늄 카티온, 요오드늄 카티온을 적합하게 들 수 있으며, 하기의 일반식 (ca-1) ∼ (ca-4) 로 각각 나타내는 유기 카티온이 특히 바람직하다.In formulas (b-1), (b-2) and (b-3), m is an integer of 1 or more, ^M'm+ is an m-valent onium cation, and a sulfonium cation or an iodonium cation is suitably used. and organic cations each represented by the following general formulas (ca-1) to (ca-4) are particularly preferred.

[화학식 44][Formula 44]

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

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

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

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

R²⁰¹ ∼ R²⁰⁷ 및 R²¹⁰ ∼ R²¹² 가 갖고 있어도 되는 치환기로는, 예를 들어, 알킬기, 할로겐 원자, 할로겐화알킬기, 카르보닐기, 시아노기, 아미노기, 아릴기, 하기 식 (ca-r-1) ∼ (ca-r-7) 로 각각 나타내는 기를 들 수 있다.Substituents that R ²⁰¹ to R ²⁰⁷ and R ²¹⁰ to R ²¹² may have include, for example, an alkyl group, halogen atom, halogenated alkyl group, carbonyl group, cyano group, amino group, aryl group, and the following formula (ca-r-1) Groups each represented by ~ (ca-r-7) can be mentioned.

[화학식 45][Formula 45]

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

R'²⁰¹ 의 치환기를 갖고 있어도 되는 고리형기, 치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기는, 전술한 식 (b-1) 중의 R¹⁰¹ 과 동일한 것을 들 수 있다. 게다가, R'²⁰¹ 의 치환기를 갖고 있어도 되는 고리형기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알킬기로는, 상기 서술한 구성 단위 (a02-1) 또는 구성 단위 (a02-2) 에 있어서의 산해리성기와 동일한 것도 들 수 있다.The cyclic group that may have a substituent for R' ²⁰¹ , the chain alkyl group that may have a substituent, or the chain alkenyl group that may have a substituent include the same as R ¹⁰¹ in the above-mentioned formula (b-1). You can. In addition, the cyclic group that may have a substituent at R' ²⁰¹ or the chain alkyl group that may have a substituent include the acid dissociable group in the structural unit (a02-1) or structural unit (a02-2) described above. The same thing can also be mentioned.

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

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

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

R²¹⁰ 에 있어서의 아릴기로는, 탄소수 6 ∼ 20 의 무치환의 아릴기를 들 수 있으며, 페닐기, 나프틸기가 바람직하다.The aryl group for R ²¹⁰ includes an unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a phenyl group and a naphthyl group are preferable.

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

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

R²¹⁰ 에 있어서의, 치환기를 갖고 있어도 되는 -SO₂- 함유 고리형기로는, 전술한 「-SO₂- 함유 다고리형기」 가 바람직하고, 일반식 (a5-r-1) 로 나타내는 기가 보다 바람직하다.As the -SO ₂ --containing cyclic group for R ²¹⁰ that may have a substituent, the above-mentioned “-SO ₂ --containing polycyclic group” is preferable, and the group represented by general formula (a5-r-1) is preferable. desirable.

Y²⁰¹ 은, 각각 독립적으로, 아릴렌기, 알킬렌기 또는 알케닐렌기를 나타낸다.Y ²⁰¹ each independently represents an arylene group, an alkylene group, or an alkenylene group.

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

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

상기 식 (ca-4) 중, x 는, 1 또는 2 이다.In the above formula (ca-4), x is 1 or 2.

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

W²⁰¹ 에 있어서의 2 가의 연결기로는, 치환기를 갖고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기가 바람직하고, 상기 서술한 일반식 (a01-1) 중의 La⁰¹¹ 에 있어서의 Va⁰¹ 과 동일한, 치환기를 갖고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기를 예시할 수 있다. W²⁰¹ 에 있어서의 2 가의 연결기는, 직사슬형, 분기사슬형, 고리형 중 어느 것이어도 되고, 고리형인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 아릴렌기의 양단에 2 개의 카르보닐기가 조합된 기가 바람직하다. 아릴렌기로는, 페닐렌기, 나프틸렌기 등을 들 수 있으며, 페닐렌기가 특히 바람직하다.The divalent linking group in W ²⁰¹ is preferably a divalent hydrocarbon group that may have a substituent, and 2 that may have a substituent is the same as Va ⁰¹ in La ⁰¹¹ in the general formula (a01-1) described above. A hydrocarbon group can be exemplified. The divalent linking group in W ²⁰¹ may be linear, branched, or cyclic, and is preferably cyclic. Among them, a group in which two carbonyl groups are combined at both ends of an arylene group is preferable. Examples of the arylene group include phenylene group and naphthylene group, and phenylene group is particularly preferable.

W²⁰¹ 에 있어서의 3 가의 연결기로는, 상기 W²⁰¹ 에 있어서의 2 가의 연결기로부터 수소 원자를 1 개 제거한 기, 상기 2 가의 연결기에 추가로 상기 2 가의 연결기가 결합한 기 등을 들 수 있다. W²⁰¹ 에 있어서의 3 가의 연결기로는, 아릴렌기에 2 개의 카르보닐기가 결합한 기가 바람직하다.Examples of the trivalent linking group in W ²⁰¹ include a group in which one hydrogen atom is removed from the divalent linking group in W ²⁰¹ , a group in which the divalent linking group is further bonded to the divalent linking group, and the like. The trivalent linking group for W ²⁰¹ is preferably a group in which two carbonyl groups are bonded to an arylene group.

상기 식 (ca-1) 로 나타내는 적합한 카티온으로서 구체적으로는, 하기 식 (ca-1-1) ∼ (ca-1-67) 로 각각 나타내는 카티온을 들 수 있다.Specifically, suitable cations represented by the above formula (ca-1) include cations each represented by the following formulas (ca-1-1) to (ca-1-67).

[화학식 46][Formula 46]

[화학식 47][Formula 47]

[화학식 48][Formula 48]

[식 중, g1, g2, g3 은 반복수를 나타내며, g1 은 1 ∼ 5 의 정수이고, g2 는 0 ∼ 20 의 정수이고, g3 은 0 ∼ 20 의 정수이다.][In the formula, g1, g2, and g3 represent the number of repetitions, g1 is an integer from 1 to 5, g2 is an integer from 0 to 20, and g3 is an integer from 0 to 20.]

[화학식 49][Formula 49]

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

상기 식 (ca-2) 로 나타내는 적합한 카티온으로서 구체적으로는, 디페닐요오드늄 카티온, 비스(4-tert-부틸페닐)요오드늄 카티온 등을 들 수 있다.Specific examples of suitable cations represented by the above formula (ca-2) include diphenyliodonium cation and bis(4-tert-butylphenyl)iodonium cation.

상기 식 (ca-3) 으로 나타내는 적합한 카티온으로서 구체적으로는, 하기 식 (ca-3-1) ∼ (ca-3-6) 으로 각각 나타내는 카티온을 들 수 있다.Suitable cations represented by the above formula (ca-3) specifically include cations each represented by the following formulas (ca-3-1) to (ca-3-6).

[화학식 50][Formula 50]

상기 식 (ca-4) 로 나타내는 적합한 카티온으로서 구체적으로는, 하기 식 (ca-4-1) ∼ (ca-4-2) 로 각각 나타내는 카티온을 들 수 있다.Specific examples of suitable cations represented by the formula (ca-4) include cations represented by the following formulas (ca-4-1) to (ca-4-2), respectively.

[화학식 51][Formula 51]

상기 중에서도, 카티온부 [(M'^m＋)_1/m] 은, 일반식 (ca-1) 로 나타내는 카티온이 바람직하고, 식 (ca-1-1) ∼ (ca-1-67) 로 각각 나타내는 카티온이 보다 바람직하다.Among the above, the cation moiety [(M' ^m+ ) _1/m ] is preferably a cation represented by the general formula (ca-1), and is represented by the formulas (ca-1-1) to (ca-1-67), respectively. The cation shown is more preferable.

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

레지스트 조성물이 (B) 성분을 함유하는 경우, (B) 성분의 함유량은, (A) 성분 100 질량부에 대해 0.5 ∼ 60 질량부가 바람직하고, 1 ∼ 50 질량부가 보다 바람직하며, 1 ∼ 40 질량부가 더욱 바람직하다.When the resist composition contains component (B), the content of component (B) is preferably 0.5 to 60 parts by mass, more preferably 1 to 50 parts by mass, and 1 to 40 parts by mass relative to 100 parts by mass of component (A). wealth is more desirable.

(B) 성분의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 패턴 형성이 충분히 실시된다. 또, 레지스트 조성물의 각 성분을 유기 용제에 용해했을 때, 균일한 용액이 얻어지기 쉽고, 레지스트 조성물로서의 보존 안정성이 양호해지기 때문에 바람직하다.By setting the content of component (B) within the above range, pattern formation can be sufficiently performed. Additionally, when each component of the resist composition is dissolved in an organic solvent, a uniform solution is easily obtained and the storage stability of the resist composition is improved, which is preferred.

[(D) 성분：산 확산 제어제 성분][(D) Ingredient: Acid diffusion control agent component]

본 실시형태의 레지스트 조성물은, (A) 성분에 더하여, 또는, (A) 성분 및 (B) 성분에 더하여, 또한, 산 확산 제어제 성분 (이하, 「(D) 성분」 이라고 한다.) 을 함유해도 된다. (D) 성분은, 레지스트 조성물에 있어서 노광에 의해 발생하는 산을 트랩하는 퀀처 (산 확산 제어제) 로서 작용하는 것이다.The resist composition of the present embodiment contains, in addition to component (A), or in addition to component (A) and (B), an acid diffusion controller component (hereinafter referred to as “component (D)”). It may be contained. The component (D) acts as a quencher (acid diffusion control agent) that traps acids generated during exposure in the resist composition.

(D) 성분은, 노광에 의해 분해되어 산 확산 제어성을 잃는 광 붕괴성 염기 (D1) (이하, 「(D1) 성분」 이라고 한다.) 이어도 되고, 그 (D1) 성분에 해당하지 않는 함질소 유기 화합물 (D2) (이하, 「(D2) 성분」 이라고 한다.) 여도 된다.The component (D) may be a photodegradable base (D1) (hereinafter referred to as “component (D1)”) that decomposes upon exposure and loses acid diffusion control, as long as it does not fall under the component (D1). A nitrogen organic compound (D2) (hereinafter referred to as “(D2) component”) may be used.

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

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

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

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

[화학식 52][Formula 52]

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

{(d1-1) 성분}{(d1-1) component}

·· 아니온부·· Anion part

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

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

상기 방향족 탄화수소기로는, 페닐기 혹은 나프틸기가 보다 바람직하다.As the aromatic hydrocarbon group, a phenyl group or a naphthyl group is more preferable.

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

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

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

Rd¹ 로는, 직사슬형의 알킬기를 구성하는 일부 또는 전부의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환된 불소화알킬기인 것이 바람직하고, 직사슬형의 알킬기를 구성하는 수소 원자 전부가 불소 원자로 치환된 불소화알킬기 (직사슬형의 퍼플루오로알킬기) 인 것이 특히 바람직하다.Rd ¹ is preferably a fluorinated alkyl group in which some or all of the hydrogen atoms constituting the linear alkyl group are substituted with fluorine atoms, and a fluorinated alkyl group in which all the hydrogen atoms constituting the linear alkyl group are substituted with fluorine atoms ( A straight-chain perfluoroalkyl group) is particularly preferable.

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

[화학식 53][Formula 53]

·· 카티온부·· Cation part

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

M^m＋ 의 유기 카티온으로는, 상기 일반식 (ca-1) ∼ (ca-4) 로 각각 나타내는 카티온과 동일한 것을 적합하게 들 수 있으며, 상기 일반식 (ca-1) 로 나타내는 카티온이 보다 바람직하고, 상기 식 (ca-1-1) ∼ (ca-1-67) 로 각각 나타내는 카티온이 더욱 바람직하다. Suitable organic cations for M ^m+ include those identical to the cations each represented by the above general formulas (ca-1) to (ca-4), and the cation represented by the above general formulas (ca-1) is More preferable are cations each represented by the above formulas (ca-1-1) to (ca-1-67).

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

{(d1-2) 성분}{(d1-2) component}

·· 아니온부·· Anion part

식 (d1-2) 중, Rd²는, 치환기를 갖고 있어도 되는 고리형기, 치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기이며, 상기 식 (b-1) 중의 R¹⁰¹ 과 동일한 것을 들 수 있다.In formula (d1-2), Rd ² is a cyclic group that may have a substituent, a chain alkyl group that may have a substituent, or a chain alkenyl group that may have a substituent, and is represented by the formula (b-1) The same thing as R ¹⁰¹ in above can be mentioned.

