JP2003327688A - Monomer for resist material, polymer for resist material and acid dissociable group-containing resin - Google Patents

Monomer for resist material, polymer for resist material and acid dissociable group-containing resin

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JP2003327688A
JP2003327688A JP2002133994A JP2002133994A JP2003327688A JP 2003327688 A JP2003327688 A JP 2003327688A JP 2002133994 A JP2002133994 A JP 2002133994A JP 2002133994 A JP2002133994 A JP 2002133994A JP 2003327688 A JP2003327688 A JP 2003327688A
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JP
Japan
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group
resist material
acid
polymer
reaction
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Application number
JP2002133994A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatatomi Nishikubo
忠臣 西久保
Atsushi Kameyama
敦 亀山
Hiroto Kudo
宏人 工藤
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JSR Corp
Kanagawa University
Original Assignee
JSR Corp
Kanagawa University
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a monomer for forming a resist highly transparent to radiation and satisfying a fundamental function, a polymer for a resist material and an acid dissociable group-containing resin used in a chemical amplification type resist. <P>SOLUTION: The acid dissociable group-containing resin is insoluble or hardly soluble in alkali and becomes easily soluble in alkali by the action of an acid and has a repeating unit represented by formula (8) (wherein R<SP>1</SP>and R<SP>3</SP>are each a divalent organic group containing a fluorine atom, R<SP>2</SP>is a lower hydrocarbon group and X is a side chain containing an acid dissociable group). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、感放射線性樹脂組
成物に関し、特にKrFエキシマレーザー、ArFエキ
シマレーザー(波長193nm)あるいはF2エキシマ
レーザー(波長157nm)等の遠紫外線、シンクロト
ロン放射線等のX線、電子線等の荷電粒子線の如き各種
の放射線を使用する微細加工に有用な化学増幅型レジス
トを形成するための単量体、レジスト材用重合体および
酸解離性基含有樹脂に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition, and particularly to far ultraviolet rays such as KrF excimer laser, ArF excimer laser (wavelength 193 nm) or F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), synchrotron radiation and the like. The present invention relates to a monomer for forming a chemically amplified resist useful for fine processing using various kinds of radiation such as charged particle beams such as X-rays and electron beams, a polymer for a resist material, and an acid-labile group-containing resin.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路素子の製造に代表される微細加
工の分野においては、より高い集積度を得るために、K
rFエキシマレーザー(波長248nm)、ArFエキ
シマレーザー(波長193nm)あるいはF2エキシマ
レーザー(波長157nm)に代表される短波長の放射
線を用いたリソグラフィ技術が多用されている。このよ
うなエキシマレーザーによる照射に適したレジストとし
て、アルカリ不溶性またはアルカリ難溶性であって酸の
作用によりアルカリ易溶性となる酸解離性基含有樹脂
と、放射線の照射により酸を発生する成分とによる化学
増幅効果を利用したレジスト(以下、「化学増幅型レジ
スト」という。)が既に提案されている。酸解離性基含
有樹脂の中でフッ素原子が導入された例としては、複数
の樹脂(M.Shirai,et.al.,J.Photopolym.Sci.Tecnol.,1
4,621(2001)、D.Schmaljohann,et.al.,J.Photopolym.Sc
i.Tecnol.,13,451(2000)、C.K.Ober,et.al.,J.Photopol
ym.Sci.Tecnol.,14,613(2001)、)が知られている。 また、ビスオキセタン化合物を用いたポリエーテル重合
体について知られている(T.Nishikubo,A.Kameyama,M.I
to,T.Nakajima,and H.Miyazaki,J.Polym.Sci.Part A:Po
lym.Chem.,37,2781(1999)。
2. Description of the Related Art In the field of microfabrication represented by the manufacture of integrated circuit devices, in order to obtain a higher degree of integration, K
A lithographic technique using short-wave radiation represented by rF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm) or F 2 excimer laser (wavelength 157 nm) is widely used. As a resist suitable for irradiation by such an excimer laser, an acid-dissociable group-containing resin that is alkali-insoluble or sparingly soluble and becomes alkali-soluble by the action of an acid, and a component that generates an acid by irradiation of radiation are used. A resist utilizing a chemical amplification effect (hereinafter referred to as “chemical amplification resist”) has already been proposed. Examples of the introduction of a fluorine atom in the acid-labile group-containing resin include a plurality of resins (M.Shirai, et.al., J.Photopolym.Sci.Tecnol., 1).
4,621 (2001), D.Schmaljohann, et.al., J.Photopolym.Sc
i.Tecnol., 13,451 (2000), CKOber, et.al., J.Photopol
ym.Sci.Tecnol., 14,613 (2001),) is known. In addition, a polyether polymer using a bisoxetane compound is known (T.Nishikubo, A. Kameyama, MI.
to, T.Nakajima, and H.Miyazaki, J.Polym.Sci.Part A: Po
lym. Chem., 37, 2781 (1999).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エキシ
マレーザー光、特にF2エキシマレーザー(波長157
nm)光は真空紫外に属する波長の光であるため、殆ど
の有機化合物がその光を吸収するのでレジストの透明性
が低下するという問題がある。また、波長が短いことか
らエネルギーの強い光であるためレジストに対して光架
橋や光分解を引き起こしてしまうという問題がある。光
架橋や光分解が生じると、レジストとしての感度、解像
度、ドライエッチング耐性等が低下する。本発明は、こ
のような問題に対処するためになされたもので、放射線
に対する透明性が高く、レジストに要求される基本性能
を満たすレジスト材用重合体を形成するための単量体、
レジスト材用重合体および化学増幅型レジストに用いら
れる酸解離性基含有樹脂の提供を目的とする。
However, excimer laser light, especially F 2 excimer laser (wavelength 157) is used.
(nm) light is a light having a wavelength belonging to vacuum ultraviolet, and therefore most organic compounds absorb the light, so that there is a problem that the transparency of the resist is lowered. Further, since the wavelength is short, the energy of the light is strong, which causes a problem that photo-crosslinking or photolysis is caused in the resist. When photocrosslinking or photolysis occurs, the sensitivity, resolution, dry etching resistance, etc. of the resist are reduced. The present invention has been made in order to address such problems, high transparency to radiation, a monomer for forming a polymer for a resist material that satisfies the basic performance required for a resist,
An object is to provide a polymer for a resist material and an acid dissociable group-containing resin used in a chemically amplified resist.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明に係るレジスト材
用単量体は、下記式(1)で表されることを特徴とす
る。
The monomer for resist material according to the present invention is characterized by being represented by the following formula (1).

【化5】 (ここでR1はフッ素原子を含む2価の有機基であり、
2は低級炭化水素基である。) 本発明に係るレジスト材用重合体は、上記式(1)で表
される単量体と下記式(7)との重付加反応体であるこ
とを特徴とする。
[Chemical 5] (Here, R 1 is a divalent organic group containing a fluorine atom,
R 2 is a lower hydrocarbon group. The polymer for resist material according to the present invention is characterized by being a polyaddition reaction product of the monomer represented by the above formula (1) and the following formula (7).

【化6】 (ここでR3はフッ素原子を含む2価の有機基であ
る。) 本発明に係る酸解離性基含有樹脂は、下記式(8)で表
される繰り返し単位を有し、アルカリ不溶性またはアル
カリ難溶性であって酸の作用によりアルカリ易溶性とな
ることを特徴とする。
[Chemical 6] (Here, R 3 is a divalent organic group containing a fluorine atom.) The acid-dissociable group-containing resin according to the present invention has a repeating unit represented by the following formula (8), and is insoluble in alkali or alkali. It is characterized in that it is poorly soluble and becomes easily soluble in alkali by the action of acid.

【化7】 (ここでR1およびR3はフッ素原子を含む2価の有機基
であり、R2は低級炭化水素基であり、Xは酸解離性基
を含む側鎖である。)
[Chemical 7] (Here, R 1 and R 3 are divalent organic groups containing a fluorine atom, R 2 is a lower hydrocarbon group, and X is a side chain containing an acid dissociable group.)

【0005】式(1)で表されるフッ素含有ビスオキセ
タン化合物と、式(7)で表されるフッ素含有ジオール
化合物とを重付加反応させることにより、反応性の水酸
基を側鎖に有するレジスト材用重合体が得られる。この
レジスト材用重合体側鎖の高分子反応を利用して酸解離
性基含有樹脂の分子設計が容易にできる。本発明はかか
る知見に基づくものである。
A resist material having a reactive hydroxyl group in its side chain is obtained by subjecting a fluorine-containing bisoxetane compound represented by the formula (1) and a fluorine-containing diol compound represented by the formula (7) to a polyaddition reaction. A polymer for use is obtained. By utilizing the polymer reaction of the side chain of the polymer for resist material, the molecular design of the acid dissociable group-containing resin can be facilitated. The present invention is based on such findings.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】上記式(1)で表されるフッ素含
有ビスオキセタン化合物について説明する。式(1)に
おいて、R1はフッ素原子を含む2価の有機基であり、
好適にはフェニル環、シクロヘキサン環を含むフッ素原
子含有基である。フッ素原子含有基としては以下の式
(2)〜式(6)のいずれか1つで表される2価の有機
基であり、R2は低級炭化水素基である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The fluorine-containing bisoxetane compound represented by the above formula (1) will be described. In the formula (1), R 1 is a divalent organic group containing a fluorine atom,
Preferred is a fluorine atom-containing group containing a phenyl ring and a cyclohexane ring. The fluorine atom-containing group is a divalent organic group represented by any one of the following formulas (2) to (6), and R 2 is a lower hydrocarbon group.

【化8】 nおよびmは0から4の整数を表し、n+mは1から8
の整数を表す。好ましいnおよびmの値はそれぞれ2で
あり、n+mは4である。式(2)〜式(6)の中でフ
ッ素含有ビスオキセタン化合物のR1としては、式
(3)、式(4)、式(6)が好ましい。R2としては
炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、より好ましくは
メチル基またはエチル基である。フッ素含有ビスオキセ
タン化合物の中で、より好ましい具体例を下記式(9)
〜式(11)に表す。R2はメチル基またはエチル基で
ある。メチル基またはエチル基の中でも、立体障害の少
ないメチル基は高分子量のレジスト材用重合体が高収率
で得られるため好ましい。
[Chemical 8] n and m represent an integer of 0 to 4, and n + m is 1 to 8
Represents the integer. The preferred values of n and m are 2 and n + m is 4. In formulas (2) to (6), R 1 of the fluorine-containing bisoxetane compound is preferably formula (3), formula (4) or formula (6). R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a methyl group or an ethyl group. Among the fluorine-containing bisoxetane compounds, more preferable specific examples are represented by the following formula (9)
~ Represented by formula (11). R 2 is a methyl group or an ethyl group. Among the methyl groups or ethyl groups, a methyl group having less steric hindrance is preferred because a high molecular weight polymer for resist material can be obtained in high yield.

