JP2007128104A - Resist composition - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hyperbranched polymer suitable as a polymer material for nanofabrication, in particular, photolithography, and to provide a hyperbranched polymer having an acid decomposition group at the end of a molecule of the hyperbranched polymer obtained by a living radical polymerization reaction of a styrene derivative. <P>SOLUTION: The hyperbranched polymer has a core portion prepared by a living radical polymerization of chloromethyl styrene or the like, and an acid decomposition group such as p-tert-butoxy styrene, which is linked to the core portion and present at the end of a molecule of the polymer. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光リソグラフィを中心としたナノファブリケーションのための高分子素材として好適なハイパーブランチポリマー及びその製造方法、並びに該ハイパーブランチポリマーをレジスト材料のベースポリマーとして含み、超LSI製造用の微細パターンを形成することが可能なレジスト組成物に関する。   The present invention relates to a hyperbranched polymer suitable as a polymer material for nanofabrication centering on optical lithography, a method for producing the same, and a hyperbranched polymer as a base polymer for a resist material. The present invention relates to a resist composition capable of forming a pattern.

近年、微細加工技術として有望視されている光リソグラフィでは、光源の短波長化により微細化が進み、超LSIの高集積化を実現している。そのため、レジスト組成物には、各光源に対して透明な化学構造を持つベースポリマーの開発が進められている。例えば、KrFエキシマレーザー光(波長248nm)ではPHS(ポリヒドロキシスチレン)を基本骨格としたポリマー、ArFエキシマレーザー光(波長193nm)では脂環式構造のポリマー、又はF2エキシマレーザー光(波長157nm)ではフッ素原子(パーフルオロ構造)を導入したポリマーを含むレジスト組成物がそれぞれ提案されている(WO00/17712号公報参照)。   In recent years, optical lithography, which is regarded as promising as a microfabrication technology, has been miniaturized by shortening the wavelength of a light source, and has realized high integration of VLSI. Therefore, for the resist composition, development of a base polymer having a chemical structure transparent to each light source is in progress. For example, with KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), a polymer having PHS (polyhydroxystyrene) as a basic skeleton, with ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), an alicyclic polymer, or F2 excimer laser light (wavelength 157 nm) A resist composition containing a polymer into which a fluorine atom (perfluoro structure) is introduced has been proposed (see WO 00/17712).

しかし、上記ポリマーを今後必要となる50nm以細の超微細パターン形成に適用した場合、ラインエッジラフネスを指標とするパターン側壁の凹凸が問題となってきた。Franco Cerrina, Vac.Sci.Tech.B,19,62890(2001)には、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、及びPHS(ポリヒドロキシスチレン)を主とした従来のレジストに対して電子線や極紫外線(EUV)露光を行って、50nm以細のパターンを形成するためには、表面平滑性をナノレベルで制御することが課題となることが指摘されている。   However, when the polymer is applied to the formation of ultrafine patterns of 50 nm or less, which will be required in the future, the unevenness of the pattern side wall using the line edge roughness as an index has become a problem. Franco Cerrina, Vac. Sci. Tech. B, 19, 62890 (2001), a conventional resist mainly composed of PMMA (polymethylmethacrylate) and PHS (polyhydroxystyrene) is exposed to an electron beam or extreme ultraviolet (EUV), and is exposed to 50 nm or less. In order to form a fine pattern, it has been pointed out that it is a problem to control the surface smoothness at the nano level.

Toru Yamaguti, Jpn.J.Appl.Phys., 38,7114(1999)によれば、パターン側壁の凹凸はレジストを構成するポリマーの会合体によるものとされ、ポリマーの分子集合を抑制する技術について数多くの報告がなされている。   Toru Yamaguchi, Jpn. J. et al. Appl. Phys. , 38, 7114 (1999), the unevenness of the pattern side wall is attributed to an aggregate of polymers constituting the resist, and many reports have been made on techniques for suppressing the molecular assembly of the polymer.

例えば、Toru Yamaguti, Jpn.J.Appl.Phys., 38,7114(1999)には、ポジ型電子線レジストの表面平滑性を向上させる手段として、線状ポリマーへの架橋構造の導入が有効であることが報告されている。   For example, Toru Yamaguchi, Jpn. J. et al. Appl. Phys. , 38, 7114 (1999), it is reported that the introduction of a crosslinked structure into a linear polymer is effective as a means for improving the surface smoothness of a positive electron beam resist.

また、線状分子に比べ、ラインエッジラフネスが向上する分岐型ポリマーの例としては、特開2000−347412号公報には、直鎖フェノール誘導体主鎖を分岐結合連鎖したポリマーが開示されているが、50nm以細のパターン形成には至っていない。   In addition, as an example of a branched polymer that has improved line edge roughness as compared with a linear molecule, JP 2000-347612 discloses a polymer in which a main chain of a linear phenol derivative is branched and linked. However, pattern formation of 50 nm or less has not been achieved.