단, Rd² 에 있어서의, S 원자에 인접하는 탄소 원자에는 불소 원자는 결합하고 있지 않는 (불소 치환되어 있지 않는) 것으로 한다. 이에 따라, (d1-2) 성분의 아니온이 적당한 약산 아니온이 되고, (D) 성분으로서의 퀀칭능이 향상된다.However, in Rd ² , the fluorine atom is not bonded to the carbon atom adjacent to the S atom (it is not substituted with fluorine). Accordingly, the anion of component (d1-2) becomes an appropriate weak acid anion, and the quenching ability as component (D) is improved.

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

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

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

[화학식 54][Formula 54]

·· 카티온부·· Cation part

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

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

{(d1-3) 성분}{(d1-3) component}

·· 아니온부·· Anion part

식 (d1-3) 중, Rd³ 은 치환기를 갖고 있어도 되는 고리형기, 치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기이고, 상기 식 (b-1) 중의 R¹⁰¹ 과 동일한 것을 들 수 있으며, 불소 원자를 포함하는 고리형기, 사슬형의 알킬기, 또는 사슬형의 알케닐기인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 불소화알킬기가 바람직하고, 상기 Rd¹ 의 불소화알킬기와 동일한 것이 보다 바람직하다.In formula (d1-3), Rd ³ is a cyclic group that may have a substituent, a chain alkyl group that may have a substituent, or a chain alkenyl group that may have a substituent, and Examples of the same group as R ¹⁰¹ include a cyclic group containing a fluorine atom, a chain alkyl group, or a chain alkenyl group. Among these, a fluorinated alkyl group is preferable, and the same fluorinated alkyl group of Rd ¹ is more preferable.

식 (d1-3) 중, R^d4 는, 치환기를 갖고 있어도 되는 고리형기, 치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 사슬형의 알케닐기이며, 상기 식 (b-1) 중의 R¹⁰¹ 과 동일한 것을 들 수 있다. In formula (d1-3), R ^d4 is a cyclic group that may have a substituent, a chain alkyl group that may have a substituent, or a chain alkenyl group that may have a substituent, and represents the formula (b-1) The same thing as R ¹⁰¹ in above can be mentioned.

그 중에서도, 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 고리형기인 것이 바람직하다.Among them, alkyl groups, alkoxy groups, alkenyl groups, and cyclic groups that may have substituents are preferable.

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

Rd⁴ 에 있어서의 알콕시기는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알콕시기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 5 의 알콕시기로서 구체적으로는, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, iso-프로폭시기, n-부톡시기, tert-부톡시기를 들 수 있다. 그 중에서도, 메톡시기, 에톡시기가 바람직하다.The alkoxy group for Rd ⁴ is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. Specifically, the alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms includes methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group, and n- Butoxy group and tert-butoxy group can be mentioned. Among them, methoxy group and ethoxy group are preferable.

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

Rd⁴ 에 있어서의 고리형기는, 상기 식 (b-1) 중의 R¹⁰¹ 과 동일한 것을 들 수 있으며, 시클로펜탄, 시클로헥산, 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등의 시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 지환식기, 또는, 페닐기, 나프틸기 등의 방향족기가 바람직하다. Rd⁴ 가 지환식기인 경우, 레지스트 조성물이 유기 용제에 양호하게 용해됨으로써, 리소그래피 특성이 양호해진다. 또, Rd⁴ 가 방향족기인 경우, EUV 등을 노광 광원으로 하는 리소그래피에 있어서, 그 레지스트 조성물이 광 흡수 효율이 우수하고, 감도나 리소그래피 특성이 양호해진다.The cyclic group for Rd ⁴ includes the same group as R ¹⁰¹ in the above formula (b-1), and includes cyclopentane, cyclohexane, adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclo An alicyclic group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a cycloalkane such as dodecane, or an aromatic group such as a phenyl group or a naphthyl group is preferable. When Rd ⁴ is an alicyclic group, the resist composition dissolves well in an organic solvent, thereby improving lithography properties. Moreover, when Rd ⁴ is an aromatic group, in lithography using EUV or the like as an exposure light source, the resist composition has excellent light absorption efficiency, and sensitivity and lithography characteristics become good.

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

Yd¹ 에 있어서의 2 가의 연결기로는, 특별히 한정되지 않지만, 치환기를 갖고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기 (지방족 탄화수소기, 방향족 탄화수소기), 헤테로 원자를 포함하는 2 가의 연결기 등을 들 수 있다. 이들은 각각, 상기 식 (a01-1) 중의 La⁰¹¹ 에 있어서의 Va⁰¹ 의 2 가의 연결기에 대한 설명 중에서 예시한, 치환기를 갖고 있어도 되는 2 가의 탄화수소기, 헤테로 원자를 포함하는 2 가의 연결기와 동일한 것을 들 수 있다.The divalent linking group for Yd ¹ is not particularly limited, but includes a divalent hydrocarbon group (aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group) which may have a substituent, a divalent linking group containing a hetero atom, and the like. These are the same as the divalent hydrocarbon group that may have a substituent and the divalent linking group containing a hetero atom, respectively, as exemplified in the description of the divalent linking group of Va ⁰¹ in La ⁰¹¹ in the formula (a01-1) above. I can hear it.

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

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

[화학식 55][Formula 55]

[화학식 56][Formula 56]

·· 카티온부·· Cation part

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

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

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

상기 중에서도, (D1) 성분으로는, 적어도 (d1-1) 성분을 사용하는 것이 바람직하다.Among the above, it is preferable to use at least (d1-1) component as the (D1) component.

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

(D1) 성분의 함유량이 바람직한 하한치 이상이면, 특히 양호한 리소그래피 특성 및 레지스트 패턴 형상이 얻어지기 쉽다. 한편, 상한치 이하이면, 감도를 양호하게 유지할 수 있고, 스루풋도 우수하다.When the content of component (D1) is equal to or more than the preferred lower limit, it is easy to obtain particularly good lithographic properties and resist pattern shape. On the other hand, if it is below the upper limit, sensitivity can be maintained well and throughput is also excellent.

(D1) 성분의 제조 방법：(D1) Manufacturing method of ingredient:

상기의 (d1-1) 성분, (d1-2) 성분의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않고, 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다.The method for producing the above-mentioned component (d1-1) and component (d1-2) is not particularly limited, and they can be produced by a known method.

또, (d1-3) 성분의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, US2012-0149916호에 기재된 방법와 동일하게 하여 제조된다.In addition, the method for producing component (d1-3) is not particularly limited, and for example, it is produced in the same manner as the method described in US2012-0149916.

· (D2) 성분에 대하여· (D2) About the ingredients

산 확산 제어제 성분으로는, 상기의 (D1) 성분에 해당하지 않는 함질소 유기 화합물 성분 (이하, 「(D2) 성분」 이라고 한다.) 을 함유해도 된다.The acid diffusion controller component may contain a nitrogen-containing organic compound component (hereinafter referred to as “component (D2)”) that does not correspond to the component (D1) above.

(D2) 성분으로는, 산 확산 제어제로서 작용하는 것이고, 또한, (D1) 성분에 해당하지 않는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 공지된 것으로부터 임의로 사용하면 된다. 그 중에서도, 지방족 아민이 바람직하고, 이 중에서도 특히 제 2 급 지방족 아민이나 제 3 급 지방족 아민이 보다 바람직하다.The component (D2) is not particularly limited as long as it acts as an acid diffusion controller and does not fall under the component (D1), and any known component may be used arbitrarily. Among these, aliphatic amines are preferable, and among these, secondary aliphatic amines and tertiary aliphatic amines are particularly preferable.

지방족 아민이란, 1 개 이상의 지방족기를 갖는 아민이며, 그 지방족기는 탄소수가 1 ∼ 12 인 것이 바람직하다.An aliphatic amine is an amine having one or more aliphatic groups, and the aliphatic group preferably has 1 to 12 carbon atoms.

지방족 아민으로는, 암모니아 NH₃ 의 수소 원자의 적어도 1 개를, 탄소수 12 이하의 알킬기 혹은 하이드록시알킬기로 치환한 아민 (알킬아민 혹은 알킬알코올아민) 또는 고리형 아민을 들 수 있다.Examples of aliphatic amines include amines (alkylamines or alkylalcoholamines) or cyclic amines in which at least one hydrogen atom of ammonia NH ₃ is replaced with an alkyl group or hydroxyalkyl group having 12 or less carbon atoms.

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

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

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

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

그 밖의 지방족 아민으로는, 트리스(2-메톡시메톡시에틸)아민, 트리스{2-(2-메톡시에톡시)에틸}아민, 트리스{2-(2-메톡시에톡시메톡시)에틸}아민, 트리스{2-(1-메톡시에톡시)에틸}아민, 트리스{2-(1-에톡시에톡시)에틸}아민, 트리스{2-(1-에톡시프로폭시)에틸}아민, 트리스[2-{2-(2-하이드록시에톡시)에톡시}에틸]아민, 트리에탄올아민트리아세테이트 등을 들 수 있으며, 트리에탄올아민트리아세테이트가 바람직하다.Other aliphatic amines include tris(2-methoxymethoxyethyl)amine, tris{2-(2-methoxyethoxy)ethyl}amine, and tris{2-(2-methoxyethoxymethoxy)ethyl. }Amine, Tris{2-(1-methoxyethoxy)ethyl}amine, Tris{2-(1-ethoxyethoxy)ethyl}amine, Tris{2-(1-ethoxypropoxy)ethyl}amine , tris[2-{2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy}ethyl]amine, triethanolamine triacetate, etc., and triethanolamine triacetate is preferable.

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

방향족 아민으로는, 4-디메틸아미노피리딘, 피롤, 인돌, 피라졸, 이미다졸 또는 이들의 유도체, 트리벤질아민, 2,6-디이소프로필아닐린, N-tert-부톡시카르보닐피롤리딘 등을 들 수 있다.Aromatic amines include 4-dimethylaminopyridine, pyrrole, indole, pyrazole, imidazole or derivatives thereof, tribenzylamine, 2,6-diisopropylaniline, N-tert-butoxycarbonylpyrrolidine, etc. can be mentioned.

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

레지스트 조성물이 (D2) 성분을 함유하는 경우, (D2) 성분은, (A) 성분 100 질량부에 대해, 통상적으로 0.01 ∼ 5 질량부의 범위에서 사용된다. 상기 범위로 함으로써, 레지스트 패턴 형상, 노광 후 시간 경과적 안정성 등이 향상된다.When the resist composition contains component (D2), component (D2) is usually used in the range of 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component (A). By setting it within the above range, the resist pattern shape, stability over time after exposure, etc. are improved.

[(E) 성분：유기 카르복실산, 그리고 인의 옥소산 및 그 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물][(E) Component: Organic carboxylic acid, and at least one compound selected from the group consisting of oxoacid of phosphorus and its derivatives]

본 실시형태의 레지스트 조성물에는, 감도 열화의 방지나, 레지스트 패턴 형상, 노광 후 시간 경과적 안정성 등의 향상의 목적으로, 임의의 성분으로서, 유기 카르복실산, 그리고 인의 옥소산 및 그 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물 (E) (이하, 「(E) 성분」 이라고 한다.) 를 함유시킬 수 있다.The resist composition of this embodiment includes organic carboxylic acid, phosphorus oxo acid, and derivatives thereof as optional components for the purpose of preventing sensitivity deterioration, improving resist pattern shape, stability over time after exposure, etc. At least one compound (E) selected from the group (hereinafter referred to as “component (E)”) may be contained.

유기 카르복실산으로는, 예를 들어, 아세트산, 말론산, 시트르산, 말산, 숙신산, 벤조산, 살리실산 등이 적합하다.Suitable organic carboxylic acids include, for example, acetic acid, malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, salicylic acid, etc.

인의 옥소산으로는, 인산, 포스폰산, 포스핀산 등을 들 수 있으며, 이들 중에서도 특히 포스폰산이 바람직하다.Examples of oxo acids of phosphorus include phosphoric acid, phosphonic acid, and phosphinic acid, and among these, phosphonic acid is particularly preferable.

인의 옥소산의 유도체로는, 예를 들어, 상기 옥소산의 수소 원자를 탄화수소기로 치환한 에스테르 등을 들 수 있으며, 상기 탄화수소기로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 탄소수 6 ∼ 15 의 아릴기 등을 들 수 있다.Derivatives of phosphorus oxo acid include, for example, esters in which the hydrogen atom of the oxo acid is replaced with a hydrocarbon group, and the hydrocarbon group includes an alkyl group with 1 to 5 carbon atoms, an aryl group with 6 to 15 carbon atoms, etc. can be mentioned.