【化9】 [Chemical 9]

【0007】フッ素含有ビスオキセタン化合物は、ビス
フェノールAF等のジオール化合物と、3−ハロゲン化
メチル−3−アルキルオキセタン、3−アルキル−3−
オキセタニルメチルトシレートなどのオキセタン化合物
とを反応させて得られる。フッ素含有ジオール化合物
は、フッ素含有ハロゲン化フェノールなどのフェノール
性水酸基をアセチル基などで保護した後、脱ハロゲン化
縮合させて得られる化合物、あるいは市販されている化
合物を精製して用いることができる。また、オキセタン
化合物は市販されている化合物を精製して用いることが
できる。
Fluorine-containing bisoxetane compounds include diol compounds such as bisphenol AF, 3-halogenated methyl-3-alkyloxetane and 3-alkyl-3-
It is obtained by reacting with an oxetane compound such as oxetanylmethyl tosylate. As the fluorine-containing diol compound, a compound obtained by protecting a phenolic hydroxyl group such as a fluorine-containing halogenated phenol with an acetyl group or the like and then subjecting it to dehalogenation condensation, or a commercially available compound can be purified and used. As the oxetane compound, a commercially available compound can be purified and used.

【0008】上記フッ素含有ビスオキセタン化合物と重
付加させるフッ素含有ジオール化合物は、下記式(7)
で表される。
The fluorine-containing diol compound to be polyadded with the fluorine-containing bisoxetane compound is represented by the following formula (7)
It is represented by.

【化10】 式(7)において、R3はフッ素原子を含む2価の有機
基であり、好適にはフェニル環、シクロヘキサン環を含
むフッ素原子含有基である。フッ素原子含有基としては
上記R1として例示した式(2)〜式(6)のいずれか
1つで表される2価の有機基が挙げられる。式(2)〜
式(6)の中でフッ素含有ジオール化合物のR3として
は、式(4)が好ましい。
[Chemical 10] In the formula (7), R 3 is a divalent organic group containing a fluorine atom, and preferably a fluorine atom-containing group containing a phenyl ring or a cyclohexane ring. Examples of the fluorine atom-containing group include divalent organic groups represented by any one of the formulas (2) to (6) exemplified as R 1 . Formula (2)-
As R 3 of the fluorine-containing diol compound in the formula (6), the formula (4) is preferable.

【0009】本発明に係るレジスト材用重合体は、上記
式(1)で表される単量体と上記式(7)で表される単
量体とを略等モルずつ重付加反応させることにより得ら
れる。反応は無溶媒で触媒存在下に行なうことが好まし
い。重付加反応により、主鎖にエーテル結合を側鎖に水
酸基をそれぞれ含む下記式(12)で表される繰り返し
単位を有するレジスト材用重合体が得られる。
The polymer for resist material according to the present invention is obtained by subjecting the monomer represented by the above formula (1) and the monomer represented by the above formula (7) to polyaddition reaction in approximately equimolar amounts. Is obtained by The reaction is preferably carried out without a solvent in the presence of a catalyst. By the polyaddition reaction, a polymer for a resist material having a repeating unit represented by the following formula (12), each having an ether bond in the main chain and a hydroxyl group in the side chain, can be obtained.

【化11】 式(12)において、R1およびR2は式(1)に表され
るR1およびR2であり、R3は式(7)に表されるR3
ある。
[Chemical 11] In the formula (12), R 1 and R 2 are R 1 and R 2 represented in formula (1), R 3 is R 3 represented by formula (7).

【0010】レジスト材用重合体を無溶媒で重合させる
ときの触媒、反応温度、反応時間について説明する。触
媒としては、テトラフェニルホスホニウムクロリド(以
下、TTPCと略称する。)、テトラフェニルホスホニ
ウムブロミド(以下、TTPBと略称する。)、テトラ
フェニルホスホニウムヨージド(以下、TTPIと略称
する。)、18−クラウン−6−エーテルと塩化カリウ
ムとの錯体(以下、18−C−6/KClと略称す
る。)、18−クラウン−6−エーテルと臭化カリウム
との錯体(以下、18−C−6/KBrと略称す
る。)、18−クラウン−6−エーテルと沃化カリウム
との錯体(以下、18−C−6/KIと略称する。)、
1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−
エン(以下、DBUと略称する。)、4−ジメチルアミ
ノピリジン(以下、DMAPと略称する。)、N−メチ
ルイミダゾール(以下、NMIと略称する。)等が挙げ
られる。上記触媒の中で特に式(7)で表されるフェノ
ール性水酸基とオキセタニル基との反応を、反応生成に
伴い生成する1級水酸基とオキセタニル基との反応より
も、優先的に進ませることができる触媒であることが好
ましい。この反応を選択的に進めるためにフェノール性
水酸基の脱プロトン化を促進させることができる塩基性
触媒が好ましい。好適な塩基性触媒としてはDBU、D
MAP、NMI等が挙げられる。また、TTPC、TT
PBなどのオニウム塩もフェノール性水酸基とオキセタ
ニル基との反応を選択的に優先して進めることが実験の
結果分かった。そのため、レジスト材用重合体を高収率
および高分子量で得るための触媒としてDBU、DMA
P等の塩基性触媒とオニウム塩との共触媒が好適であ
る。反応温度としては150〜250℃、好ましくは1
60〜200℃である。反応温度が150℃未満では重
合度が上昇せず、250℃をこえるとゲル化反応がおこ
る場合がある。反応時間としては1〜200時間、好ま
しくは20〜150時間である。反応時間が1時間未満
では重合度および収率が上昇せず、200時間をこえて
も重合度は所定の値以上に上昇しない。
The catalyst, the reaction temperature and the reaction time when the resist material polymer is polymerized without a solvent will be described. As the catalyst, tetraphenylphosphonium chloride (hereinafter abbreviated as TTPC), tetraphenylphosphonium bromide (hereinafter abbreviated as TTPB), tetraphenylphosphonium iodide (hereinafter abbreviated as TTPI), 18-crown. Complex of -6-ether and potassium chloride (hereinafter abbreviated as 18-C-6 / KCl), complex of 18-crown-6-ether and potassium bromide (hereinafter, 18-C-6 / KBr) , 18-crown-6-ether and potassium iodide complex (hereinafter abbreviated as 18-C-6 / KI),
1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-
Examples thereof include ene (hereinafter abbreviated as DBU), 4-dimethylaminopyridine (hereinafter abbreviated as DMAP), N-methylimidazole (hereinafter abbreviated as NMI), and the like. Among the above catalysts, in particular, the reaction of the phenolic hydroxyl group represented by the formula (7) with the oxetanyl group can be preferentially promoted over the reaction of the primary hydroxyl group and oxetanyl group formed by the reaction formation. It is preferable that the catalyst can be used. In order to selectively proceed this reaction, a basic catalyst that can promote deprotonation of the phenolic hydroxyl group is preferable. Suitable basic catalysts are DBU, D
Examples include MAP and NMI. Also, TTPC, TT
As a result of the experiment, it was found that an onium salt such as PB also preferentially advances the reaction between the phenolic hydroxyl group and the oxetanyl group. Therefore, as a catalyst for obtaining a polymer for resist material in high yield and high molecular weight, DBU, DMA is used.
A cocatalyst of a basic catalyst such as P and an onium salt is preferable. The reaction temperature is 150 to 250 ° C., preferably 1
It is 60 to 200 ° C. If the reaction temperature is lower than 150 ° C, the degree of polymerization does not increase, and if it exceeds 250 ° C, a gelation reaction may occur. The reaction time is 1 to 200 hours, preferably 20 to 150 hours. If the reaction time is less than 1 hour, the degree of polymerization and the yield do not increase, and even if the reaction time exceeds 200 hours, the degree of polymerization does not increase above a predetermined value.

【0011】式(12)で表される繰り返し単位に含ま
れる1級水酸基を変性することにより、上記式(8)で
表される繰り返し単位を有する酸解離性基含有樹脂が得
られる。式(8)において、Xは酸解離性基を含む側鎖
であり、好適なXの例としてはtert−ブチルエステ
ル残基が挙げられる。また、Xは式(8)に表される1
級水酸基の全水酸基当量に対して、少なくとも50当量
%、好ましくは60当量%含んでいれば酸解離性基含有
樹脂として使用できる。レジスト材用重合体へのXの導
入は、式(12)で表される繰り返し単位を有するレジ
スト材用重合体にtert−ブチル−モノブロモ酢酸を
反応させること、またはアクリレート等をマイケル付加
反応させることなどにより得られる。マイケル付加反応
に用いられるアクリレートとしては、具体的には、te
rt−ブチル−α−トリフルオロメチルアクリレート、
tert−ブチルアクリレートが挙げられる。酸解離性
基含有樹脂は、溶媒への溶解度、側鎖の水酸基の高分子
反応性等を考慮して、ゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィ(GPC)によるポリスチレン換算数平均分子量
(以下、「Mn」という。)としては1000〜100
000、好ましくは1000〜80000、さらに好ま
しくは2,000〜70000である。この場合、樹脂
のMnが1,000未満では、レジストとしたときの耐
熱性が低下する傾向があり、一方100000をこえる
と、レジストとしたときの現像性が低下する傾向があ
る。また、樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィ(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量
(以下、「Mw」という。)とMnとの比(Mw/M
n)は、通常、1〜8、好ましくは1〜3である。上記
酸解離性基含有樹脂と、露光により発生した酸の作用に
よって酸解離性基を解離させる感放射線性酸発生剤等と
を配合して、全固形分濃度が、通常、3〜50重量%、
好ましくは5〜25重量%となるように、溶剤に溶解し
感放射線性樹脂組成物が得られる。感放射線性樹脂組成
物の溶剤としては、直鎖状もしくは分岐状のケトン類、
環状のケトン類、プロピレングリコールモノアルキルエ
ーテルアセテート類、2−ヒドロキシプロピオン酸アル
キル類、3−アルコキシプロピオン酸アルキル類、γ−
ブチロラクトン等が好ましい。これらは単独であるいは
混合して使用できる。
By modifying the primary hydroxyl group contained in the repeating unit represented by the formula (12), an acid-labile group-containing resin having the repeating unit represented by the above formula (8) can be obtained. In formula (8), X is a side chain containing an acid dissociable group, and an example of suitable X is a tert-butyl ester residue. Further, X is 1 represented by the formula (8).
The acid-dissociable group-containing resin can be used as long as it contains at least 50 equivalent%, preferably 60 equivalent% of the total hydroxyl equivalents of the primary hydroxyl groups. The introduction of X into the resist material polymer is carried out by reacting tert-butyl-monobromoacetic acid with the resist material polymer having the repeating unit represented by the formula (12), or by subjecting an acrylate or the like to a Michael addition reaction. Etc. Specific examples of the acrylate used in the Michael addition reaction include te
rt-butyl-α-trifluoromethyl acrylate,
tert-Butyl acrylate may be mentioned. The acid-dissociable group-containing resin has a polystyrene-equivalent number average molecular weight (hereinafter referred to as “Mn”) determined by gel permeation chromatography (GPC) in consideration of solubility in a solvent, polymer reactivity of hydroxyl groups in side chains, and the like. As 1000-100
000, preferably 1,000 to 80,000, more preferably 2,000 to 70,000. In this case, when the Mn of the resin is less than 1,000, the heat resistance when used as a resist tends to decrease, while when it exceeds 100000, the developability when used as a resist tends to decrease. In addition, the ratio of polystyrene-reduced weight average molecular weight (hereinafter referred to as “Mw”) to Mn by gel permeation chromatography (GPC) of the resin (Mw / M).
n) is usually 1-8, preferably 1-3. The acid-dissociable group-containing resin is mixed with a radiation-sensitive acid generator that dissociates the acid-dissociable group by the action of an acid generated by exposure, and the total solid content concentration is usually 3 to 50% by weight. ,
The radiation-sensitive resin composition is obtained by dissolving in a solvent so that the amount is preferably 5 to 25% by weight. As the solvent of the radiation-sensitive resin composition, linear or branched ketones,
Cyclic ketones, propylene glycol monoalkyl ether acetates, alkyl 2-hydroxypropionates, alkyl 3-alkoxypropions, γ-
Butyrolactone and the like are preferable. These can be used alone or as a mixture.

【0012】感放射線性酸発生剤としては、可視光線、
紫外線、遠紫外線、電子線、X線等の放射線による露光
により酸を発生する成分であれば使用でき、母核と発生
する酸とからなる。母核としては、ヨードニウム塩、ス
ルホニウム塩(テトラヒドロチオフェニウム塩を含
む)、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ピリジニウム
塩等のオニウム塩化合物、スルホンイミド化合物、スル
ホン化合物、スルホン酸エステル化合物、ジスルホニル
ジアゾメタン化合物、ジスルホニルメタン化合物、オキ
シムスルホネート化合物、ヒドラジンスルホネート化合
物等が挙げられる。また、発生する酸としては、アルキ
ルあるいはフッ化アルキルスルホン酸、アルキルあるい
はフッ化アルキルカルボン酸、アルキルあるいはフッ化
アルキルスルホニルイミド酸等が挙げられる。上記酸発
生剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用すること
ができる。酸発生剤の使用量は、レジストとしての感度
および現像性を確保する観点から、酸解離性基含有樹脂
100重量部に対して、通常、0.1〜20重量部、好
ましくは0.1〜7重量部である。この場合、酸発生剤
の使用量が0.1重量部未満では、感度および現像性が
低下する傾向があり、一方10重量部をこえると、放射
線に対する透明性が低下して、矩形のレジストパターン
を得られ難くなる傾向がある。
As the radiation-sensitive acid generator, visible light,
Any component that generates an acid upon exposure to radiation such as ultraviolet rays, far ultraviolet rays, electron beams, and X-rays can be used, and consists of a mother nucleus and the generated acid. As the mother nucleus, onium salt compounds such as iodonium salts, sulfonium salts (including tetrahydrothiophenium salts), phosphonium salts, diazonium salts, pyridinium salts, sulfonimide compounds, sulfone compounds, sulfonate compounds, disulfonyldiazomethane compounds , Disulfonylmethane compounds, oxime sulfonate compounds, hydrazine sulfonate compounds and the like. Examples of the generated acid include alkyl or fluorinated alkyl sulfonic acid, alkyl or fluorinated alkyl carboxylic acid, alkyl or fluorinated alkyl sulfonylimidic acid. The above acid generators can be used alone or in admixture of two or more. The amount of the acid generator to be used is usually 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the acid dissociative group-containing resin, from the viewpoint of ensuring sensitivity and developability as a resist. 7 parts by weight. In this case, if the amount of the acid generator used is less than 0.1 parts by weight, the sensitivity and developability tend to decrease, while if it exceeds 10 parts by weight, the transparency to radiation decreases and the rectangular resist pattern is formed. Tends to be difficult to obtain.

【0013】感放射線性樹脂組成物には、(1)露光に
より酸発生剤から生じる酸のレジスト被膜中における拡
散現象を制御し、非露光領域における好ましくない化学
反応を抑制する作用を有する酸拡散制御剤、(2)ドラ
イエッチング耐性、パターン形状、基板との接着性等を
更に改善する作用を示す、酸解離性有機基を含有する/
しない脂環族添加剤、(3)塗布性、現像性等を改良す
る作用を示す界面活性剤、(4)感度等を改良する作用
を示す増感剤、(5)ハレーション防止剤、接着助剤、
保存安定化剤、消泡剤等の添加剤を更に配合することが
できる。感放射線性樹脂組成物は特に化学増幅型レジス
トとして有用である。
The radiation-sensitive resin composition includes (1) an acid diffusion which has a function of controlling a diffusion phenomenon of an acid generated from an acid generator upon exposure in a resist film and suppressing an unfavorable chemical reaction in an unexposed area. Contains a control agent, (2) an acid-dissociable organic group which exhibits an action of further improving dry etching resistance, pattern shape, adhesion to a substrate, etc.
Alicyclic additives, (3) surfactants that improve the coatability and developability, (4) sensitizers that improve the sensitivity, (5) antihalation agents, and adhesion aids Agent,
Additives such as a storage stabilizer and an antifoaming agent can be further added. The radiation-sensitive resin composition is particularly useful as a chemically amplified resist.

【0014】[0014]

【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態
を更に具体的に説明する。ここで、部は、特記しない限
り重量基準である。実施例、比較例および参考例におけ
る各測定・評価は、下記の装置・方法で行なった。 赤外分光測定装置(IR):日本分光株式会社 FT/
IR−420 核磁気共鳴測定装置(1H NMR):日本電子株式会
JNM−FX200、500型(200、500MH
z) 核磁気共鳴測定装置(13C NMR):日本電子株式会
社 JNM−α500型(125MHz) 核磁気共鳴測定装置(19F NMR):日本電子株式会
社 JNM−α500型(470MHz) ゲルパーミエーションクロマトグラフィ装置(GP
C):東ソー株式会社ゲル浸透クロマトグラフィ(GP
C)HLC−8220型、(カラム:TSKgel、溶
離液:DMF、標準:ポリスチレン) 熱重量減少測定装置(TG/DTA):セイコーインス
ツルメンツ株式会社 SeikoInstrument
s EXTAR 6000TG−DTA6200(測定
条件:窒素気流下、昇温速度 10℃/min、開放型
アルミニウムパン) 融点測定器:柳本製作所株式会社 Yanako MP
−50OD 元素分析装置:パーキン・エルマー社製 PE2400
SeriesII CHNS/OAnalyzer 真空紫外スペクトル測定装置:日本分光株式会社 VU
−201
EXAMPLES Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to examples. All parts are by weight unless otherwise specified. Each measurement / evaluation in Examples, Comparative Examples and Reference Examples was performed by the following devices and methods. Infrared spectrophotometer (IR): JASCO Corporation FT /
IR-420 Nuclear Magnetic Resonance Measurement System ( 1 H NMR): JEOL Ltd.
JNM-FX200, 500 type (200, 500MH
z) Nuclear magnetic resonance measuring device ( 13 C NMR): JEOL Ltd. JNM-α500 type (125 MHz) Nuclear magnetic resonance measuring device ( 19 F NMR): JEOL Ltd JNM-α500 type (470 MHz) Gel permeation chromatography Device (GP
C): Tosoh Corporation Gel Permeation Chromatography (GP
C) Model HLC-8220, (column: TSKgel, eluent: DMF, standard: polystyrene) Thermogravimetric reduction measuring device (TG / DTA): Seiko Instruments Co., Ltd.
s EXTAR 6000TG-DTA6200 (measurement condition: under nitrogen stream, temperature rising rate 10 ° C / min, open aluminum pan) Melting point measuring device: Yanako MP Co., Ltd.
-50OD Elemental Analyzer: PE2400 manufactured by Perkin Elmer
SeriesII CHNS / OAAnalyzer Vacuum Ultraviolet Spectrometer: JASCO VU
-201

【0015】参考例1 オキセタニル基を導入するための原料として、3−メチ
ル−3−オキセタニルメチルトシレート(以下、MOM
Tと略称する。)を以下の方法で作製した。減圧蒸留し
て精製した3−メチノレ−3−メチロールオキセタン 1
0.22g(100ミリモル)を300ミリリットル三
口ナスフラスコに入れ、減圧し、窒素リークを5回行な
った後、トリエタノールアミン 15ミリリットル(1
10ミリモル)、テトラヒドロフラン(以下、THFと
略称する。)50ミリリットルを加えて室温で撹拌を行
なった。その後、THF 30ミリリットルに溶解させ
たトシルクロライド(TsCl)19.06g(100
ミリモル)を加え、室温で24時間反応を行なった。反
応終了後、酢酸エチルで希釈し、水で3回洗浄した。酢
酸エチル相を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減
圧留去した。得られた固体はTHF:n−ヘキサン=
7:12の混合溶媒を用いて4回再結晶を行なうことに
より精製して融点61.4〜62.2℃の白色の固体を
13.59g(収率53%)得た。構造確認はIRおよ
1H NMRスペクトルにより行なった。結果を表1に
示す。
Reference Example 1 As a raw material for introducing an oxetanyl group, 3-methyl-3-oxetanylmethyl tosylate (hereinafter referred to as MOM
It is abbreviated as T. ) Was prepared by the following method. 3-Methylenol-3-methyloloxetane 1 purified by distillation under reduced pressure
0.22 g (100 mmol) was placed in a 300 ml three-necked eggplant flask, the pressure was reduced, and nitrogen leak was performed 5 times, and then 15 ml of triethanolamine (1
10 mmol) and 50 ml of tetrahydrofuran (hereinafter abbreviated as THF) were added, and the mixture was stirred at room temperature. Thereafter, 19.06 g (100%) of tosyl chloride (TsCl) dissolved in 30 ml of THF was added.
Was added and the reaction was carried out at room temperature for 24 hours. After the reaction was completed, it was diluted with ethyl acetate and washed with water three times. The ethyl acetate phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was evaporated under reduced pressure. The obtained solid is THF: n-hexane =
Purification by recrystallization four times using a mixed solvent of 7:12 yielded 13.59 g (yield 53%) of a white solid having a melting point of 61.4-62.2 ° C. The structure was confirmed by IR and 1 H NMR spectrum. The results are shown in Table 1.