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

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

포스핀산의 유도체로는, 포스핀산에스테르나 페닐포스핀산 등을 들 수 있다.Derivatives of phosphinic acid include phosphinic acid esters and phenylphosphinic acid.

(E) 성분은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.(E) Component may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

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

[(F) 성분：불소 첨가제 성분][(F) Ingredient: Fluorine additive component]

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

(F) 성분으로는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2010-002870호, 일본 공개특허공보 2010-032994호, 일본 공개특허공보 2010-277043호, 일본 공개특허공보 2011-13569호, 일본 공개특허공보 2011-128226호에 기재된 함불소 고분자 화합물을 사용할 수 있다. (F) 성분으로서 보다 구체적으로는, 하기 일반식 (f1-1) 로 나타내는 구성 단위 (f1) 을 갖는 중합체를 들 수 있다. 단, 상기 서술한 (A1) 성분에 해당하는 고분자 화합물을 제외한다.(F) Components include, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2010-002870, Japanese Patent Laid-Open No. 2010-032994, Japanese Patent Laid-Open No. 2010-277043, Japanese Patent Laid-Open No. 2011-13569, and Japanese Patent Laid-Open No. 2010-002870. The fluorinated polymer compound described in Publication No. 2011-128226 can be used. More specifically, the (F) component includes a polymer having a structural unit (f1) represented by the following general formula (f1-1). However, polymer compounds corresponding to the component (A1) described above are excluded.

상기의 구성 단위 (f1) 을 갖는 중합체로는, 구성 단위 (f1) 만으로 이루어지는 중합체 (호모폴리머)；그 구성 단위 (f1) 과 하기 일반식 (m-1) 로 나타내는 구성 단위의 공중합체；그 구성 단위 (f1) 과 아크릴산 또는 메타크릴산으로부터 유도되는 구성 단위와, 하기 일반식 (m-1) 로 나타내는 구성 단위의 공중합체가 바람직하다.Polymers having the structural unit (f1) described above include polymers (homopolymers) consisting of only the structural unit (f1); copolymers of the structural unit (f1) and the structural units represented by the following general formula (m-1); A copolymer of a structural unit (f1), a structural unit derived from acrylic acid or methacrylic acid, and a structural unit represented by the following general formula (m-1) is preferred.

여기서, 그 일반식 (m-1) 로 나타내는 구성 단위로는, 1-에틸-1-시클로옥틸(메트)아크릴레이트로부터 유도되는 구성 단위, 1-메틸-1-아다만틸(메트)아크릴레이트로부터 유도되는 구성 단위가 바람직하다.Here, the structural unit represented by the general formula (m-1) is a structural unit derived from 1-ethyl-1-cyclooctyl (meth)acrylate, 1-methyl-1-adamantyl (meth)acrylate. Constituent units derived from are preferred.

[화학식 57][Formula 57]

[식 중, 복수의 R 은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기이다. 식 (f1-1) 중, Rf¹⁰² 및 Rf¹⁰³ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기를 나타내고, Rf¹⁰² 및 Rf¹⁰³ 은 동일해도 되고 상이해도 된다. nf¹ 은 0 ∼ 5 의 정수이고, Rf¹⁰¹ 은 불소 원자를 포함하는 유기기이다. 식 (m-1) 중, R²¹ 은 알킬기이고, R²² 는, 당해 R²² 가 결합한 탄소 원자와 함께 지방족 고리형기를 형성하는 기이다.][In the formula, the plurality of R is each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. In formula (f1-1), Rf ¹⁰² and Rf ¹⁰³ each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group with 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group with 1 to 5 carbon atoms, and Rf ¹⁰² and Rf ¹⁰³ may be the same or different. You can do it. nf ¹ is an integer of 0 to 5, and Rf ¹⁰¹ is an organic group containing a fluorine atom. In formula (m-1), R ²¹ is an alkyl group, and R ²² is a group that forms an aliphatic cyclic group together with the carbon atom to which R ²² is bonded.]

상기 식 (f1-1) 중, R 은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 할로겐화알킬기이다. 상기 식 (f1-1) 중의 R 은, 상기 서술한 상기 식 (1) 중의 R 과 동일하다.In the formula (f1-1), R is each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R in the formula (f1-1) is the same as R in the formula (1) described above.

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

그 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있으며, 특히 불소 원자가 바람직하다. 그 중에서도 Rf¹⁰² 및 Rf¹⁰³ 으로는, 수소 원자, 불소 원자, 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기가 바람직하고, 수소 원자, 불소 원자, 메틸기, 또는 에틸기가 바람직하다.Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable. Among them, Rf ¹⁰² and Rf ¹⁰³ are preferably a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, or an ethyl group is preferable.

식 (f1-1) 중, nf¹ 은 0 ∼ 5 의 정수이며, 0 ∼ 3 의 정수가 바람직하고, 0 또는 1 인 것이 보다 바람직하다.In formula (f1-1), nf ¹ is an integer of 0 to 5, preferably an integer of 0 to 3, and more preferably 0 or 1.

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

불소 원자를 포함하는 탄화수소기로는, 직사슬형, 분기사슬형 또는 고리형 중 어느 것이어도 되며, 탄소수는 1 ∼ 20 인 것이 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 15 인 것이 보다 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 10 이 특히 바람직하다.The hydrocarbon group containing a fluorine atom may be linear, branched, or cyclic, and preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, and more preferably 1 to 10 carbon atoms. Particularly desirable.

또, 불소 원자를 포함하는 탄화수소기는, 당해 탄화수소기에 있어서의 수소 원자의 25 ％ 이상이 불소화되어 있는 것이 바람직하고, 50 ％ 이상이 불소화되어 있는 것이 보다 바람직하며, 60 ％ 이상이 불소화되어 있는 것이, 침지 노광시의 레지스트막의 소수성이 높아지는 점에서 특히 바람직하다.In addition, as for the hydrocarbon group containing a fluorine atom, it is preferable that 25% or more of the hydrogen atoms in the hydrocarbon group are fluorinated, more preferably 50% or more are fluorinated, and 60% or more are fluorinated. This is particularly desirable because the hydrophobicity of the resist film during immersion exposure increases.

그 중에서도, Rf¹⁰¹ 로는, 탄소수 1 ∼ 5 의 불소화탄화수소기가 보다 바람직하고, 트리플루오로메틸기, -CH₂-CF₃, -CH₂-CF₂-CF₃, -CH(CF₃)₂, -CH₂-CH₂-CF₃, -CH₂-CH₂-CF₂-CF₂-CF₂-CF₃ 이 특히 바람직하다.Among them, as Rf ¹⁰¹ , a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable, and trifluoromethyl group, -CH ₂ -CF ₃ , -CH ₂ -CF ₂ -CF ₃ , -CH(CF ₃ ) ₂ , - CH ₂ -CH ₂ -CF ₃ , -CH ₂ -CH ₂ -CF ₂ -CF ₂ -CF ₂ -CF ₃ are particularly preferred.

식 (m-1) 중, R²¹ 에 있어서의 알킬기는, 직사슬형, 분기사슬형, 고리형 중 어느 것이어도 되고, 직사슬형 또는 분기사슬형이 바람직하다. 그 직사슬형의 알킬기는, 탄소수가 1 ∼ 5 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 4 가 보다 바람직하며, 1 또는 2 가 더욱 바람직하다. 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, n-펜틸기 등을 들 수 있으며, 이들 중에서도 메틸기, 에틸기 또는 n-부틸기가 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기가 보다 바람직하다. 그 분기사슬형의 알킬기는, 탄소수가 3 ∼ 10 인 것이 바람직하고, 3 ∼ 5 가 보다 바람직하다. 구체적으로는, 이소프로필기, 이소부틸기, tert-부틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있으며, 이소프로필기가 특히 바람직하다.In formula (m-1), the alkyl group for R ²¹ may be linear, branched, or cyclic, and is preferably linear or branched. The linear alkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, and even more preferably 1 or 2 carbon atoms. Specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, etc. are mentioned, and among these, methyl group, ethyl group, or n-butyl group is preferable, and methyl group or ethyl group is more preferable. The branched alkyl group preferably has 3 to 10 carbon atoms, and more preferably has 3 to 5 carbon atoms. Specifically, isopropyl group, isobutyl group, tert-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, etc. are mentioned, and isopropyl group is especially preferable.

식 (m-1) 중, R²² 는, 당해 R²² 가 결합한 탄소 원자와 함께 지방족 고리형기를 형성하는 기이다. R²² 가 형성하는 지방족 고리형기는, 다고리형이어도 되고, 단고리형이어도 된다. 단고리형의 지방족 고리형기로는, 모노시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하다. 그 모노시클로알칸으로는, 탄소수 3 ∼ 10 의 것이 바람직하고, 예를 들어 시클로펜탄, 시클로헥산, 시클로옥탄 등을 들 수 있다. 다고리형의 지방족 고리형기로는, 폴리시클로알칸으로부터 1 개 이상의 수소 원자를 제거한 기가 바람직하고, 그 폴리시클로알칸으로는, 탄소수 7 ∼ 12 의 것이 바람직하고, 예를 들어 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리시클로데칸, 테트라시클로도데칸 등을 들 수 있다.In formula (m-1), R ²² is a group that forms an aliphatic cyclic group together with the carbon atom to which R ²² is bonded. The aliphatic cyclic group formed by R ²² may be polycyclic or monocyclic. As the monocyclic aliphatic cyclic group, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a monocycloalkane is preferable. The monocycloalkane preferably has 3 to 10 carbon atoms, and examples include cyclopentane, cyclohexane, and cyclooctane. The polycyclic aliphatic cyclic group is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane, and the polycycloalkane is preferably one having 7 to 12 carbon atoms, for example, adamantane and norbornane. , isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, etc.

(F) 성분의 질량 평균 분자량 (Mw) (겔 퍼미에이션 크로마토그래피에 의한 폴리스티렌 환산 기준) 은, 1000 ∼ 50000 이 바람직하고, 5000 ∼ 40000 이 보다 바람직하며, 10000 ∼ 30000 이 가장 바람직하다. 이 범위의 상한치 이하이면, 레지스트로서 사용하는 데에 레지스트용 용제에 대한 충분한 용해성이 있고, 이 범위의 하한치 이상이면, 내드라이 에칭성이나 레지스트 패턴 단면 형상이 양호하다.The mass average molecular weight (Mw) of the component (F) (based on polystyrene conversion by gel permeation chromatography) is preferably 1,000 to 50,000, more preferably 5,000 to 40,000, and most preferably 10,000 to 30,000. If it is below the upper limit of this range, it has sufficient solubility in a resist solvent for use as a resist, and if it is above the lower limit of this range, the dry etching resistance and cross-sectional shape of the resist pattern are good.

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

(F) 성분은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.(F) Component may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

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

본 실시형태의 레지스트 조성물에는, 또한 원하는 바에 따라 혼화성이 있는 첨가제, 예를 들어 레지스트막의 성능을 개량하기 위한 부가적 수지, 용해 억제제, 가소제, 안정제, 착색제, 할레이션 방지제, 염료 등을 적절히 첨가 함유시킬 수 있다.In the resist composition of this embodiment, miscible additives, such as additional resins, dissolution inhibitors, plasticizers, stabilizers, colorants, anti-halation agents, dyes, etc. to improve the performance of the resist film, can be appropriately added as desired. It can be contained.

[(S) 성분：유기 용제 성분][(S) component: organic solvent component]

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

(S) 성분으로는, 사용하는 각 성분을 용해하고, 균일한 용액으로 할 수 있는 것이면 되며, 종래, 화학 증폭형 레지스트 조성물의 용제로서 공지된 것 중에서 임의의 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.The (S) component may be any one that can dissolve each component used and form a uniform solution, and any solvent that is conventionally known as a solvent for chemically amplified resist compositions can be appropriately selected and used.