【表1】 [Table 1]

【0016】実施例1 レジスト材用単量体であるビスフェノ一ルAFジ(3−
エチル−3−オキセタニル−メチル)エーテル(以下、
BPAFEOと略称する。)を以下の方法で得た。ビス
フェノ一ルAF(以下、BPAFと略称する。) 1
6.81g(50ミリモル)、水酸化カリウム 9.9
0g(150ミリモル)、テトラーn−ブチルアンモニ
ウムブロミド(以下、TBABと略称する。)3.08
g(5モル%)を300ミリリットルの三口ナスフラス
コに入れ、減圧して窒素リークを5回行なった後、N−
メチル−2−ピロリドン(以下、NMPと略称する。)
100ミリリットルを加え、90℃で1時間撹拌を行な
った。その後、減圧蒸留して精製した3−クロロメチル
−3−エチルオキセタン(以下、CMEOと略称す
る。)20.31g(150ミリモル)を加え、続けて
3時間反応を行なった。反応終了後、酢酸エチルで希釈
した後、水で3回洗浄した。酢酸エチル相を無水硫酸マ
グネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、カラムクロマ
トグラフィ(Al23)[展開溶媒;酢酸エチル:n−
ヘキサン=1:5]を用いて単離した。得られた固体は
n−ヘキサンを用いて2回再結晶を行なうことにより精
製し、融点131.2〜132.1℃の白色の固体を2
4.74g(収率93%)得た。構造確認はIR、1
NMRおよび13C NMRスペクトル、元素分析により
行なった。結果を表2に示す。
Example 1 Bisphenol AF di (3-) which is a monomer for a resist material
Ethyl-3-oxetanyl-methyl) ether (hereinafter,
It is abbreviated as BPAFE. ) Was obtained by the following method. Bisphenol AF (hereinafter abbreviated as BPAF) 1
6.81 g (50 mmol), potassium hydroxide 9.9
0 g (150 mmol), tetra-n-butylammonium bromide (hereinafter abbreviated as TBAB) 3.08
g (5 mol%) was placed in a 300 ml three-necked eggplant flask, the pressure was reduced, and nitrogen leak was performed 5 times.
Methyl-2-pyrrolidone (hereinafter abbreviated as NMP)
100 ml was added, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 1 hour. Then, 20.31 g (150 mmol) of 3-chloromethyl-3-ethyloxetane (hereinafter referred to as CMEO) purified by distillation under reduced pressure was added, and the reaction was continued for 3 hours. After completion of the reaction, the mixture was diluted with ethyl acetate and washed with water three times. The ethyl acetate phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and column chromatography (Al 2 O 3 ) [developing solvent; ethyl acetate: n-
Hexane = 1: 5] for isolation. The obtained solid was purified by recrystallizing twice using n-hexane to obtain a white solid having a melting point of 131.2 to 132.1 ° C.
4.74 g (yield 93%) was obtained. Structure confirmation is IR, 1 H
NMR and 13 C NMR spectra, elemental analysis were performed. The results are shown in Table 2.

【0017】[0017]

【表2】 IRスペクトルより3500cm-1付近の水酸基に起因
する吸収が消失し、980cm-1付近にオキセタニル基
に起因する新たな吸収が観測された。また1HNMRス
ペクトルから水酸基に起因するシグナルが消失し、3.
50〜4.50ppm付近にオキセタニル基に起因する
メチレンプロトンが観測された。さらに、元素分析の値
が一致したことから、BPAFEOが得られた。
[Table 2] From the IR spectrum, the absorption due to the hydroxyl group near 3500 cm -1 disappeared, and a new absorption due to the oxetanyl group was observed near 980 cm -1 . In addition, the signal due to the hydroxyl group disappeared from the 1 H NMR spectrum, and
A methylene proton derived from an oxetanyl group was observed around 50 to 4.50 ppm. Further, since the values of elemental analysis were in agreement, BPAFEO was obtained.

【0018】実施例2 レジスト材用単量体であるビスフェノ一ルAFジ(3−
メチル−3−オキセタニル−メチル)エーテル(以下、
BPAFMOと略称する。)を以下の方法で得た。BP
AF 0.841g(2.5ミリモル)、水酸化カリウ
ム 0.495g(7.5ミリモル)、TBAB 0.1
54g(5モル%)を50ミリリットル二口ナスフラス
コに入れ、減圧して窒素リークを5回行なった後、NM
P10ミリリットルを加えて90℃で1時間撹拌を行な
った。その後、MOMT 2.563g(10ミリモ
ル)を加え、続けて3時間反応を行なった。反応終了
後、酢酸エチルで希釈した後、水で3回洗浄した。酢酸
エチル相を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧
留去し、カラムクロマトグラフィ(Al23)[展開溶
媒;酢酸エチル:n−ヘキサン=1:5]を用いて単離
した。得られた固体はn−ヘキサンを用いて2回再結晶
を行なうことにより精製し、融点110.2〜111.
1℃の白色の固体を1.019g(収率85%)得た。
構造確認はIR、1H NMR、13C NMRおよび19
NMRスペクトル、元素分析により行なった。結果を表
3に示す。
Example 2 Bisphenol AF di (3-) which is a monomer for a resist material
Methyl-3-oxetanyl-methyl) ether (hereinafter,
It is abbreviated as BPAFMO. ) Was obtained by the following method. BP
AF 0.841 g (2.5 mmol), potassium hydroxide 0.495 g (7.5 mmol), TBAB 0.1
54 g (5 mol%) was placed in a 50 ml two-necked eggplant flask, and the pressure was reduced to perform nitrogen leak 5 times.
P10 ml was added and the mixture was stirred at 90 ° C. for 1 hour. Thereafter, 2.563 g (10 mmol) of MOMT was added, and the reaction was continued for 3 hours. After completion of the reaction, the mixture was diluted with ethyl acetate and washed with water three times. The ethyl acetate phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was isolated using column chromatography (Al 2 O 3 ) [developing solvent; ethyl acetate: n-hexane = 1: 5]. The obtained solid was purified by recrystallizing twice using n-hexane, and had a melting point of 110.2 to 111.
1.019 g (yield 85%) of a white solid at 1 ° C. was obtained.
Structural confirmation is IR, 1 H NMR, 13 C NMR and 19 F
It was performed by NMR spectrum and elemental analysis. The results are shown in Table 3.

【0019】[0019]

【表3】 IRスペクトルより3500cm-1付近の水酸基に起因
する吸収が消失し、980cm-1付近にオキセタニル基
に起因する新たな吸収が観測された。また1HNMRス
ペクトルから水酸基に起因するシグナルが消失し、3.
50〜4.50ppm付近にオキセタニル基に起因する
メチレンプロトンが観測された。さらに、元素分析の値
が一致したことから、BPAFMOが得られた。
[Table 3] From the IR spectrum, the absorption due to the hydroxyl group near 3500 cm -1 disappeared, and a new absorption due to the oxetanyl group was observed near 980 cm -1 . In addition, the signal due to the hydroxyl group disappeared from the 1 H NMR spectrum, and
A methylene proton derived from an oxetanyl group was observed around 50 to 4.50 ppm. Further, since the values of elemental analysis were in agreement, BPAFMO was obtained.

【0020】実施例3 レジスト材用単量体である1,3−ビス(へキサフルオ
ロヒドロキシイソプロピル)べンゼンジ(3−エチル−
3−オキセタニル−メチル)エーテル(以下、1,3−
HFABEOと略称する。)を以下の方法で得た。実施
例1と同様の操作により、減圧蒸留して精製した1,3
−ビス(へキサフルオロヒドロキシイソプロピル)べン
ゼン(以下、1,3−HFABと略称する。)6.15
2g(15ミリモル)、水酸化カリウム 3.960g
(60ミリモル)、TBAB 0.463g(5モル
%)、NMP 100ミリリットルを加え、90℃で5
時間撹拌を行なった。その後、CMEO 8.077g
(60ミリモル)を加え、続けて24時間反応を行なっ
た。反応終了後、酢酸エチルで希釈した後、水で3回洗
浄した。酢酸エチル相を無水硫酸マグネシウムで乾燥
後、溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィ(Al
23)[展開溶媒;酢酸エチル:n−ヘキサン=1:
5]を用いて単離した。得られた固体はn−ヘキサンを
用いて2回再結晶を行なうことにより精製し、融点5
8.6〜59.5℃の白色の固体を8.103g(収率
89%)得た。構造確認はIR、1H NMR、13CNM
Rおよび19F NMRスペクトル、元素分析により行な
った。結果を表4に示す。
Example 3 1,3-bis (hexafluorohydroxyisopropyl) benzendi (3-ethyl-), a monomer for resist material
3-oxetanyl-methyl) ether (hereinafter, 1,3-
It is abbreviated as HFABEO. ) Was obtained by the following method. In the same manner as in Example 1, 1,3 purified by vacuum distillation
-Bis (hexafluorohydroxyisopropyl) benzene (hereinafter abbreviated as 1,3-HFAB) 6.15
2 g (15 mmol), potassium hydroxide 3.960 g
(60 mmol), TBAB 0.463 g (5 mol%), and NMP 100 ml were added, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 5 minutes.
Stir for time. After that, CMEO 8.077g
(60 mmol) was added and the reaction was continued for 24 hours. After completion of the reaction, the mixture was diluted with ethyl acetate and washed with water three times. The ethyl acetate phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and column chromatography (Al
2 O 3 ) [Developing solvent; ethyl acetate: n-hexane = 1: 1
5]. The obtained solid was purified by recrystallizing twice using n-hexane to give a melting point of 5
8.103 g (yield 89%) of a white solid having a temperature of 8.6 to 59.5 ° C. was obtained. Structure confirmation is IR, 1 H NMR, 13 CNM
It was conducted by R and 19 F NMR spectra and elemental analysis. The results are shown in Table 4.

【0021】[0021]

【表4】 IRスペクトルより3500cm-1付近の水酸基に起因
する吸収が消失し、980cm-1付近にオキセタニル基
に起因する新たな吸収が観測された。また1HNMRス
ペクトルから水酸基に起因するシグナルが消失し、3.
50〜4.50ppm付近にオキセタニル基に起因する
メチレンプロトンが観測された。さらに、元素分析の値
が一致したことから、1,3−HFABEOが得られ
た。
[Table 4] From the IR spectrum, the absorption due to the hydroxyl group near 3500 cm -1 disappeared, and a new absorption due to the oxetanyl group was observed near 980 cm -1 . In addition, the signal due to the hydroxyl group disappeared from the 1 H NMR spectrum, and
A methylene proton derived from an oxetanyl group was observed around 50 to 4.50 ppm. Furthermore, since the values of elemental analysis were in agreement, 1,3-HFABEO was obtained.

【0022】実施例4 レジスト材用単量体である1,3−ビス(へキサフルオ
ロヒドロキシイソプロピル)べンゼンジ(3−メチル−
3−オキセタニル−メチル)エーテル(以下、1,3−
HFABMOと略称する。)を以下の方法で得た。実施
例2と同様の操作により、1,3−HFAB 2.05
1g(5ミリモル)、水酸化カリウム 1.122g
(20ミリモル)、TBAB 0.154g(5モル
%)、NMP 20ミリリットルを加え、90℃で12
時間撹拌を行なった。その後、MOMT 5.126g
(20ミリモル)を加え、続けて24時間反応を行なっ
た。反応終了後、酢酸エチルで希釈した後、水で3回洗
浄した。酢酸エチル相を無水硫酸マグネシウムで乾燥
後、溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィ(Al
23)[展開溶媒;酢酸エチル:n−ヘキサン=1:
5]を用いて単離した。得られた固体はn−ヘキサンを
用いて2回再結晶を行なうことにより精製し、融点5
8.6〜59.5℃の白色の固体を8.103g(収率
89%)得た。構造確認はIR、1H NMR、13C N
MRおよび19F NMRスペクトル、元素分析により行
なった。結果を表5に示す。
Example 4 1,3-bis (hexafluorohydroxyisopropyl) benzendi (3-methyl-), which is a monomer for resist materials
3-oxetanyl-methyl) ether (hereinafter, 1,3-
It is abbreviated as HFABMO. ) Was obtained by the following method. By the same operation as in Example 2, 1,3-HFAB 2.05
1 g (5 mmol), potassium hydroxide 1.122 g
(20 mmol), TBAB 0.154 g (5 mol%), and NMP 20 ml were added, and the mixture was added at 90 ° C. for 12 hours.
Stir for time. After that, 5.126g of MOMT
(20 mmol) was added and the reaction was continued for 24 hours. After completion of the reaction, the mixture was diluted with ethyl acetate and washed with water three times. The ethyl acetate phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and column chromatography (Al
2 O 3 ) [Developing solvent; ethyl acetate: n-hexane = 1: 1
5]. The obtained solid was purified by recrystallizing twice using n-hexane to give a melting point of 5
8.103 g (yield 89%) of a white solid having a temperature of 8.6 to 59.5 ° C. was obtained. Structure confirmation is IR, 1 H NMR, 13 C N
It was performed by MR and 19 F NMR spectrum and elemental analysis. The results are shown in Table 5.

【0023】[0023]

【表5】 IRスペクトルより3500cm-1付近の水酸基に起因
する吸収が消失し、986cm-1にオキセタニル基に起
因する新たな吸収が観測された。また1H NMRスペク
トルから水酸基に起因するシグナルが消失し、3.50
〜4.50ppm付近にオキセタニル基に起因するメチ
レンプロトンが観測された。さらに、元素分析の値が一
致したことから、1,3−HFABMOが得られた。
[Table 5] From the IR spectrum, the absorption due to the hydroxyl group near 3500 cm -1 disappeared, and a new absorption due to the oxetanyl group was observed at 986 cm -1 . In addition, the signal due to the hydroxyl group disappeared from the 1 H NMR spectrum, and
A methylene proton derived from the oxetanyl group was observed at about 4.50 ppm. Furthermore, 1,3-HFABMO was obtained because the elemental analysis values were in agreement.

【0024】実施例5 レジスト材用単量体である1,4−ビス(ヘキサフルオ
ロヒドロキシイソプロピル)シクロヘキサンジ(3−エ
チル−3−オキセタニル−メチル)エーテル(以下、
1,4−HFACEOと略称する。)を以下の方法で得
た。実施例1と同様の操作により、1,4−HFAC
2.081g(5ミリモル)、水酸化カリウム 1.1
22g(20ミリモル)、TBAB 0.154g(5
モル%)、NMP 20ミリリットルを加え90℃で2
4時間撹拌を行なった。その後、CMEO 2.692
g(20ミリモル)を加え、続けて48時間反応を行な
った。反応終了後、酢酸エチルで希釈した後、水で3回
洗浄した。酢酸エチル相を無水硫酸マグネシウムで乾燥
後、溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィ(Al
23)[展開溶媒;酢酸エチル:n−ヘキサン=1:
5]を用いて単離した。得られた固体はn−ヘキサンを
用いて2回再結晶を行なうことにより精製し、融点7
5.8〜76.7℃の白色の固体を2.106g(収率
69%)得た。構造確認はIR、1H NMR、13C N
MRおよび19F NMRスペクトル、元素分析により行
なった。結果を表6に示す。
Example 5 1,4-bis (hexafluorohydroxyisopropyl) cyclohexanedi (3-ethyl-3-oxetanyl-methyl) ether (hereinafter referred to as "monomer for resist material")
It is abbreviated as 1,4-HFACEO. ) Was obtained by the following method. By the same operation as in Example 1, 1,4-HFAC
2.081 g (5 mmol), potassium hydroxide 1.1
22 g (20 mmol), TBAB 0.154 g (5
Mol%), and add 20 ml of NMP at 90 ° C for 2
It was stirred for 4 hours. After that, CMEO 2.692
g (20 mmol) was added and the reaction was continued for 48 hours. After completion of the reaction, the mixture was diluted with ethyl acetate and washed with water three times. The ethyl acetate phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and column chromatography (Al
2 O 3 ) [Developing solvent; ethyl acetate: n-hexane = 1: 1
5]. The obtained solid was purified by recrystallizing twice using n-hexane to give a melting point of 7
2.106g (69% of yield) of white solid of 5.8-76.7 degreeC was obtained. Structure confirmation is IR, 1 H NMR, 13 C N
It was performed by MR and 19 F NMR spectrum and elemental analysis. The results are shown in Table 6.

【0025】[0025]

【表6】 IRスペクトルより3500cm-1付近の水酸基に起因
する吸収が消失し、983cm-1にオキセタニル基に起
因する新たな吸収が観測された。また1H NMRスペク
トルから水酸基に起因するシグナルが消失し、3.50
〜4.50ppm付近にオキセタニル基に起因するメチ
レンプロトンが観測された。さらに、元素分析の値が一
致したことから、1,4−HFACEOが得られた。
[Table 6] From the IR spectrum, the absorption due to the hydroxyl group near 3500 cm -1 disappeared, and a new absorption due to the oxetanyl group was observed at 983 cm -1 . In addition, the signal due to the hydroxyl group disappeared from the 1 H NMR spectrum, and
A methylene proton derived from the oxetanyl group was observed at about 4.50 ppm. Furthermore, 1,4-HFACEO was obtained because the elemental analysis values were in agreement.

【0026】実施例6 レジスト材用単量体である1,4−ビス(ヘキサフルオ
ロヒドロキシイソプロピル)シクロヘキサンジ(3−メ
チル−3−オキセタニル−メチル)エーテル(以下、
1,4−HFACMOと略称する。)を以下の方法で得
た。実施例1と同様の操作により、1,4−HFAC
2.081g(5ミリモル)、水酸化カリウム 1.1
22g(20ミリモル)、TBAB 0.154g(5
モル%)、NMP 20ミリリットルを加え90℃で2
4時間撹拌を行なった。その後、MOMT 5.126
g(20ミリモル)を加え、続けて48時間反応を行な
った。反応終了後、酢酸エチルで希釈した後、水で3回
洗浄した。酢酸エチル相を無水硫酸マグネシウムで乾燥
後、溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィ(Al
23)[展開溶媒;酢酸エチル:n−ヘキサン=1:
5]を用いて単離した。得られた固体はn−ヘキサンを
用いて2回再結晶を行なうことにより精製し、融点8
5.6〜86.5℃の白色の固体を1.837g(収率
63%)得た。構造確認はIR、1H NMR、13C N
MRおよび19F NMRスペクトル、元素分析により行
なった。結果を表7に示す。
Example 6 1,4-bis (hexafluorohydroxyisopropyl) cyclohexanedi (3-methyl-3-oxetanyl-methyl) ether (hereinafter referred to as a monomer for a resist material)
It is abbreviated as 1,4-HFACMO. ) Was obtained by the following method. By the same operation as in Example 1, 1,4-HFAC
2.081 g (5 mmol), potassium hydroxide 1.1
22 g (20 mmol), TBAB 0.154 g (5
Mol%), and add 20 ml of NMP at 90 ° C for 2
It was stirred for 4 hours. After that, MOMT 5.126
g (20 mmol) was added and the reaction was continued for 48 hours. After completion of the reaction, the mixture was diluted with ethyl acetate and washed with water three times. The ethyl acetate phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and column chromatography (Al
2 O 3 ) [Developing solvent; ethyl acetate: n-hexane = 1: 1
5]. The obtained solid was purified by recrystallizing twice using n-hexane to give a melting point of 8
1.837 g (yield 63%) of a white solid having a temperature of 5.6 to 86.5 ° C. was obtained. Structure confirmation is IR, 1 H NMR, 13 C N
It was performed by MR and 19 F NMR spectrum and elemental analysis. The results are shown in Table 7.

【0027】[0027]

【表7】 IRスペクトルより3500cm-1付近の水酸基に起因
する吸収が消失し、984cm-1にオキセタニル基に起
因する新たな吸収が観測された。また1H NMRスペク
トルから水酸基に起因するシグナルが消失し、3.50
〜4.50ppm付近にオキセタニル基に起因するメチ
レンプロトンが観測された。さらに、元素分析の値が一
致したことから、1,4−HFACMOが得られた。
[Table 7] From the IR spectrum, the absorption due to the hydroxyl group near 3500 cm -1 disappeared, and a new absorption due to the oxetanyl group was observed at 984 cm -1 . In addition, the signal due to the hydroxyl group disappeared from the 1 H NMR spectrum, and
A methylene proton derived from the oxetanyl group was observed at about 4.50 ppm. Furthermore, 1,4-HFACMO was obtained because the elemental analysis values were in agreement.

【0028】実施例7 レジスト材用重合体である含フッ素ポリエーテルをBP
AFEOとBPAFとの重付加反応により得た。窒素ガ
スドライバック中(相対湿度10%以下)で、アンプル
管内に触媒としてTPPC 9.4mg(5モル%)を
秤取り、60℃で5時間減圧乾燥を行なった。その後、
アンプル管内にBPAFEO 266.3mg(0.5
ミリモル)、BPAF 168.1mg(0.5ミリモ
ル)、触媒としてDBU 3.8mg(5モル%)を加
え、窒素を用いて3回凍結脱気した後、封管し、190
℃で120時間反応を行なった。反応終了後、反応溶液
を酢酸エチルで希釈し、蒸留水で3回洗浄した。酢酸エ
チル相を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、良溶媒として
THF、貧溶媒としてエーテル/n−ヘキサン[1:
5,V/V]混合溶媒を用いて2回再沈精製し、減圧乾
燥により白色固体のポリマー(P−5a)366.4m
g(収率84%)を得た。得られたポリマーの構造確認
はIR、1H NMR、19F NMRスペクトルおよび元
素分析により行なった。結果を表8に示す。GPC(D
MF)により算出したMnは8200、Mw/Mnは
2.61であった。
Example 7 Fluorine-containing polyether, which is a polymer for resist material, was used as BP.
Obtained by polyaddition reaction of AFEO with BPAF. 9.4 mg (5 mol%) of TPPC as a catalyst was weighed in an ampoule tube in a nitrogen gas dry back (10% or less in relative humidity), and dried under reduced pressure at 60 ° C. for 5 hours. afterwards,
BPFEO 266.3 mg (0.5
Mmol), 168.1 mg (0.5 mmol) of BPAF and 3.8 mg (5 mol%) of DBU as a catalyst were added, and the mixture was frozen and degassed with nitrogen three times, and then sealed with a tube to give 190
The reaction was carried out at 120 ° C. for 120 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was diluted with ethyl acetate and washed with distilled water three times. The ethyl acetate phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then used as a good solvent in THF and a poor solvent in ether / n-hexane [1:
5, V / V] mixed solvent was used for reprecipitation purification twice, and white solid polymer (P-5a) 366.4 m was obtained by drying under reduced pressure.
g (84% yield) was obtained. The structure of the obtained polymer was confirmed by IR, 1 H NMR, 19 F NMR spectrum and elemental analysis. The results are shown in Table 8. GPC (D
Mn calculated by MF) was 8200, and Mw / Mn was 2.61.