예를 들어, γ-부티로락톤 등의 락톤류；아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 메틸-n-펜틸케톤, 메틸이소펜틸케톤, 2-헵타논 등의 케톤류；에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜 등의 다가 알코올류；에틸렌글리콜모노아세테이트, 디에틸렌글리콜모노아세테이트, 프로필렌글리콜모노아세테이트, 또는 디프로필렌글리콜모노아세테이트 등의 에스테르 결합을 갖는 화합물, 상기 다가 알코올류 또는 상기 에스테르 결합을 갖는 화합물의 모노메틸에테르, 모노에틸에테르, 모노프로필에테르, 모노부틸에테르 등의 모노알킬에테르 또는 모노페닐에테르 등의 에테르 결합을 갖는 화합물 등의 다가 알코올류의 유도체 [이들 중에서는, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (PGMEA), 프로필렌글리콜모노메틸에테르 (PGME) 가 바람직하다]；디옥산과 같은 고리형 에테르류나, 락트산메틸, 락트산에틸 (EL), 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 메톡시프로피온산메틸, 에톡시프로피온산에틸 등의 에스테르류；아니솔, 에틸벤질에테르, 크레질메틸에테르, 디페닐에테르, 디벤질에테르, 페네톨, 부틸페닐에테르, 에틸벤젠, 디에틸벤젠, 펜틸벤젠, 이소프로필벤젠, 톨루엔, 자일렌, 시멘, 메시틸렌 등의 방향족계 유기 용제, 디메틸술폭시드 (DMSO) 등을 들 수 있다.For example, lactones such as γ-butyrolactone; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl-n-pentyl ketone, methyl isopentyl ketone, and 2-heptanone; ethylene glycol, diethylene glycol , polyhydric alcohols such as propylene glycol and dipropylene glycol; compounds having an ester bond such as ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate, or dipropylene glycol monoacetate, the polyhydric alcohols or the above esters Derivatives of polyhydric alcohols, such as monoalkyl ethers such as monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl ether, and monobutyl ether of compounds having a bond, or compounds having an ether bond such as monophenyl ether [among these, propylene glycol Monomethyl ether acetate (PGMEA) and propylene glycol monomethyl ether (PGME) are preferred]; cyclic ethers such as dioxane, methyl lactate, ethyl lactate (EL), methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate , esters such as ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate, and ethyl ethoxypropionate; anisole, ethylbenzyl ether, crezyl methyl ether, diphenyl ether, dibenzyl ether, phenetol, butylphenyl ether, ethylbenzene, diethyl Aromatic organic solvents such as benzene, pentylbenzene, isopropylbenzene, toluene, xylene, cymene, and mesitylene, and dimethyl sulfoxide (DMSO) are included.

(S) 성분은 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상의 혼합 용제로서 사용해도 된다. (S) Component may be used individually or may be used as a mixed solvent of two or more types.

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

또, PGMEA 와 극성 용제를 혼합한 혼합 용제도 바람직하다. 그 배합비 (질량비) 는, PGMEA 와 극성 용제의 상용성 등을 고려하여 적절히 결정하면 되는데, 바람직하게는 1：9 ∼ 9：1, 보다 바람직하게는 2：8 ∼ 8：2 의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.Additionally, a mixed solvent in which PGMEA and a polar solvent are mixed is also preferable. The mixing ratio (mass ratio) can be determined appropriately taking into account the compatibility of PGMEA with the polar solvent, etc., and is preferably within the range of 1:9 to 9:1, more preferably within the range of 2:8 to 8:2. desirable.

보다 구체적으로는, 극성 용제로서 EL 또는 시클로헥사논을 배합하는 경우에는, PGMEA：EL 또는 시클로헥사논의 질량비는, 바람직하게는 1：9 ∼ 9：1, 보다 바람직하게는 2：8 ∼ 8：2 이다. 또, 극성 용제로서 PGME 를 배합하는 경우에는, PGMEA：PGME의 질량비는, 바람직하게는 1：9 ∼ 9：1, 보다 바람직하게는 2：8 ∼ 8：2, 더욱 바람직하게는 3：7 ∼ 7：3 이다. 또한, PGMEA 와 PGME 와 시클로헥사논의 혼합 용제도 바람직하다.More specifically, when mixing EL or cyclohexanone as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA:EL or cyclohexanone is preferably 1:9 to 9:1, more preferably 2:8 to 8:1. It is 2. In addition, when mixing PGME as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA:PGME is preferably 1:9 to 9:1, more preferably 2:8 to 8:2, and even more preferably 3:7 to 3:7. It is 7:3. Additionally, a mixed solvent of PGMEA, PGME, and cyclohexanone is also preferred.

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

(S) 성분의 사용량은, 특별히 한정되지 않고, 기판 등에 도포 가능한 농도로, 도포 막두께에 따라 적절히 설정된다. 일반적으로는, 레지스트 조성물의 고형분 농도가 1 ∼ 20 질량％, 바람직하게는 2 ∼ 15 질량％ 의 범위 내가 되도록 (S) 성분은 사용된다.The amount of component (S) used is not particularly limited, and is appropriately set to a concentration that can be applied to a substrate or the like, depending on the coating film thickness. In general, the (S) component is used so that the solid content concentration of the resist composition is in the range of 1 to 20% by mass, preferably 2 to 15% by mass.

이상 설명한 실시형태의 레지스트 조성물이 사용된 레지스트 패턴 형성 방법에 의하면, 보다 미세한 패턴을 양호한 형상으로 형성할 수 있다는 효과가 얻어진다. 보다 미세한 패턴으로서, 치수가 50 ㎚ 이하인 레지스트 패턴이 형성된다. 예를 들어, 미세한 라인 앤드 스페이스 패턴을, 패턴 붕괴를 발생하지 않고 형성할 수 있다. 게다가, 미세한 트렌치 패턴을 고해상도로 형성할 수 있다. According to the resist pattern forming method using the resist composition of the embodiment described above, the effect of being able to form a finer pattern with a good shape is obtained. As a finer pattern, a resist pattern with a dimension of 50 nm or less is formed. For example, a fine line and space pattern can be formed without causing pattern collapse. In addition, fine trench patterns can be formed with high resolution.

치수가 50 ㎚ 이하라는 미세한 패턴을 기판 상에 형성하고자 하면, 노광시, 레지스트막에 조사되는 광의 강도가, 노광부 및 미노광부의 각각에서 고르지 않게 된다.When attempting to form a fine pattern with a dimension of 50 nm or less on a substrate, the intensity of light irradiated to the resist film during exposure becomes uneven in each of the exposed and unexposed areas.

또, 레지스트막의 노광부의, 특히 막두께 방향에서 광학 강도가 약한 영역이 발생한다.Additionally, a region with weak optical intensity occurs in the exposed portion of the resist film, especially in the film thickness direction.

이에 반해, 본 발명에 관련된 레지스트 패턴 형성 방법에서는, 산의 작용에 의해 산 분해성기의 구조 중의 적어도 일부의 결합이 개열되는 데에 필요한 활성화 에너지가 낮은 구성 단위 (a-1) 및 (a-2) 를 갖는 고분자 화합물 ((A1) 성분) 을 함유하는 레지스트 조성물이 사용된다. 이러한 2 종의 특정한 구성 단위를 갖는 고분자 화합물을 채용함으로써, 레지스트 패턴 형성시, 레지스트막 미노광부로의 산의 확산이 억제되고, 게다가, 레지스트막 내에서의 산, 노광 또는 가열에 의한 반응이 균일하게 일어나기 쉬워진다. 또, 본 발명에 관련된 레지스트 패턴 형성 방법에서는, 유기계 현상액과 조합한 네거티브형 현상 프로세스를 적용함으로써, 광학 강도가 약한 영역이 선택적으로 용해 제거된다.On the other hand, in the resist pattern formation method according to the present invention, the activation energy required for cleavage of at least some bonds in the structure of the acid-decomposable group by the action of acid is low, and structural units (a-1) and (a-2) have low activation energy. ) A resist composition containing a polymer compound ((A1) component) is used. By employing a polymer compound having these two types of specific structural units, diffusion of acid into the unexposed portion of the resist film is suppressed when forming a resist pattern, and furthermore, reactions within the resist film due to acid, exposure, or heating are uniform. It becomes easier to wake up. Additionally, in the resist pattern formation method according to the present invention, areas with weak optical intensity are selectively dissolved and removed by applying a negative development process in combination with an organic developer.

본 발명에서는, 이러한 2 종의 특정한 구성 단위를 갖는 (A1) 성분을 함유하는 레지스트 조성물과, 유기계 현상액을 조합한 네거티브형 현상 프로세스를 적용함으로써, 상기의 본 발명의 효과가 비로소 발휘된다.In the present invention, the above-described effects of the present invention are finally exhibited by applying a negative development process that combines a resist composition containing the (A1) component having these two specific structural units and an organic developer.

또, 이상 설명한 실시형태의 레지스트 조성물이 사용된 레지스트 패턴 형성 방법에 있어서는, 레지스트 조성물의 수지 성분으로서 (A1) 성분을 채용함으로써, 레지스트막 미노광부의 유기계 현상액에 대한 용해성이 높아진다. 게다가, 현상 전후의 잔막률이 크고, 막 감소의 저감화가 도모된다.Additionally, in the resist pattern formation method using the resist composition of the embodiment described above, the solubility of the unexposed portion of the resist film in an organic developer increases by employing component (A1) as the resin component of the resist composition. Moreover, the remaining film rate before and after development is large, and film reduction can be reduced.

<<레지스트 패턴 형성 방법>><<Resist pattern formation method>>

본 발명의 레지스트 패턴 형성 방법은, 노광에 의해 산을 발생하고, 또한, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 레지스트 조성물을 사용하여, 지지체 상에 레지스트막을 형성하는 공정, 상기 레지스트막을 노광하는 공정, 및, 상기 노광 후의 레지스트막을, 현상액을 사용한 현상에 의해 패터닝하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정을 포함한다. The resist pattern forming method of the present invention includes the steps of forming a resist film on a support using a resist composition that generates acid upon exposure and whose solubility in a developer changes due to the action of the acid, and exposing the resist film. and a step of patterning the exposed resist film by development using a developer to form a resist pattern.

이러한 레지스트 패턴 형성 방법은, 예를 들어 이하와 같이 하여 실시할 수 있다.This resist pattern formation method can be performed, for example, as follows.

먼저, 지지체 상에, 노광에 의해 산을 발생하고, 또한, 산의 작용에 의해 현상액에 대한 용해성이 변화하는 레지스트 조성물을, 스피너 등으로 도포하고, 베이크 (포스트 어플라이 베이크 (PAB)) 처리를, 예를 들어 80 ∼ 150 ℃ 의 온도 조건으로 40 ∼ 120 초간, 바람직하게는 60 ∼ 90 초간 실시하여 레지스트막을 형성한다.First, a resist composition that generates acid upon exposure and whose solubility in a developer changes due to the action of the acid is applied to the support using a spinner or the like, followed by a bake (Post Apply Bake (PAB)) treatment. , for example, at a temperature of 80 to 150°C for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 90 seconds, to form a resist film.

여기서의 레지스트 조성물에는, 상술한 레지스트 조성물이 사용된다.For the resist composition here, the resist composition described above is used.

다음으로, 그 레지스트막에 대해, 예를 들어 ArF 노광 장치, 전자선 묘화 장치, EUV 노광 장치 등의 노광 장치를 이용하여, 소정의 패턴이 형성된 포토마스크 (마스크 패턴) 를 개재한 노광, 또는 포토마스크를 개재하지 않은 전자선의 직접 조사에 의한 묘화 등에 의해 선택적 노광을 실시한다.Next, the resist film is exposed through a photomask (mask pattern) on which a predetermined pattern is formed using an exposure device such as an ArF exposure device, an electron beam drawing device, or an EUV exposure device, or a photomask. Selective exposure is performed by drawing by direct irradiation of electron beam without intervening.

그 후, 베이크 (포스트 익스포저 베이크 (PEB)) 처리를, 예를 들어 80 ∼ 150 ℃ 의 온도 조건으로 40 ∼ 120 초간, 바람직하게는 60 ∼ 90 초간 실시한다.After that, a bake (Post Exposure Bake (PEB)) process is performed, for example, for 40 to 120 seconds under temperature conditions of 80 to 150°C, and preferably for 60 to 90 seconds.

다음으로, 상기의 노광, 베이크 (PEB) 처리 후의 레지스트막을 현상한다. 네거티브형 현상의 처리는, 유기 용제를 함유하는 현상액 (유기계 현상액) 을 사용하여 실시하고, 포지티브형 현상의 처리는, 알칼리 현상액을 사용하여 실시한다.Next, the resist film after the above exposure and bake (PEB) treatment is developed. Negative development is performed using a developer containing an organic solvent (organic developer), and positive development is performed using an alkaline developer.

상기 실시형태의 레지스트 패턴 형성 방법에 있어서는, 유기계 현상액을 사용한 네거티브형 현상 또는 알칼리 현상액을 사용한 포지티브형 현상에 의해 패터닝하여 레지스트 패턴을 형성함으로써, 치수가 50 ㎚ 이하라는 미세한 패턴을 형성하고자 했을 때에도, 고해상도의 패턴이 얻어지기 쉽다. 게다가, 프로세스 마진이 크고, 형성되는 레지스트 패턴은, 리소그래피 특성이 우수하고, 양호한 형상이다.In the resist pattern formation method of the above embodiment, even when it is intended to form a fine pattern with a dimension of 50 nm or less by forming a resist pattern by patterning by negative development using an organic developer or positive development using an alkaline developer, High-resolution patterns are easy to obtain. Moreover, the process margin is large, and the formed resist pattern has excellent lithography characteristics and a good shape.

현상 후, 바람직하게는 린스 처리를 실시한다. 린스 처리는 알칼리 현상 프로세스인 경우에는 순수 물을 사용한 물 린스가 바람직하고, 용제 현상 프로세스인 경우에는 유기 용제를 함유하는 린스액을 사용하는 것이 바람직하다.After development, a rinse treatment is preferably performed. In the case of an alkaline development process, water rinsing using pure water is preferable, and in the case of a solvent development process, it is preferable to use a rinse solution containing an organic solvent.

용제 현상 프로세스의 경우, 상기 현상 처리 또는 린스 처리 후에, 패턴 상에 부착되어 있는 현상액 또는 린스액을 초임계 유체에 의해 제거하는 처리를 실시해도 된다.In the case of the solvent development process, after the development or rinsing process, a process of removing the developer or rinse liquid adhering to the pattern with a supercritical fluid may be performed.

현상 처리 후 또는 린스 처리 후, 건조를 실시한다. 또, 경우에 따라서는, 상기 현상 처리 후에 베이크 처리 (포스트베이크) 를 실시해도 된다. 이와 같이 하여 레지스트 패턴을 얻을 수 있다.Drying is performed after development or rinsing. Additionally, depending on the case, a bake treatment (post-bake) may be performed after the development treatment. In this way, a resist pattern can be obtained.

본 발명에 있어서 현상 처리는, 알칼리 현상 프로세스이어도 되고 용제 현상 프로세스이어도 된다.In the present invention, the development treatment may be an alkaline development process or a solvent development process.

상기와 같은 조작을 실시함으로써, 미세한 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.By performing the above operation, a fine resist pattern can be formed.

상기 지지체로는, 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 것을 사용할 수 있으며, 예를 들어, 전자 부품용의 기판이나, 이것에 소정의 배선 패턴이 형성된 것 등을 예시할 수 있다. 보다 구체적으로는, 실리콘 웨이퍼, 구리, 크롬, 철, 알루미늄 등의 금속제 기판이나, 유리 기판 등을 들 수 있다. 배선 패턴의 재료로는, 예를 들어 구리, 알루미늄, 니켈, 금 등이 사용 가능하다.The support is not particularly limited, and conventionally known ones can be used. For example, a substrate for electronic components or a substrate on which a predetermined wiring pattern is formed can be used. More specifically, examples include silicon wafers, metal substrates such as copper, chrome, iron, and aluminum, and glass substrates. Materials for the wiring pattern include, for example, copper, aluminum, nickel, and gold.

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

여기서, 다층 레지스트법이란, 기판 상에, 적어도 1 층의 유기막 (하층 유기막) 과, 적어도 1 층의 레지스트막 (상층 레지스트막) 을 형성하고, 상층 레지스트막에 형성한 레지스트 패턴을 마스크로 하여 하층 유기막의 패터닝을 실시하는 방법이며, 고어스펙트비의 패턴을 형성할 수 있는 것으로 여겨지고 있다. 즉, 다층 레지스트법에 의하면, 하층 유기막에 의해 필요한 두께를 확보할 수 있기 때문에, 레지스트막을 박막화 할 수 있고, 고어스펙트비의 미세한 패턴 형성이 가능해진다.Here, the multilayer resist method refers to forming at least one layer of organic film (lower layer organic film) and at least one layer of resist film (upper layer resist film) on a substrate, and using the resist pattern formed on the upper resist film as a mask. This is a method of patterning the lower organic layer, and is believed to be capable of forming a pattern with a high aspect ratio. That is, according to the multilayer resist method, the required thickness can be secured by the lower organic film, so the resist film can be made thin, and fine patterns with high aspect ratios can be formed.

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

노광에 사용하는 파장은, 특별히 한정되지 않고, ArF 엑시머 레이저, KrF 엑시머 레이저, F₂ 엑시머 레이저, EUV (극자외선), VUV (진공 자외선), EB (전자선), X 선, 연 (軟) X 선 등의 방사선을 이용하여 실시할 수 있다. 본 실시형태의 레지스트 패턴 형성 방법은, KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저, EB 또는 EUV 용으로서의 유용성이 높고, ArF 엑시머 레이저, EB 또는 EUV 용으로서 특히 유용하다.The wavelength used for exposure is not particularly limited and includes ArF excimer laser, KrF excimer laser, F ₂ excimer laser, EUV (extreme ultraviolet ray), VUV (vacuum ultraviolet ray), EB (electron beam), X-ray, soft X It can be performed using radiation such as a line. The resist pattern formation method of this embodiment is highly useful for KrF excimer laser, ArF excimer laser, EB or EUV, and is particularly useful for ArF excimer laser, EB or EUV.

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

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

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

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

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

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

또한, 구체적으로는, 상기 퍼플루오로알킬에테르 화합물로는, 퍼플루오로(2-부틸-테트라하이드로푸란) (비점 102 ℃) 을 들 수 있으며, 상기 퍼플루오로알킬아민 화합물로는, 퍼플루오로트리부틸아민 (비점 174 ℃) 을 들 수 있다.Additionally, specifically, the perfluoroalkyl ether compound includes perfluoro(2-butyl-tetrahydrofuran) (boiling point 102°C), and the perfluoroalkylamine compound includes perfluoro(2-butyl-tetrahydrofuran) (boiling point 102°C). and rottributylamine (boiling point 174°C).

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

알칼리 현상 프로세스에서 현상 처리에 사용하는 알칼리 현상액으로는, 상술한 (A) 성분 (노광 전의 (A) 성분) 을 용해할 수 있는 것이면 되고, 공지된 알칼리 현상액 중에서 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어 0.1 ∼ 10 질량％ 테트라메틸암모늄하이드록사이드 (TMAH) 수용액을 들 수 있다.The alkaline developing solution used for development in the alkaline developing process may be any solution that can dissolve the above-mentioned component (A) (component (A) before exposure), and may be appropriately selected from known alkaline developing solutions. For example, a 0.1 to 10% by mass tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution can be used.

네거티브형 현상의 처리에 사용하는 유기계 현상액이 함유하는 유기 용제로는, 상술한 (A) 성분 (노광 전의 (A) 성분) 을 용해할 수 있는 것이면 되고, 공지된 유기 용제 중에서 적절히 선택할 수 있다. 구체적으로는, 케톤계 유기 용제, 에스테르계 유기 용제, 알코올계 유기 용제, 니트릴계 유기 용제, 아미드계 유기 용제, 에테르계 유기 용제 등의 극성 용제, 탄화수소계 유기 용제 등을 들 수 있다. 또한, 현상액에는, 유기 용제가 80 질량% 이상 함유될 수 있다.The organic solvent contained in the organic developer used in the treatment of negative development may be any solvent that can dissolve the above-mentioned component (A) (component (A) before exposure), and may be appropriately selected from known organic solvents. Specific examples include polar solvents such as ketone-based organic solvents, ester-based organic solvents, alcohol-based organic solvents, nitrile-based organic solvents, amide-based organic solvents, and ether-based organic solvents, and hydrocarbon-based organic solvents. Additionally, the developer may contain 80% by mass or more of an organic solvent.

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

유기 용제 중에는, 구조 중에 상기 각 용제를 특징짓는 관능기를 복수종 포함하는 유기 용제도 존재하지만, 그 경우는, 당해 유기 용제가 갖는 관능기를 포함하는 어느 용제종에도 해당하는 것으로 한다. 예를 들어, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르는, 상기 분류 중의, 알코올계 유기 용제 또는 에테르계 유기 용제 중 어느 것에도 해당하는 것으로 한다.Among organic solvents, there are also organic solvents that contain multiple types of functional groups that characterize each of the above-mentioned solvents in their structure, but in that case, it is assumed that this applies to any solvent species containing the functional group possessed by the organic solvent. For example, diethylene glycol monomethyl ether is assumed to correspond to either alcohol-based organic solvent or ether-based organic solvent in the above classification.

탄화수소계 유기 용제는, 할로겐화되어 있어도 되는 탄화수소로 이루어지고, 할로겐 원자 이외의 치환기를 갖지 않는 탄화수소 용제이다. 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있으며, 불소 원자가 바람직하다.The hydrocarbon-based organic solvent is a hydrocarbon solvent that is composed of hydrocarbons that may be halogenated and does not have substituents other than halogen atoms. Halogen atoms include fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, and iodine atoms, with fluorine atoms being preferred.

상기 중에서도, 네거티브형 현상에 사용되는 현상액은, 고해상성의 레지스트 패턴이 얻어지기 쉬운 점에서, 에스테르계 유기 용제 및 케톤계 유기 용제로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상을 함유하는 것이 바람직하고, 에스테르계 유기 용제를 함유하는 것이 보다 바람직하다.Among the above, the developer used for negative development preferably contains at least one selected from the group consisting of ester-based organic solvents and ketone-based organic solvents, since it is easy to obtain a high-resolution resist pattern, and ester-based It is more preferable to contain an organic solvent.

에스테르계 유기 용제로는, 예를 들어, 아세트산메틸, 아세트산부틸, 아세트산에틸, 아세트산이소프로필, 아세트산아밀, 아세트산이소아밀, 메톡시아세트산에틸, 에톡시아세트산에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노페닐에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노페닐에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 2-메톡시부틸아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 4-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 3-에틸-3-메톡시부틸아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 2-에톡시부틸아세테이트, 4-에톡시부틸아세테이트, 4-프로폭시부틸아세테이트, 2-메톡시펜틸아세테이트, 3-메톡시펜틸아세테이트, 4-메톡시펜틸아세테이트, 2-메틸-3-메톡시펜틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시펜틸아세테이트, 3-메틸-4-메톡시펜틸아세테이트, 4-메틸-4-메톡시펜틸아세테이트, 프로필렌글리콜디아세테이트, 포름산메틸, 포름산에틸, 포름산부틸, 포름산프로필, 락트산에틸, 락트산부틸, 락트산프로필, 탄산에틸, 탄산프로필, 탄산부틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 피루브산프로필, 피루브산부틸, 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 프로피온산프로필, 프로피온산이소프로필, 2-하이드록시프로피온산메틸, 2-하이드록시프로피온산에틸, 메틸-3-메톡시프로피오네이트, 에틸-3-메톡시프로피오네이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 프로필-3-메톡시프로피오네이트 등을 들 수 있다.Ester-based organic solvents include, for example, methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, amyl acetate, isoamyl acetate, ethyl methoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and ethylene. Glycol Monoethyl Ether Acetate, Ethylene Glycol Monopropyl Ether Acetate, Ethylene Glycol Monobutyl Ether Acetate, Ethylene Glycol Monophenyl Ether Acetate, Diethylene Glycol Monomethyl Ether Acetate, Diethylene Glycol Monopropyl Ether Acetate, Diethylene Glycol Monoethyl Ether Acetate , Diethylene glycol monophenyl ether acetate, Diethylene glycol monobutyl ether acetate, Diethylene glycol monoethyl ether acetate, 2-methoxybutyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 4-methoxybutyl acetate, 3-methyl- 3-methoxybutyl acetate, 3-ethyl-3-methoxybutyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, 2-ethoxybutyl acetate, 4-ethoxy Butyl acetate, 4-propoxybutyl acetate, 2-methoxypentyl acetate, 3-methoxypentyl acetate, 4-methoxypentyl acetate, 2-methyl-3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-3-methoxy Pentyl acetate, 3-methyl-4-methoxypentyl acetate, 4-methyl-4-methoxypentyl acetate, propylene glycol diacetate, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate. , ethyl carbonate, propyl carbonate, butyl carbonate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, butyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, isopropyl propionate, methyl 2-hydroxypropionate, Ethyl 2-hydroxypropionate, methyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-ethoxypropionate, propyl-3-methoxypropionate, etc. there is.

상기 중에서도, 에스테르계 유기 용제로는, 아세트산부틸이 바람직하다.Among the above, butyl acetate is preferable as the ester-based organic solvent.