【0029】[0029]

【表8】 IRスペクトルによりオキセタニル基に起因する 98
3cm-1の吸収が消失し、3396cm-1に水酸基に起
因する新たな吸収が確認された。また1H NMRスペク
トルより 4.35〜4.36ppm付近のオキセタニ
ル基に起因するシグナルが消失し、4.75ppmに側
鎖水酸基に起因するシグナルを確認した。さらに、19
NMRスペクトルより −62.4ppmにトリフルオ
ロメチル基に起因するシグナルが観測されていることか
ら、構造中にフッ素原子が存在していることが確認され
た。また元素分析の値が一致したことから、側鎖に1級
の水酸基を有する目的とする可溶性含フッ素ポリエーテ
ル(P−5a)が得られた。
[Table 8] Attributed to oxetanyl group by IR spectrum 98
3cm absorption of -1 disappeared and new absorption has been confirmed that due to the hydroxyl group at 3396cm -1. Further, from the 1 H NMR spectrum, the signal due to the oxetanyl group at around 4.35 to 4.36 ppm disappeared, and the signal due to the side chain hydroxyl group was confirmed at 4.75 ppm. In addition, 19 F
From the NMR spectrum, a signal attributable to the trifluoromethyl group was observed at -62.4 ppm, which confirmed that a fluorine atom was present in the structure. Since the elemental analysis values were in agreement, the target soluble fluorine-containing polyether (P-5a) having a primary hydroxyl group in the side chain was obtained.

【0030】実施例8 レジスト材用重合体である含フッ素ポリエーテルをBP
AFMOとBPAFとの重付加反応により得た。実施例
7と同様の操作により、触媒としてTPPC/DBU
9.4mg/3.8mg(5モル%/5モル%)を用
い、BPAFMO 252.2mg(0.5ミリモ
ル)、BPAF 168.1mg(0.5ミリモル)を
加え、190℃で72時間反応を行なった。反応終了
後、反応溶液を酢酸エチルで希釈し、蒸留水で3回洗浄
した。酢酸エチル相を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、
良溶媒としてTHF、貧溶媒としてエーテル/n−ヘキ
サン[1:5,V/V]混合溶媒を用いて2回再沈精製
し、減圧乾燥により白色固体のポリマー(P−6a)3
90.9mg(収率93%)を得た。得られたポリマー
の構造確認はIR、1H NMR、19F NMRスペクト
ルにより行なった。結果を表9に示す。GPC(DM
F)により算出したMnは9100、Mw/Mnは4.
67であった。
Example 8 Fluorine-containing polyether, which is a polymer for resist material, was used as BP.
Obtained by a polyaddition reaction of AFMO and BPAF. By the same operation as in Example 7, TPPC / DBU as a catalyst was used.
Using 9.4 mg / 3.8 mg (5 mol% / 5 mol%), 252.2 mg (0.5 mmol) of BPAFMO and 168.1 mg (0.5 mmol) of BPAFMO were added, and the reaction was carried out at 190 ° C. for 72 hours. I did. After completion of the reaction, the reaction solution was diluted with ethyl acetate and washed with distilled water three times. After drying the ethyl acetate phase over anhydrous magnesium sulfate,
The polymer (P-6a) 3 was obtained as a white solid by reprecipitation purification twice using THF as a good solvent and an ether / n-hexane [1: 5, V / V] mixed solvent as a poor solvent, and drying under reduced pressure.
90.9 mg (yield 93%) was obtained. The structure of the obtained polymer was confirmed by IR, 1 H NMR and 19 F NMR spectra. The results are shown in Table 9. GPC (DM
M) calculated by F) is 9100 and Mw / Mn is 4.
It was 67.

【0031】[0031]

【表9】 IRスペクトルによりオキセタニル基に起因する 98
0cm-1の吸収が消失し、3412cm-1に水酸基に起
因する新たな吸収が確認された。また1H NMRスペク
トルより 4.32〜4.51ppm付近のオキセタニ
ル基に起因するシグナルが消失し、4.81ppmに側
鎖水酸基に起因するシグナルを確認した。さらに、19
NMRスペクトルより −62.6ppmにトリフルオ
ロメチル基に起因するシグナルが観測され、構造中にフ
ッ素原子が存在していることが確認されことから、側鎖
に1級の水酸基を有する目的とする可溶性含フッ素ポリ
エーテル(P−6a)が得られた。
[Table 9] Attributed to oxetanyl group by IR spectrum 98
0cm absorption of -1 disappeared, a new absorption was observed due to the hydroxyl group at 3412cm -1. Further, from the 1 H NMR spectrum, a signal due to an oxetanyl group at around 4.32 to 4.51 ppm disappeared, and a signal due to a side chain hydroxyl group was confirmed at 4.81 ppm. In addition, 19 F
From the NMR spectrum, a signal due to a trifluoromethyl group was observed at -62.6 ppm, and it was confirmed that a fluorine atom was present in the structure. Therefore, the target soluble compound having a primary hydroxyl group in its side chain was obtained. Fluorine-containing polyether (P-6a) was obtained.

【0032】実施例9 レジスト材用重合体である含フッ素ポリエーテルを1,
3−HFABEOとBPAFとの重付加反応により得
た。実施例7と同様の操作により、触媒としてTPPC
/DBU 9.4mg/3.8mg(5モル%/5モル
%)を用い、1,3−HFABEO 303.2mg
(0.5ミリモル)、BPAF 168.1mg(0.
5ミリモル)を加え、190℃で120時間反応を行な
った。反応終了後、反応溶液を酢酸エチルで希釈し、蒸
留水で3回洗浄した。酢酸エチル相を無水硫酸マグネシ
ウムで乾燥後、良溶媒としてTHF、貧溶媒としてエー
テル/n−ヘキサン[1:5,V/V]混合溶媒を用い
て2回再沈精製し、減圧乾燥により白色固体のポリマー
(P−7a)184.7mg(収率40%)を得た。得
られたポリマーの構造確認はIR、1H NMR、19
NMRスペクトルにより行なった。結果を表10に示
す。GPC(DMF)により算出したMnは1070
0、Mw/Mnは1.80であった。
Example 9 Fluorine-containing polyether which is a polymer for resist material was
Obtained by polyaddition reaction of 3-HFABEO with BPAF. By the same operation as in Example 7, TPPC was used as a catalyst.
/ DBU 9.4 mg / 3.8 mg (5 mol% / 5 mol%) and 1,3-HFABEO 303.2 mg
(0.5 mmol), BPAF 168.1 mg (0.
5 mmol) was added and the reaction was carried out at 190 ° C. for 120 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was diluted with ethyl acetate and washed with distilled water three times. The ethyl acetate phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then reprecipitated and purified twice using THF as a good solvent and ether / n-hexane [1: 5, V / V] mixed solvent as a poor solvent, and dried under reduced pressure to obtain a white solid. 184.7 mg (yield 40%) of the polymer (P-7a) was obtained. The structure of the obtained polymer was confirmed by IR, 1 H NMR, 19 F
It was performed by NMR spectrum. The results are shown in Table 10. Mn calculated by GPC (DMF) is 1070.
0 and Mw / Mn were 1.80.

【0033】[0033]

【表10】 IRスペクトルによりオキセタニル基に起因する 98
7cm-1の吸収が消失し、3427cm-1に水酸基に起
因する新たな吸収が確認された。また1H NMRスペク
トルより 4.34〜4.41ppm付近のオキセタニ
ル基に起因するシグナルが消失し、4.78ppmに側
鎖水酸基に起因するシグナルを確認した。さらに、19
NMRスペクトルより −68.9ppmに1,3−H
FABEO骨格中のトリフルオロメチル基に起因するシ
グナル、−62.6ppmにBPAF骨格中のトリフル
オロメチル基に起因するシグナルが観測され、構造中に
フッ素原子が存在していることが確認されたことから、
目的とする側鎖に一級の水酸基を有する可溶性含フッ素
ポリエーテル(P−7a)が得られた。
[Table 10] Attributed to oxetanyl group by IR spectrum 98
7cm absorption of -1 disappeared and new absorption has been confirmed that due to the hydroxyl group at 3427cm -1. In addition, from the 1 H NMR spectrum, a signal due to an oxetanyl group at around 4.34 to 4.41 ppm disappeared, and a signal due to a side chain hydroxyl group was confirmed at 4.78 ppm. In addition, 19 F
1,3-H at -68.9 ppm from NMR spectrum
A signal due to the trifluoromethyl group in the FABEO skeleton and a signal due to the trifluoromethyl group in the BPAF skeleton were observed at -62.6 ppm, and it was confirmed that a fluorine atom was present in the structure. From
A soluble fluorine-containing polyether (P-7a) having a target side chain with a primary hydroxyl group was obtained.

【0034】実施例10 レジスト材用重合体である含フッ素ポリエーテルを1,
3−HFABMOとBPAFとの重付加反応により得
た。実施例7と同様の操作により、触媒としてTPPC
/DBU 9.4mg/3.8mg(5モル%/5モル
%)を用い、1,3−HFABMO 282.2mg
(0.5ミリモル)、BPAF 168.1mg(0.
5ミリモル)を加え、190℃で72時間反応を行なっ
た。反応終了後、反応溶液を酢酸エチルで希釈し、蒸留
水で3回洗浄した。酢酸エチル相を無水硫酸マグネシウ
ムで乾燥後、良溶媒としてTHF、貧溶媒としてエーテ
ル/n−ヘキサン[1:5,V/V]混合溶媒を用いて
2回再沈精製し、減圧乾燥により白色固体のポリマー
(P−8a)344.4mg(収率77%)を得た。得
られたポリマーの構造確認はIR、 1H NMR、19
NMRスペクトルにより行なった。結果を表11に示
す。GPC(DMF)により算出したMnは1050
0、Mw/Mnは2.09であった。
Example 10 Fluorine-containing polyether, a polymer for resist materials
Obtained by polyaddition reaction of 3-HFABMO and BPAF
It was By the same operation as in Example 7, TPPC was used as a catalyst.
/ DBU 9.4 mg / 3.8 mg (5 mol% / 5 mol
%), 1,3-HFABMO 282.2 mg
(0.5 mmol), BPAF 168.1 mg (0.
5 mmol) was added and the reaction was carried out at 190 ° C. for 72 hours.
It was After completion of the reaction, dilute the reaction solution with ethyl acetate and distill.
Washed 3 times with water. The ethyl acetate phase was mixed with anhydrous magnesium sulfate.
After drying with a solvent, use THF as a good solvent and ether as a poor solvent.
Using a mixed solvent of hexane / n-hexane [1: 5, V / V]
A white solid polymer that was purified twice by reprecipitation and dried under reduced pressure.
344.4 mg (yield 77%) of (P-8a) was obtained. Profit
Confirm the structure of the obtained polymer by IR, 11 H NMR,19F
It was performed by NMR spectrum. The results are shown in Table 11.
You Mn calculated by GPC (DMF) is 1050.
0 and Mw / Mn were 2.09.