케톤계 유기 용제로는, 예를 들어, 1-옥타논, 2-옥타논, 1-노나논, 2-노나논, 아세톤, 4-헵타논, 1-헥사논, 2-헥사논, 디이소부틸케톤, 시클로헥사논, 메틸 시클로헥사논, 페닐아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 아세틸아세톤, 아세토닐아세톤, 이오논, 디아세토닐알코올, 아세틸카비놀, 아세토페논, 메틸나프틸케톤, 이소포론, 프로필렌카보네이트, γ-부티로락톤, 메틸아밀케톤(2-헵타논) 등을 들 수 있다.Ketone-based organic solvents include, for example, 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, acetone, 4-heptanone, 1-hexanone, 2-hexanone, and diiso. Butyl ketone, cyclohexanone, methyl cyclohexanone, phenylacetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetylacetone, acetonylacetone, ionone, diacetonyl alcohol, acetylcarbinol, acetophenone, methyl naphthyl ketone. , isophorone, propylene carbonate, γ-butyrolactone, methyl amyl ketone (2-heptanone), etc.

상기 중에서도, 케톤계 유기 용제로는, 메틸아밀케톤(2-헵타논) 이 바람직하다.Among the above, methyl amyl ketone (2-heptanone) is preferable as the ketone organic solvent.

유기계 현상액에는, 필요에 따라 공지된 첨가제를 배합할 수 있다. 그 첨가제로는, 예를 들어 계면 활성제를 들 수 있다. 계면 활성제로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 이온성이나 비이온성의 불소계 및/또는 실리콘계 계면 활성제 등을 사용할 수 있다.Known additives can be added to the organic developer as needed. Examples of the additive include surfactants. The surfactant is not particularly limited, but for example, ionic or nonionic fluorine-based and/or silicon-based surfactants can be used.

계면 활성제로는, 비이온성의 계면 활성제가 바람직하고, 불소계 계면 활성제 또는 실리콘계 계면 활성제가 보다 바람직하다.As the surfactant, nonionic surfactants are preferable, and fluorine-based surfactants or silicone-based surfactants are more preferable.

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

현상의 처리는, 공지된 현상 방법에 의해 실시하는 것이 가능하며, 예를 들어 현상액 중에 지지체를 일정 시간 침지하는 방법 (딥법), 지지체 표면에 현상액을 표면 장력에 의해 마운팅하여 일정 시간 정지시키는 방법 (패들법), 지지체 표면에 현상액을 분무하는 방법 (스프레이법), 일정 속도로 회전하고 있는 지지체 상에 일정 속도로 현상액 도출 (塗出) 노즐을 스캔하면서 현상액을 계속해서 도출하는 방법 (다이나믹 디스펜스법) 등을 들 수 있다.The development process can be performed by a known developing method, for example, a method of immersing the support in a developing solution for a certain period of time (dip method), a method of mounting the developer on the surface of the support by surface tension and stopping it for a certain period of time ( Paddle method), a method of spraying developer on the surface of a support (spray method), a method of continuously dispensing developer while scanning a nozzle that dispenses developer at a constant speed on a support rotating at a constant speed (dynamic dispensing method) ), etc.

네거티브형 현상 후의 린스 처리에 사용하는 린스액이 함유하는 유기 용제로는, 예를 들어 상기 유기계 현상액에 사용하는 유기 용제로서 예시한 유기 용제 중, 레지스트 패턴을 잘 용해시키지 않는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 통상적으로, 탄화수소계 유기 용제, 케톤계 유기 용제, 에스테르계 유기 용제, 알코올계 유기 용제, 아미드계 유기 용제 및 에테르계 유기 용제에서 선택되는 적어도 1 종류의 용제를 사용한다. 이들 중에서도, 탄화수소계 유기 용제, 케톤계 유기 용제, 에스테르계 유기 용제, 알코올계 유기 용제 및 아미드계 유기 용제에서 선택되는 적어도 1 종류가 바람직하고, 에스테르계 유기 용제 및 케톤계 유기 용제에서 선택되는 적어도 1 종류가 보다 바람직하며, 에스테르계 유기 용제가 특히 바람직하다.As an organic solvent contained in the rinse solution used in the rinse treatment after negative development, for example, one that does not easily dissolve the resist pattern can be appropriately selected from among the organic solvents exemplified as organic solvents used in the above organic developer. there is. Typically, at least one type of solvent selected from hydrocarbon-based organic solvents, ketone-based organic solvents, ester-based organic solvents, alcohol-based organic solvents, amide-based organic solvents, and ether-based organic solvents is used. Among these, at least one type selected from hydrocarbon-based organic solvents, ketone-based organic solvents, ester-based organic solvents, alcohol-based organic solvents and amide-based organic solvents is preferred, and at least one type selected from ester-based organic solvents and ketone-based organic solvents. One type is more preferable, and an ester-based organic solvent is particularly preferable.

이들 유기 용제는, 어느 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 또, 상기 이외의 유기 용제나 물과 혼합하여 사용해도 된다. 단, 현상 특성을 고려하면, 린스액 중의 물의 함유량은, 린스액의 전체량에 대해, 30 질량％ 이하가 바람직하고, 10 질량％ 이하가 보다 바람직하고, 5 질량％ 이하 더욱 바람직하며, 3 질량％ 이하가 특히 바람직하다.These organic solvents may be used individually, or two or more types may be used in mixture. Additionally, it may be used by mixing with organic solvents other than the above or water. However, considering the development characteristics, the water content in the rinse liquid is preferably 30% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and 3% by mass or less, relative to the total amount of the rinse liquid. % or less is particularly preferable.

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

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

린스액을 사용한 린스 처리 (세정 처리) 는, 공지된 린스 방법에 의해 실시할 수 있다. 그 방법으로는, 예를 들어 일정 속도로 회전하고 있는 지지체 상에 린스액을 계속해서 도출하는 방법 (회전 도포법), 린스액 중에 지지체를 일정 시간 침지하는 방법 (딥법), 지지체 표면에 린스액을 분무하는 방법 (스프레이법) 등을 들 수 있다.Rinsing treatment (cleaning treatment) using a rinse liquid can be performed by a known rinsing method. The method includes, for example, a method of continuously drawing a rinse solution onto a support rotating at a constant speed (rotation application method), a method of immersing the support in a rinse solution for a certain period of time (dip method), and applying the rinse solution to the surface of the support. A method of spraying (spray method), etc.

실시예Example

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

<레지스트 조성물의 기재 성분: 고분자 화합물><Base component of resist composition: polymer compound>

본 실시예에 사용한 고분자 화합물 P-1 ∼ P-13 은, 각 고분자 화합물을 구성하는 구성 단위를 제공하는 모노머 M-1 ∼M-13 을, 소정의 몰비로 사용하여 라디칼 중합시킴으로써 각각 얻었다.The polymer compounds P-1 to P-13 used in this example were each obtained by radical polymerization of monomers M-1 to M-13, which provide structural units constituting each polymer compound, using a predetermined molar ratio.

고분자 화합물 P-1 ∼ P-13 에 대해, ¹³C-NMR 에 의해 구해진 그 고분자 화합물의 공중합 조성비 (고분자 화합물 중의 각 구성 단위의 비율 (몰비)), GPC 측정에 의해 구한 표준 폴리스티렌 환산의 질량 평균 분자량 (Mw) 및 분자량 분산도 (PDI) 를 표 1 에 병기하였다.For polymer compounds P-1 to P-13, the copolymer composition ratio of the polymer compound (ratio (molar ratio) of each structural unit in the polymer compound) determined by ¹³ C-NMR, mass average in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement Molecular weight (Mw) and molecular weight dispersion (PDI) are listed in Table 1.

고분자화합물polymer compounds 공중합 조성비Copolymer composition ratio Mw
Mw
PDI
(Mw/Mn)PDI
(Mw/Mn) (a-1)(a-1) (a-2)(a-2) (a-3)(a-3) 기타etc 몰비molar ratio P-1P-1 M-6M-6 M-9M-9 M-1M-1 M-3M-3 -- -- -- 20/20/30/3020/20/30/30 90009000 1.751.75 P-2P-2 M-6M-6 M-9M-9 M-1M-1 M-5M-5 -- -- -- 20/20/40/2020/20/40/20 84008400 1.681.68 P-3P-3 M-6M-6 M-9M-9 M-1M-1 M-3M-3 -- -- M-12M-12 15/20/25/30/1015/20/25/30/10 78007800 1.641.64 P-4P-4 M-6M-6 M-9M-9 M-2M-2 M-3M-3 -- -- M-12M-12 20/20/20/30/1020/20/20/30/10 85008500 1.721.72 P-5P-5 M-6M-6 M-9M-9 M-1M-1 M-4M-4 -- -- M-12M-12 30/10/30/20/1030/10/30/20/10 95009500 1.661.66 P-6P-6 M-6M-6 M-9M-9 M-1M-1 M-5M-5 -- -- M-13M-13 20/20/30/25/520/20/30/25/5 75007500 1.681.68 P-7P-7 M-6M-6 M-9M-9 M-1M-1 -- -- -- -- 20/30/5020/30/50 81008100 1.721.72 P-8P-8 M-6M-6 M-10M-10 M-1M-1 M-3M-3 -- -- M-12M-12 15/20/25/30/1015/20/25/30/10 80008000 1.641.64 P-9P-9 M-7M-7 M-9M-9 M-1M-1 M-3M-3 -- -- M-12M-12 15/20/25/30/1015/20/25/30/10 81008100 1.641.64 P-10P-10 M-6M-6 M-9M-9 M-5M-5 M-3M-3 -- -- -- 20/20/30/3020/20/30/30 90009000 1.751.75 P-11P-11 -- M-9M-9 M-1M-1 -- -- -- -- 50/5050/50 75007500 1.631.63 P-12P-12 M-6M-6 -- M-1M-1 -- -- -- -- 50/5050/50 80008000 1.651.65 P-13P-13 -- -- M-1M-1 M-3M-3 M-8M-8 M-11M-11 M-12M-12 25/30/15/20/1025/30/15/20/10 75007500 1.641.64

표 중의 몰비는, 예를 들어 P-1 에 대해서는, M-6:M-9:M-1:M-3 의 몰비를 나타내고, P-2 ~ P-13 에 대해서도 역시 그렇다.The molar ratio in the table, for example, represents the molar ratio of M-6:M-9:M-1:M-3 for P-1, and the same applies to P-2 to P-13.

<레지스트 조성물><Resist composition>

표 2 에 나타내는 각 성분을 혼합하여 용해하고, 각 예의 레지스트 패턴 형성 방법에서 사용하는 레지스트 조성물을 각각 조제하였다.Each component shown in Table 2 was mixed and dissolved to prepare a resist composition to be used in the resist pattern formation method of each example.