【0035】[0035]

【表11】 IRスペクトルによりオキセタニル基に起因する 98
6cm-1の吸収が消失し、3427cm-1に水酸基に起
因する新たな吸収が確認された。また1H NMRスペク
トルより 4.30〜4.44ppm付近のオキセタニ
ル基に起因するシグナルが消失し、4.83ppmに側
鎖水酸基に起因するシグナルを確認した。さらに、19
NMRスペクトルより −69.0ppmに1,3−H
FABMO骨格中のトリフルオロメチル基に起因するシ
グナル、−62.6ppmにBPAF骨格中のトリフル
オロメチル基に起因するシグナルが観測され、構造中に
フッ素原子が存在していることが確認されたことから、
目的とする側鎖に一級の水酸基を有する可溶性含フッ素
ポリエーテル(P−8a)が得られた。
[Table 11] Attributed to oxetanyl group by IR spectrum 98
6cm absorption of -1 disappeared, a new absorption was observed due to the hydroxyl group at 3427cm -1. Further, from the 1 H NMR spectrum, a signal due to the oxetanyl group at around 4.30 to 4.44 ppm disappeared, and a signal due to the side chain hydroxyl group was confirmed at 4.83 ppm. In addition, 19 F
1,3-H at -69.0 ppm from NMR spectrum
A signal due to the trifluoromethyl group in the FABMO skeleton and a signal due to the trifluoromethyl group in the BPAF skeleton were observed at -62.6 ppm, and it was confirmed that a fluorine atom was present in the structure. From
A soluble fluorine-containing polyether (P-8a) having a target side chain having a primary hydroxyl group was obtained.

【0036】実施例11 レジスト材用重合体である含フッ素ポリエーテルを1,
4−HFACEOとBPAFとの重付加反応により得
た。実施例7と同様の操作により、触媒としてTPPC
/DBU 9.4mg/3.8mg(5モル%/5モル
%)を用い、1,4−HFACEO 306.2mg
(0.5ミリモル)、BPAF 168.1mg(0.
5ミリモル)を加え、190℃で120時間反応を行な
った。反応終了後、反応溶液を酢酸エチルで希釈し、蒸
留水で3回洗浄した。酢酸エチル相を無水硫酸マグネシ
ウムで乾燥後、良溶媒としてTHF、貧溶媒としてエー
テル/n−ヘキサン[1:5,V/V]混合溶媒を用い
て2回再沈精製し、減圧乾燥により白色固体のポリマー
(P−9a)191.6mg(収率40%)を得た。得
られたポリマーの構造確認はIR、1H NMR、19
NMRスペクトルにより行なった。結果を表12に示
す。GPC(DMF)により算出したMnは1080
0、Mw/Mnは1.89であった。
Example 11 Fluorine-containing polyether which is a polymer for resist material was
Obtained by polyaddition reaction of 4-HFACEO with BPAF. By the same operation as in Example 7, TPPC was used as a catalyst.
/ DBU 9.4 mg / 3.8 mg (5 mol% / 5 mol%) was used and 1,4-HFACEO 306.2 mg
(0.5 mmol), BPAF 168.1 mg (0.
5 mmol) was added and the reaction was carried out at 190 ° C. for 120 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was diluted with ethyl acetate and washed with distilled water three times. The ethyl acetate phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then reprecipitated and purified twice using THF as a good solvent and ether / n-hexane [1: 5, V / V] mixed solvent as a poor solvent, and dried under reduced pressure to obtain a white solid. 191.6 mg (yield 40%) of the polymer (P-9a) was obtained. The structure of the obtained polymer was confirmed by IR, 1 H NMR, 19 F
It was performed by NMR spectrum. The results are shown in Table 12. Mn calculated by GPC (DMF) is 1080.
0 and Mw / Mn were 1.89.

【0037】[0037]

【表12】 IRスペクトルによりオキセタニル基に起因する 98
3cm-1の吸収が消失し、3409cm-1に水酸基に起
因する新たな吸収が確認された。また1H NMRスペク
トルより 3.79〜3.84ppm付近のオキセタニ
ル基に起因するシグナルが消失し、4.66ppmに側
鎖水酸基に起因するシグナルを確認した。さらに、19
NMRスペクトルより −66.5ppmに1,4−H
FACEO骨格中のトリフルオロメチル基に起因するシ
グナル、−62.6ppmにBPAF骨格中のトリフル
オロメチル基に起因するシグナルが観測され、構造中に
フッ素原子が存在していることが確認されたことから、
目的とする側鎖に一級の水酸基を有する可溶性含フッ素
ポリエーテル(P−9a)が得られた。
[Table 12] Attributed to oxetanyl group by IR spectrum 98
3cm absorption of -1 disappeared and new absorption has been confirmed that due to the hydroxyl group at 3409cm -1. Further, from the 1 H NMR spectrum, the signal due to the oxetanyl group around 3.79 to 3.84 ppm disappeared, and the signal due to the side chain hydroxyl group was confirmed at 4.66 ppm. In addition, 19 F
1,4-H at -66.5 ppm from NMR spectrum
A signal due to the trifluoromethyl group in the FACEO skeleton and a signal due to the trifluoromethyl group in the BPAF skeleton were observed at -62.6 ppm, and it was confirmed that a fluorine atom was present in the structure. From
A soluble fluorine-containing polyether (P-9a) having a target side chain with a primary hydroxyl group was obtained.

【0038】実施例12 レジスト材用重合体である含フッ素ポリエーテルを1,
4−HFACMOとBPAFとの重付加反応により得
た。実施例7と同様の操作により、触媒としてTPPC
/DBU 9.4mg/3.8mg(5モル%/5モル
%)を用い、1,4−HFACMO 292.2mg
(0.5ミリモル)、BPAF 168.1mg(0.
5ミリモル)を加え、190℃で72時間反応を行なっ
た。反応終了後、反応溶液を酢酸エチルで希釈し、蒸留
水で3回洗浄した。酢酸エチル相を無水硫酸マグネシウ
ムで乾燥後、良溶媒としてTHF、貧溶媒としてエーテ
ル/n−ヘキサン[1:5,V/V]混合溶媒を用いて
2回再沈精製し、減圧乾燥により白色固体のポリマー
(P−10a)381.4mg(収率83%)を得た。
得られたポリマーの構造確認はIR、1H NMR、19
NMRスペクトルにより行なった。結果を表13に示
す。GPC(DMF)により算出したMnは1070
0、Mw/Mnは2.85であった。
Example 12 Fluorine-containing polyether which is a polymer for resist material was
Obtained by polyaddition reaction of 4-HFACMO with BPAF. By the same operation as in Example 7, TPPC was used as a catalyst.
/ DBU 9.4 mg / 3.8 mg (5 mol% / 5 mol%) and 1,4-HFACMO 292.2 mg
(0.5 mmol), BPAF 168.1 mg (0.
5 mmol) was added and the reaction was carried out at 190 ° C. for 72 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was diluted with ethyl acetate and washed with distilled water three times. The ethyl acetate phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then reprecipitated and purified twice using THF as a good solvent and ether / n-hexane [1: 5, V / V] mixed solvent as a poor solvent, and dried under reduced pressure to obtain a white solid. 381.4 mg (yield 83%) of the polymer (P-10a) was obtained.
The structure of the obtained polymer was confirmed by IR, 1 H NMR, 19 F
It was performed by NMR spectrum. The results are shown in Table 13. Mn calculated by GPC (DMF) is 1070.
0 and Mw / Mn were 2.85.

【0039】[0039]

【表13】 IRスペクトルによりオキセタニル基に起因する 98
4cm-1の吸収が消失し、3400cm-1に水酸基に起
因する新たな吸収が確認された。また1H NMRスペク
トルより 3.75〜3.78ppm付近のオキセタニ
ル基に起因するシグナルが消失し、4.73ppmに側
鎖水酸基に起因するシグナルを確認した。さらに、19
NMRスペクトルより −66.5ppmに1,4−H
FACMO骨格中のトリフルオロメチル基に起因するシ
グナル、−62.6ppmにBPAF骨格中のトリフル
オロメチル基に起因するシグナルが観測され、構造中に
フッ素原子が存在していることが確認されたことから、
目的とする側鎖に一級の水酸基を有する可溶性含フッ素
ポリエーテル(P−10a)が得られた。
[Table 13] Attributed to oxetanyl group by IR spectrum 98
4cm absorption of -1 disappeared, a new absorption was observed due to the hydroxyl group at 3400 cm -1. Further, from the 1 H NMR spectrum, the signal due to the oxetanyl group around 3.75 to 3.78 ppm disappeared, and the signal due to the side chain hydroxyl group was confirmed at 4.73 ppm. In addition, 19 F
1,4-H at -66.5 ppm from NMR spectrum
A signal due to the trifluoromethyl group in the FACMO skeleton and a signal due to the trifluoromethyl group in the BPAF skeleton were observed at -62.6 ppm, and it was confirmed that a fluorine atom was present in the structure. From
A soluble fluorine-containing polyether (P-10a) having a target side chain with a primary hydroxyl group was obtained.

【0040】実施例13 上記レジスト材用重合体の高分子反応により酸解離性基
含有樹脂を得た。20ミリリットルの二口ナスフラスコ
に実施例12で得られた含フッ素ポリエーテル(P−1
0a)137.8mg(0.3ミリモル/OHeq)を
秤取り、NMP 3ミリリットルに溶解させた。続い
て、塩基として炭酸セシウム(Cs2CO3)488.7
mg(1.5ミリモル)、TBAB 4.6mg(5モ
ル%)およびBBAc 585.2mg(3.0ミリモ
ル)を加え、100℃で48時間反応を行なった。反応
終了後、反応混合物をクエン酸水溶液に注ぎ、ポリマー
を沈殿させた。得られたポリマーは良溶媒としてTH
F、貧溶媒としてn−ヘキサンを用いて再沈精製し、減
圧乾燥により淡黄色の粉末ポリマー(P−10b)13
3.0mgを得た。得られたポリマーの構造確認はI
R、1H NMR、19FNMRスペクトルにより行なっ
た。結果を表14および図1に示す。
Example 13 An acid-labile group-containing resin was obtained by polymer reaction of the above resist material polymer. The fluorine-containing polyether (P-1) obtained in Example 12 was placed in a 20 ml two-necked eggplant flask.
0a) 137.8 mg (0.3 mmol / OHeq) was weighed and dissolved in 3 ml of NMP. Then, cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) 488.7 as a base
mg (1.5 mmol), TBAB 4.6 mg (5 mol%) and BBAc 585.2 mg (3.0 mmol) were added, and the reaction was carried out at 100 ° C. for 48 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was poured into an aqueous citric acid solution to precipitate a polymer. The obtained polymer is TH as a good solvent.
F, purified by re-precipitation using n-hexane as a poor solvent, and dried under reduced pressure to obtain a pale yellow powder polymer (P-10b) 13
3.0 mg was obtained. The structure of the obtained polymer was confirmed by I
It was performed by R, 1 H NMR and 19 F NMR spectra. The results are shown in Table 14 and FIG.

【0041】[0041]

【表14】 IRスペクトルより 3504cm-1の水酸基に起因す
る吸収が減少し、1751cm-1にカルボニル基に起因
する新たな吸収が観測された(図1)。1H NMRスペ
クトルより 4.74ppmの側鎖水酸基に起因する新
たなシグナルが減少し、1.40ppm付近にtert
−ブチル基に起因する新たなシグナルが確認された。さ
らに、19F NMRスペクトルより−66.5ppmに
1,4−HFACMO骨格中のトリフルオロメチル基に
起因するシグナルを、−62.6ppmにBPAF骨格
中のトリフルオロメチル基に起因するシグナルを観測し
たことから、目的とする側鎖にtert−ブチルエステ
ル残基を有する含フッ素ポリエーテルが得られたことが
明らかとなった。また、1H NMRスペクトルの解析よ
り、tert−ブチルエステル残基の割合(エーテル化
率(D.E.))は、1級水酸基の全水酸基当量に対し
て、60当量%含んでいた(図1)。
[Table 14] From the IR spectrum, the absorption due to the hydroxyl group at 3504 cm -1 decreased, and a new absorption due to the carbonyl group was observed at 1751 cm -1 (Fig. 1). From the 1 H NMR spectrum, a new signal due to the side chain hydroxyl group at 4.74 ppm decreased, and tert at around 1.40 ppm.
-A new signal due to the butyl group was confirmed. Furthermore, from the 19 F NMR spectrum, a signal attributable to the trifluoromethyl group in the 1,4-HFACMO skeleton was observed at -66.5 ppm, and a signal attributable to the trifluoromethyl group in the BPAF skeleton was observed at -62.6 ppm. From this, it became clear that the target fluorinated polyether having a tert-butyl ester residue in the side chain was obtained. In addition, from the analysis of the 1 H NMR spectrum, the ratio of the tert-butyl ester residue (etherification rate (DE)) was 60 equivalent% with respect to the total hydroxyl equivalents of the primary hydroxyl groups (Fig. 1).

【0042】実施例7〜実施例13で得られたレジスト
材用重合体または酸解離性基含有樹脂の熱的性質をTG
測定により、エキシマレーザー光の透過性を真空紫外ス
ペクトル測定によりそれぞれ評価した。また、各種溶媒
に対する溶解性を調査した。 (1)熱的性質 レジスト材用重合体P−10aおよび酸解離性基含有樹
脂P−10bのTGを、熱重量減少測定装置を用いて、
開放型アルミニウムパンに試料約5mgを入れ、窒素気
流下、昇温速度10℃/minで測定した。結果を図2
に示す。酸解離性基含有樹脂P−10bは、210℃付
近にtert−ブチルエステル残基の熱分解に起因する
熱重量減少が認められ、約400℃付近から主鎖の熱分
解が開始した。 (2)光透過性 レジスト材用重合体の濃度が5重量%になるように2−
ヘプタノンに溶解した。この溶液を0.45μmのメン
ブランフィルターでろ過した後、スピンコーターを用い
てフッ化マグネシウム盤に種々の回転速度で30秒間塗
布した。その後、ベークを140℃で90秒間行ない、
膜厚を100mμに調整した。この塗布盤を日本分光株
式会社製真空紫外分光光度計VU−201を用いて真空
条件下、波長130〜200nmの範囲で透過率の測定
を行なった。結果を図3に示す。特に、主鎖骨格に1,
3−HFABまたは1,4−HFACを導入した実施例
9から実施例12は157nmにおける透過率は48〜
55%と優れた値を示した。
The thermal properties of the polymer for resist material or the resin containing an acid-dissociable group obtained in Examples 7 to 13 were measured by TG.
By measurement, the transmittance of excimer laser light was evaluated by vacuum ultraviolet spectrum measurement. Also, the solubility in various solvents was investigated. (1) Thermal Properties TG of the polymer for resist material P-10a and the acid dissociable group-containing resin P-10b were measured using a thermogravimetric reduction measuring device.
About 5 mg of the sample was placed in an open-type aluminum pan, and measurement was performed at a temperature rising rate of 10 ° C./min under a nitrogen stream. The result is shown in Figure 2.
Shown in. In the acid-dissociable group-containing resin P-10b, a thermogravimetric reduction due to the thermal decomposition of the tert-butyl ester residue was observed at around 210 ° C, and the thermal decomposition of the main chain started at around 400 ° C. (2) The concentration of the polymer for the light transmissive resist material should be 5% by weight.
Dissolved in heptanone. This solution was filtered through a 0.45 μm membrane filter, and then applied on a magnesium fluoride disk using a spin coater at various rotation speeds for 30 seconds. Then, bake at 140 ° C for 90 seconds,
The film thickness was adjusted to 100 mμ. The transmittance of this coating plate was measured in a wavelength range of 130 to 200 nm under vacuum conditions using a vacuum ultraviolet spectrophotometer VU-201 manufactured by JASCO Corporation. The results are shown in Fig. 3. Especially in the main chain skeleton 1,
In Examples 9 to 12 in which 3-HFAB or 1,4-HFAC was introduced, the transmittance at 157 nm was 48 to.
It showed an excellent value of 55%.

【0043】(3)溶解性 レジスト材用重合体または酸解離性基含有樹脂2mgに
対し、種々の溶媒2ミリリットル加え、溶解性試験を行
なった。その結果、メタノール、エタノール、2−プロ
パノール、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチ
ル、クロロホルム、THF、1,4−ジオキサン、アニ
ソール、トルエン、クロロベンゼン、o−ジクロロベン
ゼン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチ
ルアセトアミド、NMP、ジメチルスルホオキサイドに
対して実施例7〜実施例12で得られたレジスト材用重
合体および実施例13で得られた酸解離性基含有樹脂は
室温で溶解した。
(3) Solubility test was conducted by adding 2 ml of various solvents to 2 mg of the soluble resist material polymer or the resin having an acid dissociable group. As a result, methanol, ethanol, 2-propanol, acetone, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, chloroform, THF, 1,4-dioxane, anisole, toluene, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide, NMP, dimethyl. The polymers for resist materials obtained in Examples 7 to 12 and the acid-dissociable group-containing resin obtained in Example 13 were dissolved at room temperature in sulfoxide.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明に係る酸解離性基含有樹脂は、本
発明に係るレジスト材用単量体を重付加反応させたレジ
スト材用重合体の側鎖を変性して得られるので、F2
キシマレーザー(波長157nm)に対する透明性に優
れ、今後ますます微細化が進行すると予想される集積回
路素子の製造に極めて好適に使用できる。
The acid-labile group-containing resin according to the present invention is obtained by modifying the side chain of the resist material polymer obtained by polyaddition reaction of the resist material monomer according to the present invention. 2 It has excellent transparency for excimer laser (wavelength 157 nm), and can be used very suitably for manufacturing integrated circuit devices, which are expected to be further miniaturized in the future.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】レジスト材用重合体および酸解離性基含有樹脂
のIRチャートである。
FIG. 1 is an IR chart of a resist material polymer and an acid-labile group-containing resin.

【図2】レジスト材用重合体および酸解離性基含有樹脂
のTGである。
FIG. 2 is a TG of a resist material polymer and an acid-labile group-containing resin.

【図3】レジスト材用重合体の真空紫外スペクトルであ
る。
FIG. 3 is a vacuum ultraviolet spectrum of a polymer for resist material.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀山 敦 神奈川県横浜市神奈川区西神奈川一丁目10 番3号 クリオ東神奈川壱番館705号 (72)発明者 工藤 宏人 神奈川県横浜市神奈川区六角橋四丁目11番 28号 ラークヒルズB棟102号室 Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AA03 AB16 AC04 AC08 AD03 BE00 BE10 BG00 CB21 CB41 FA17 4C048 TT02 4J005 AA12 BA00 BB01 BB02    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Atsushi Kameyama             1-10 Nishi-Kanagawa, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa             No. 3 Clio Higashi Kanagawa Ichibankan No. 705 (72) Inventor Hiroto Kudo             4-11 Rokkakubashi, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa             No. 28 Room 102, Lark Hills Building B F-term (reference) 2H025 AA01 AA02 AA03 AB16 AC04                       AC08 AD03 BE00 BE10 BG00                       CB21 CB41 FA17                 4C048 TT02                 4J005 AA12 BA00 BB01 BB02

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記式(1)で表されるレジスト材用単
量体。 【化1】 (ここでR1はフッ素原子を含む2価の有機基であり、
2は低級炭化水素基である。)
1. A monomer for a resist material represented by the following formula (1). [Chemical 1] (Here, R 1 is a divalent organic group containing a fluorine atom,
R 2 is a lower hydrocarbon group. )
【請求項2】 前記R1が下記式(2)ないし式(6)
のいずれか1つであり、R2が炭素数1から3の炭化水
素基であることを特徴とする請求項1記載のレジスト材
用単量体。 【化2】 (ここでnおよびmは0から4の整数を表し、n+mは
1から8の整数を表す。)
2. The R 1 is represented by the following formulas (2) to (6):
2. The monomer for resist material according to claim 1, wherein R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. [Chemical 2] (Here, n and m represent an integer of 0 to 4, and n + m represents an integer of 1 to 8.)
【請求項3】 請求項1記載の式(1)と下記式(7)
との重付加反応体であることを特徴とするレジスト材用
重合体。 【化3】 (ここでR3はフッ素原子を含む2価の有機基であ
る。)
3. The formula (1) according to claim 1 and the following formula (7):
A polymer for a resist material, which is a polyaddition reaction product with. [Chemical 3] (Here, R 3 is a divalent organic group containing a fluorine atom.)
【請求項4】 アルカリ不溶性またはアルカリ難溶性で
あって酸の作用によりアルカリ易溶性となる酸解離性基
含有樹脂であって、該樹脂は、下記式(8)で表される
繰り返し単位を有することを特徴とする酸解離性基含有
樹脂。 【化4】 (ここでR1およびR3はフッ素原子を含む2価の有機基
であり、R2は低級炭化水素基であり、Xは酸解離性基
を含む側鎖である。)
4. An acid-dissociable group-containing resin which is alkali-insoluble or sparingly soluble in alkali and becomes readily soluble in alkali by the action of an acid, which resin has a repeating unit represented by the following formula (8). An acid-dissociable group-containing resin characterized by the above. [Chemical 4] (Here, R 1 and R 3 are divalent organic groups containing a fluorine atom, R 2 is a lower hydrocarbon group, and X is a side chain containing an acid dissociable group.)
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JPWO2008068996A1 (en) * 2006-11-29 2010-03-18 東洋紡績株式会社 Oxetane-containing resin, adhesive and resist agent using the same

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