(A)성분(A) Ingredient (B)성분(B) Ingredient (D)성분(D) Ingredient (F)성분(F)Ingredients (S)성분(S)Ingredients 실시예1Example 1 P-1
[100]P-1
[100] PAG-1
[2.5]PAG-1
[2.5] PAG-2
[1.0]PAG-2
[1.0] PAG-3
[3.0]PAG-3
[3.0] Additive-1
[1.5]Additive-1
[1.5] PGMEA/PGME(70/30)
[3200]PGMEA/PGME(70/30)
[3200] 실시예2Example 2 P-2
[100]P-2
[100] PAG-1
[2.5]PAG-1
[2.5] PAG-2
[1.0]PAG-2
[1.0] PAG-3
[3.0]PAG-3
[3.0] Additive-1
[1.5]Additive-1
[1.5] PGMEA/PGME(70/30)
[3200]PGMEA/PGME(70/30)
[3200] 실시예3Example 3 P-3
[100]P-3
[100] PAG-1
[2.5]PAG-1
[2.5] PAG-2
[1.0]PAG-2
[1.0] PAG-3
[3.0]PAG-3
[3.0] Additive-1
[1.5]Additive-1
[1.5] PGMEA/PGME(70/30)
[3200]PGMEA/PGME(70/30)
[3200] 실시예4Example 4 P-4
[100]P-4
[100] PAG-1
[2.5]PAG-1
[2.5] PAG-2
[1.0]PAG-2
[1.0] PAG-3
[3.0]PAG-3
[3.0] Additive-1
[1.5]Additive-1
[1.5] PGMEA/PGME(70/30)
[3200]PGMEA/PGME(70/30)
[3200] 실시예5Example 5 P-5
[100]P-5
[100] PAG-1
[2.5]PAG-1
[2.5] PAG-2
[1.0]PAG-2
[1.0] PAG-3
[3.0]PAG-3
[3.0] Additive-1
[1.5]Additive-1
[1.5] PGMEA/PGME(70/30)
[3200]PGMEA/PGME(70/30)
[3200] 실시예6Example 6 P-6
[100]P-6
[100] PAG-1
[2.5]PAG-1
[2.5] PAG-2
[1.0]PAG-2
[1.0] PAG-3
[3.0]PAG-3
[3.0] Additive-1
[1.5]Additive-1
[1.5] PGMEA/PGME(70/30)
[3200]PGMEA/PGME(70/30)
[3200] 실시예7Example 7 P-7
[100]P-7
[100] PAG-1
[2.5]PAG-1
[2.5] PAG-2
[1.0]PAG-2
[1.0] PAG-3
[3.0]PAG-3
[3.0] Additive-1
[1.5]Additive-1
[1.5] PGMEA/PGME(70/30)
[3200]PGMEA/PGME(70/30)
[3200] 실시예8Example 8 P-8
[100]P-8
[100] PAG-1
[2.5]PAG-1
[2.5] PAG-2
[1.0]PAG-2
[1.0] PAG-3
[3.0]PAG-3
[3.0] Additive-1
[1.5]Additive-1
[1.5] PGMEA/PGME(70/30)
[3200]PGMEA/PGME(70/30)
[3200] 실시예9Example 9 P-9
[100]P-9
[100] PAG-1
[2.5]PAG-1
[2.5] PAG-2
[1.0]PAG-2
[1.0] PAG-3
[3.0]PAG-3
[3.0] Additive-1
[1.5]Additive-1
[1.5] PGMEA/PGME(70/30)
[3200]PGMEA/PGME(70/30)
[3200] 실시예10Example 10 P-10
[100]P-10
[100] PAG-1
[2.5]PAG-1
[2.5] PAG-2
[1.0]PAG-2
[1.0] PAG-3
[3.0]PAG-3
[3.0] Additive-1
[1.5]Additive-1
[1.5] PGMEA/PGME(70/30)
[3200]PGMEA/PGME(70/30)
[3200] 비교예1Comparative Example 1 P-11
[100]P-11
[100] PAG-1
[2.5]PAG-1
[2.5] PAG-2
[1.0]PAG-2
[1.0] PAG-3
[3.0]PAG-3
[3.0] Additive-1
[1.5]Additive-1
[1.5] PGMEA/PGME(70/30)
[3200]PGMEA/PGME(70/30)
[3200] 비교예2Comparative example 2 P-12
[100]P-12
[100] PAG-1
[2.5]PAG-1
[2.5] PAG-2
[1.0]PAG-2
[1.0] PAG-3
[3.0]PAG-3
[3.0] Additive-1
[1.5]Additive-1
[1.5] PGMEA/PGME(70/30)
[3200]PGMEA/PGME(70/30)
[3200] 비교예3Comparative Example 3 P-13
[100]P-13
[100] PAG-1
[2.5]PAG-1
[2.5] PAG-2
[1.0]PAG-2
[1.0] PAG-3
[3.0]PAG-3
[3.0] Additive-1
[1.5]Additive-1
[1.5] PGMEA/PGME(70/30)
[3200]PGMEA/PGME(70/30)
[3200]

표 2 중, 각 약호는 각각 이하의 의미를 갖는다. [] 내의 수치는 배합량 (질량부) 이다.In Table 2, each symbol has the following meaning. The numbers in [] are the mixing amount (parts by mass).

P-1~P-13：상기 표 1 의 고분자 화합물 P-1~P-13. P-1 to P-13: Polymer compounds P-1 to P-13 in Table 1 above.

PAG-1 및 PAG-2：하기 화학식 (B)-1 ∼ (B)-2 로 나타내는 산 발생제.PAG-1 and PAG-2: Acid generators represented by the following formulas (B)-1 to (B)-2.

PAG-3: 하기 화학식 (D)-1 로 나타내는 산 확산 제어제.PAG-3: An acid diffusion control agent represented by the following formula (D)-1.

Additive-1：하기 화학식 (F)-1 로 나타내는 함불소 고분자 화합물. GPC 측정에 의해 구한 표준 폴리스티렌 환산의 질량 평균 분자량 (Mw) 은 17100, 분자량 분산도 (Mw/Mn) 는 1.71. ¹³C-NMR 에 의해 구해진 공중합 조성비 (구조식 중의 각 구성 단위의 비율 (몰비)) 은 l/m = 52/48.Additive-1: A fluorinated polymer compound represented by the following formula (F)-1. The mass average molecular weight (Mw) calculated by GPC measurement in terms of standard polystyrene was 17100, and the molecular weight dispersion (Mw/Mn) was 1.71. ¹³ The copolymer composition ratio (ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) determined by C-NMR is l/m = 52/48.

PGMEA: 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트PGMEA: propylene glycol monomethyl ether acetate

PGME: 프로필렌글리콜모노메틸에테르PGME: propylene glycol monomethyl ether

<네거티브형 레지스트 패턴의 형성 : 실시예 1~10 및 비교예 1~3><Formation of negative resist pattern: Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3>

12 인치의 실리콘 웨이퍼 상에, 유기계 반사 방지막 조성물 「ARC95」 (상품명, 브루어 사이언스사 제조) 를 스피너를 사용하여 도포하고, 핫플레이트 상에서 205 ℃, 60 초간 소성하여 건조시킴으로써, 막두께 90 ㎚ 의 유기계 반사 방지막을 형성하였다.On a 12-inch silicon wafer, an organic anti-reflective coating composition "ARC95" (brand name, manufactured by Brewer Science) was applied using a spinner, baked at 205°C for 60 seconds on a hot plate, and dried to form an organic anti-reflective coating composition with a film thickness of 90 nm. An antireflection film was formed.

이어서, 이 막 상에, 상기 [표 2]의 레지스트 조성물을 각각 스피너를 사용하여 도포하고, 핫플레이트 상에서, 온도 110 ℃ 에서 60 초간의 조건으로 포스트 어플라이 베이크(PAB) 처리를 실시하고, 건조시킴으로써, 막두께 85 ㎚ 의 레지스트막을 형성하였다.Next, the resist compositions shown in Table 2 above were applied onto this film using a spinner, and post-apply bake (PAB) treatment was performed on a hot plate at a temperature of 110°C for 60 seconds, followed by drying. By doing this, a resist film with a film thickness of 85 nm was formed.

다음으로, 그 레지스트막에 대해, 액침용 ArF 노광 장치 NSR-S609B [Nikon 사 제조；NA (개구 수) =1.30, Crosspole (0.78-0.97) with POLANO, 액침 매체：물] 에 의해, Next, the resist film was exposed to the liquid immersion ArF exposure device NSR-S609B [manufactured by Nikon; NA (numerical aperture) = 1.30, Crosspole (0.78-0.97) with POLANO, liquid immersion medium: water].

타겟 1：라인 앤드 스페이스 (스페이스 폭 40 ㎚/피치 100 ㎚), Target 1: Line and space (space width 40 nm/pitch 100 nm),

타겟 2：트렌치 (스페이스 폭 45 ㎚/피치 160 ㎚), Target 2: Trench (space width 45 nm/pitch 160 nm),

의 각 포토마스크를 개재하여, ArF 엑시머 레이저 (193 ㎚) 를 선택적으로 각각 조사하였다.Each photomask was selectively irradiated with an ArF excimer laser (193 nm).

그 후, 90 ℃ 에서 60 초간 포스트 익스포져 베이크(PEB)처리를 실시하였다. Afterwards, post exposure bake (PEB) treatment was performed at 90°C for 60 seconds.

이어서, 23 ℃ 에서, 아세트산부틸을 사용하여 30 초간의 용제 현상을 실시하고, 물기를 털어내어 건조를 실시하였다. Next, solvent development was performed at 23°C for 30 seconds using butyl acetate, and water was shaken off and dried.

그 결과, 타겟 1 의 경우, 어느 예에 있어서도, 스페이스 폭 45 ㎚/피치 100 ㎚ 의 라인 앤드 스페이스 패턴 (이하, 간단히 「LS 패턴」 이라고도 한다) 이 형성되었다. 타겟 2 의 경우, 어느 예에 있어서도, 스페이스 폭 50 ㎚/피치 160 ㎚ 의 트렌치 패턴이 형성되었다.As a result, in the case of target 1, a line and space pattern (hereinafter also simply referred to as an “LS pattern”) with a space width of 45 nm/pitch of 100 nm was formed in all examples. In the case of target 2, a trench pattern with a space width of 50 nm/pitch of 160 nm was formed in both examples.

<네거티브형 레지스트 패턴의 평가><Evaluation of negative resist pattern>

[초점 심도폭 (DOF) 특성의 평가][Evaluation of depth of focus (DOF) characteristics]

상기 네거티브형 레지스트 패턴의 형성 (타겟 2 의 경우) 에 있어서, 초점을 적절히 상하로 어긋나게 하여, 상기 레지스트 패턴의 형성과 동일하게 하여 레지스트 패턴을 형성하였다. 이 때, 스페이스 부분을 형성할 수 있는 범위의 초점 심도폭 (DOF, 단위：nm) 을 구하였다. 그 결과를 「DOF (㎚)」 로서 표 3 에 나타내었다.In the formation of the negative resist pattern (in the case of target 2), the focus was appropriately shifted up and down, and the resist pattern was formed in the same manner as the formation of the above resist pattern. At this time, the depth of focus width (DOF, unit: nm) within the range within which the space portion can be formed was determined. The results are shown in Table 3 as “DOF (nm)”.

「DOF」 란, 동일한 노광량으로, 초점을 상하로 어긋나게 하여 노광했을 때에, 소정 형상의 레지스트 패턴을 형성할 수 있는 초점 심도의 범위, 즉 마스크 패턴에 충실한 레지스트 패턴이 얻어지는 범위를 말한다. 이 범위가 넓을 (값이 클) 수록 프로세스 마진이 큰 것을 의미한다.“DOF” refers to the range of depth of focus that can form a resist pattern of a predetermined shape when exposed with the same exposure amount and with the focus shifted up and down, that is, the range in which a resist pattern faithful to the mask pattern is obtained. The wider this range (larger value) means the larger the process margin.

[CDU (패턴 치수의 면내 균일성)][CDU (in-plane uniformity of pattern dimensions)]

상기 CH 패턴 중 100 개의 홀을 측장 SEM (주사 전자 현미경, 가속 전압 300V, 상품명 : S-9380, 히타치 하이 테크놀로지사 제조)에 의해 위에서 관찰하고, 각 홀의 홀 직경(nm)을 측정했다. 그 측정 결과로부터 산출한 표준 편차 (σ)의 3 배 값 (3σ)을 구하였다. 그 결과를 「CDU」로 [표 3]에 나타낸다.100 holes in the CH pattern were observed from above with a measurement SEM (scanning electron microscope, acceleration voltage 300 V, brand name: S-9380, manufactured by Hitachi High Technologies), and the hole diameter (nm) of each hole was measured. A value (3σ) that is three times the standard deviation (σ) calculated from the measurement results was obtained. The results are shown in [Table 3] as “CDU”.

이와 같이 하여 구해진 3σ는, 그 값이 작을수록, 해당 레지스트 막에 형성된 복수의 홀치수 (CD) 균일성이 높다는 것을 의미한다.The smaller the value of 3σ determined in this way, the higher the uniformity of the hole dimensions (CD) of the plurality of holes formed in the resist film.

네거티브형 현상negative phenomenon DOFDOF CDUCDU 실시예 1Example 1 8080 6.56.5 실시예 2Example 2 7070 6.76.7 실시예 3Example 3 100100 6.36.3 실시예 4Example 4 100100 6.26.2 실시예 5Example 5 7070 6.46.4 실시예 6Example 6 9090 6.56.5 실시예 7Example 7 6060 7.27.2 실시예 8Example 8 7070 6.96.9 실시예 9Example 9 7070 7.17.1 실시예 10Example 10 7070 6.96.9 비교예 1Comparative Example 1 7070 8.18.1 비교예 2Comparative Example 2 5050 7.87.8 비교예 3Comparative Example 3 5050 8.58.5

표 3 에 나타내는 결과로부터, 실시예 1 ∼ 10 은, 비교예 1 ∼ 3 에 비해, DOF (㎚) 의 값이 동일하거나 또는 큰 것으로부터, 프로세스 마진이 큰 것을 알 수 있다.From the results shown in Table 3, it can be seen that Examples 1 to 10 have large process margins compared to Comparative Examples 1 to 3 because the DOF (nm) values are the same or larger.

또, 실시예 1 ∼ 10 은, 비교예 1 ∼ 3 에 비해, CDU 의 값이 작은 것으로부터, 패턴 치수의 면내 균일성이 높은 것을 확인할 수 있다.In addition, it can be confirmed that Examples 1 to 10 have higher in-plane uniformity of pattern dimensions because the CDU value is smaller than that of Comparative Examples 1 to 3.

<실시예 3, 5, 6 의 레지스트 조성물을 사용한 포지티브형 레지스트 패턴의 형성><Formation of a positive resist pattern using the resist compositions of Examples 3, 5, and 6>

다음으로, 그 레지스트막에 대해, 액침용 ArF 노광 장치 NSR-S609B [Nikon 사 제조；NA (개구 수) =1.30, Crosspole (0.78-0.97) with POLANO, 액침 매체：물] 에 의해, 200 nm 피치/40 nm 라인, 마스크 사이즈 50nm 의 포토마스크를 개재하여, ArF 엑시머 레이저 (193 ㎚) 를 선택적으로 각각 조사하였다.Next, the resist film was immersed using an ArF exposure device NSR-S609B [manufactured by Nikon; NA (numerical aperture) = 1.30, Crosspole (0.78-0.97) with POLANO, immersion medium: water] at a pitch of 200 nm. Each was selectively irradiated with an ArF excimer laser (193 nm) through a photomask with a /40 nm line and a mask size of 50 nm.

이어서, 23 ℃ 에서, 2.38 질량%의 TMAH(테트라메틸암모늄하이드록시드)을 사용하여 20 초간의 알칼리 현상을 실시하고, 물기를 털어내어 건조를 실시하였다. Next, alkaline development was performed for 20 seconds at 23°C using 2.38% by mass of TMAH (tetramethylammonium hydroxide), and water was shaken off and dried.

그 결과, 200 nm 피치/40 nm 라인의 라인 & 스페이스 패턴 (이하 「LS 패턴」이라고 한다) 이 형성되었다.As a result, a line & space pattern (hereinafter referred to as “LS pattern”) of 200 nm pitch/40 nm lines was formed.

<포지티브형 레지스트 패턴의 평가><Evaluation of positive resist pattern>

[라인 위드 러프니스 (LWR) 의 평가][Evaluation of Line With Roughness (LWR)]

상기와 같이 하여 형성된 레지스트 패턴에 있어서, 측장 SEM (가속 전압 300 V) 에 의해 LS 패턴의 스페이스폭을 스페이스의 길이 방향으로 400 군데 측정하였다. 측장 SEM 로는, 히타치 하이테크놀로지즈사 제조의 주사형 전자 현미경 (상품명 : S-9380) 을 사용하였다.In the resist pattern formed as described above, the space width of the LS pattern was measured at 400 locations in the longitudinal direction of the space using a measurement SEM (accelerating voltage 300 V). As a measurement SEM, a scanning electron microscope (brand name: S-9380) manufactured by Hitachi High Technologies Co., Ltd. was used.

이어서, 각 패턴의 스페이스폭의 측정 결과로부터, 표준편차 (s) 의 3 배값 (3s) 을 구하고, 400 군데의 3s 에 대해 평균화한 값을 LWR 을 나타내는 척도로서 산출하였다. 그 결과를 「LWR(nm)」로서 [표 4] 에 나타낸다.Next, from the measurement results of the space width of each pattern, three times the standard deviation (s) (3s) was obtained, and the averaged value of 3s at 400 locations was calculated as a measure of LWR. The results are shown in Table 4 as “LWR (nm)”.

이렇게 해서 구한 3s 는, 그 값이 작을수록 스페이스 부분의 러프니스가 작고, 보다 균일한 폭의 스페이스를 갖는 LS 패턴을 얻어진 것을 의미한다.The 3s obtained in this way means that the smaller the value, the smaller the roughness of the space portion, and an LS pattern with spaces of more uniform width is obtained.

포지티브형 현상positive phenomenon DOFDOF LWRLWR 실시예 3Example 3 100100 3.83.8 실시예 5Example 5 120120 4.14.1 실시예 6Example 6 110110 4.04.0

이와 같이, 50 ㎚ 이하라는 미세한 패턴을 형성하고자 한 경우에도, 본 발명을 적용한 레지스트 패턴 형성 방법에 의하면, 해상 불량을 발생하지 않고, 양호한 형상의 레지스트 패턴을 형성할 수 있는 것을 확인할 수 있다.In this way, it can be confirmed that even when it is intended to form a fine pattern of 50 nm or less, it is possible to form a resist pattern with a good shape without causing resolution defects according to the resist pattern forming method to which the present invention is applied.

또한, 본 발명의 레지스트 조성물을 사용하면 네거티브형 현상 및 포지티브형 현상 모두 양호한 패턴을 형성하는 것이 가능하고, 어느 현상에서도 문제가 없음을 확인할 수 있다.In addition, it can be confirmed that by using the resist composition of the present invention, it is possible to form a good pattern in both negative development and positive development, and there are no problems in either development.

Claims

산의 작용에 의해 현상액에 대하여 용해성이 변화하는 성분 (A) 및 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 산 발생제 성분 (B) 를 함유하는 레지스트 조성물로서, 상기 성분 (A) 가 하기 식 (1) 로 나타내는 구성 단위 (a-1) 및 하기 식 (2) 로 나타내는 구성 단위 (a-2) 를 갖는 고분자 화합물 (A1) 를 함유하는 것을 특징으로 하는 레지스트 조성물.

[식 중, R 은 수소 원자, 탄소수 1 ~ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ~ 5 의 할로겐화알킬기이다. Va⁰¹¹은 2 가의 연결기 또는 단결합이다. n_a011 은 0 또는 1 이다. Ra⁰¹¹, Ra⁰¹², Ra⁰¹³및 Ra⁰¹⁴ 는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 5 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기이다. Ra⁰¹⁵ 는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 10 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기이다.]

[식 중, R 은, 수소 원자, 탄소수 1 ~ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ~ 5 의 할로겐화알킬기이다. Va⁰²¹는 2 가의 연결기 또는 단결합이다. n_a021는 0 또는 1 이다. Ra⁰²¹ 은 지환식 탄화수소기이다. Ra⁰²²및 Ra⁰²³ 은, 각각 독립적으로, 탄소수 1 ~ 5 의 알킬기이며, 둘 중 하나가 메틸기인 경우, 나머지는 메틸기가 아니다.] A resist composition containing a component (A) whose solubility changes in a developer due to the action of an acid and an acid generator component (B) which generates an acid upon irradiation of radiation, wherein the component (A) has the formula (1): A resist composition comprising a polymer compound (A1) having a structural unit (a-1) represented by ) and a structural unit (a-2) represented by the following formula (2).

[Wherein, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Va ⁰¹¹ is a divalent linking group or a single bond. n _a011 is 0 or 1. Ra ⁰¹¹ , Ra ⁰¹² , Ra ⁰¹³ and Ra ⁰¹⁴ are each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent. Ra ⁰¹⁵ is a straight or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent.]

[In the formula, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Va ⁰²¹ is a divalent linking group or a single bond. n _a021 is 0 or 1. Ra ⁰²¹ is an alicyclic hydrocarbon group. Ra ⁰²² and Ra ⁰²³ are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and when one of them is a methyl group, the other is not a methyl group.]

제 1 항에 있어서, 상기 고분자 화합물 (A1) 가 락톤 또는 술톤 함유 고리형기를 포함하는 (메트)아크릴산 에스테르로부터 유도되는 구성 단위 (a-3) 로부터 선택되는 적어도 2종의 구성 단위를 추가로 갖는, 레지스트 조성물.The polymer compound (A1) according to claim 1, wherein the polymer compound (A1) further has at least two structural units selected from structural units (a-3) derived from (meth)acrylic acid ester containing a lactone or sultone-containing cyclic group. , resist composition.

제 2 항에 있어서, 상기 구성 단위 (a-3) 로부터 선택되는 구성 단위 중 1종이 락톤 또는 술톤 함유 단고리형기를 포함하는 (메트)아크릴산 에스테르로부터 유도되는 구성 단위 (a-3-1) 이고, 나머지 1종이 락톤 또는 술톤 함유 다고리형기를 포함하는 (메트)아크릴산 에스테르로부터 유도되는 구성 단위 (a-3-2) 인, 레지스트 조성물.The method according to claim 2, wherein one type of structural unit selected from the structural unit (a-3) is a structural unit (a-3-1) derived from a (meth)acrylic acid ester containing a lactone or sultone-containing monocyclic group, A resist composition wherein the remaining type is structural unit (a-3-2) derived from (meth)acrylic acid ester containing a lactone or sultone-containing polycyclic group.

제 3 항에 있어서, 상기 구성 단위(a-3-1) 이 감마 부티로락톤 (메트)아크릴레이트인, 레지스트 조성물.The resist composition according to claim 3, wherein the structural unit (a-3-1) is gamma butyrolactone (meth)acrylate.

제 2 항에 있어서, 상기 구성 단위 (a-3) 중 1 종이 락톤 또는 술톤 함유 고리형기와 (메트)아크릴산 에스테르기 사이에 연결기를 갖는 구성 단위 (a-3-3) 인, 레지스트 조성물.The resist composition according to claim 2, wherein one of the structural units (a-3) is structural unit (a-3-3) having a linking group between a lactone- or sultone-containing cyclic group and a (meth)acrylic acid ester group.

제 1 항에 있어서, 상기 식 (2) 로 나타내는 구성 단위 (a-2) 의 Ra⁰²¹ 이 다고리형의 지환식 탄화수소기인, 레지스트 조성물.The resist composition according to claim 1, wherein Ra ⁰²¹ of the structural unit (a-2) represented by the formula (2) is a polycyclic alicyclic hydrocarbon group.

하기 식 (1) 로 나타내는 구성 단위 (a-1) 및 하기 식 (2) 로 나타내는 구성 단위 (a-2) 를 갖는 고분자 화합물.

[식 중, R 은 수소 원자, 탄소수 1 ~ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ~ 5 의 할로겐화알킬기이다. Va⁰¹¹은 2 가의 연결기 또는 단결합이다. n_a011 은 0 또는 1 이다. Ra⁰¹¹, Ra⁰¹², Ra⁰¹³및 Ra⁰¹⁴ 는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 5 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기이다. Ra⁰¹⁵ 는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 10 의 직사슬형 또는 분기사슬형의 알킬기이다.]

[식 중, R 은, 수소 원자, 탄소수 1 ~ 5 의 알킬기 또는 탄소수 1 ~ 5 의 할로겐화알킬기이다. Va⁰²¹는 2 가의 연결기 또는 단결합이다. n_a021는 0 또는 1 이다. Ra⁰²¹ 은 지환식 탄화수소기이다. Ra⁰²²및 Ra⁰²³ 은, 각각 독립적으로, 탄소수 1 ~ 5 의 알킬기이며, 둘 중 하나가 메틸기인 경우, 나머지는 메틸기가 아니다.] A polymer compound having a structural unit (a-1) represented by the following formula (1) and a structural unit (a-2) represented by the following formula (2).

[Wherein, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Va ⁰¹¹ is a divalent linking group or a single bond. n _a011 is 0 or 1. Ra ⁰¹¹ , Ra ⁰¹² , Ra ⁰¹³ and Ra ⁰¹⁴ are each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent. Ra ⁰¹⁵ is a straight or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent.]

[In the formula, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Va ⁰²¹ is a divalent linking group or a single bond. n _a021 is 0 or 1. Ra ⁰²¹ is an alicyclic hydrocarbon group. Ra ⁰²² and Ra ⁰²³ are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and when one of them is a methyl group, the other is not a methyl group.]

제 7 항에 있어서, 상기 식 (2) 로 나타내는 구성 단위 (a-2) 의 Ra⁰²¹ 이 다고리형의 지환식 탄화수소기인, 고분자 화합물.The polymer compound according to claim 7, wherein Ra ⁰²¹ of the structural unit (a-2) represented by the formula (2) is a polycyclic alicyclic hydrocarbon group.

제 1 항에 따른 레지스트 조성물을 사용하여 지지체 상에 레지스트 막을 형성하는 공정, 상기 레지스트 막을 노광하는 공정, 및 상기 노광 후의 레지스트 막을 현상액을 이용하여 현상하는 공정을 포함하는 레지스트 패턴 형성 방법.A resist pattern forming method comprising the steps of forming a resist film on a support using the resist composition according to claim 1, exposing the resist film, and developing the exposed resist film using a developer.