また、Alexander R. Trimble,Proceedings of SPIE,3999,1198,(2000)にはカルボキシル基を有するフェノール誘導体よりなる分岐型のポリエステルが開示されているが、基板に対する密着性が悪い。
特表2000−00516号公報、特表2000−514479号公報、Krzysztof Matyjaszewski, Macromolecules 29,1079(1996)及びJean M.J.Frecht,J.Poly.Sci.,36、955(1998)には、リソグラフィの主体となる高分子であるスチレン誘導体の高分岐化について、クロロメチルスチレンのリビングラジカル重合による分岐度、重量平均分子量の制御が可能であることが報告されている。
Also, Alexander R. Trimble, Proceedings of SPIE, 3999, 1198, (2000) discloses a branched polyester made of a phenol derivative having a carboxyl group, but has poor adhesion to a substrate.
JP 2000-00516 A, JP 2000-514479 A, Krzysztof Matyjazewski, Macromolecules 29, 1079 (1996) and Jean M. et al. J. et al. Frecht, J .; Poly. Sci. , 36, 955 (1998), it is reported that the degree of branching and weight average molecular weight of living styrene polymerization of chloromethylstyrene can be controlled with respect to high branching of styrene derivatives, which are the main polymer of lithography. Has been.

しかしながら、現在までのところ、レジストに必要な、露光による加工性を付与するための分子設計については報告がなく、その速やかな開発が望まれているのが現状である。   However, until now, there has been no report on molecular design for imparting processability by exposure, which is necessary for resists, and the present situation is that rapid development is desired.

本発明は、光リソグラフィーを中心としたナノファブリケーションのためのポリマー素材として利用可能な、表面平滑性及びアルカリ可溶性を向上させたハイパーブランチポリマー、該ハイパーブランチポリマーの製造方法、該ハイパーブランチポリマーを含むレジスト組成物を提供することを目的とする。   The present invention relates to a hyperbranched polymer with improved surface smoothness and alkali solubility that can be used as a polymer material for nanofabrication centered on photolithography, a method for producing the hyperbranched polymer, An object of the present invention is to provide a resist composition containing the resist composition.

前記課題を解決するため本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得た。すなわち、高度なブランチ(分岐)構造をコア部とし、分子末端に酸分解性基を有するハイパーブランチポリマーは、線状ポリマーに見られる分子間での絡まりが小さく、主鎖を架橋する分子構造に比べて溶媒による膨潤も小さいことが判った。その結果、パターン側壁における表面ラフネスの原因となる大きな分子集合体の形成が抑制されることが判った。また、ハイパーブランチポリマーは、通常、球状形態をとるが、球状ポリマー表面に酸分解性基が存在すると、光リソグラフィーにおいて、露光部分では光酸発生剤から発生する酸の作用によって分解反応が起こり親水基が生じる結果、ポリマー分子の外周に多数の親水基が存在する球状ミセル状の構造をとることができることが判った。その結果、該ポリマーはアルカリ水溶液に対し効率よく溶解し、アルカリ溶液と共に除去されるため、微細なパターンを形成することができ、レジスト材料のベース樹脂として好適に利用可能であることが判った。   As a result of intensive studies by the present inventors in order to solve the above problems, the following knowledge has been obtained. That is, a hyperbranched polymer having an advanced branch structure as a core and an acid-decomposable group at the molecular end has a small molecular entanglement seen in a linear polymer and a molecular structure that crosslinks the main chain. It was found that the swelling by the solvent was also small. As a result, it was found that the formation of large molecular aggregates that cause surface roughness on the pattern side wall is suppressed. In addition, the hyperbranched polymer usually takes a spherical form. However, when an acid-decomposable group is present on the spherical polymer surface, in photolithography, a decomposition reaction occurs due to the action of an acid generated from the photoacid generator at the exposed portion, and hydrophilicity occurs. As a result of the formation of groups, it was found that a spherical micelle-like structure having a large number of hydrophilic groups on the outer periphery of the polymer molecule can be taken. As a result, it was found that the polymer is efficiently dissolved in an alkaline aqueous solution and removed together with the alkaline solution, so that a fine pattern can be formed and can be suitably used as a base resin for a resist material.

本発明は、本発明者らの前記知見に基づきなされたものである。すなわち、本発明は、ポリマー分子末端に酸分解性基を有することを特徴とするハイパーブランチポリマーを提供する。   The present invention has been made based on the above findings of the present inventors. That is, this invention provides the hyperbranched polymer characterized by having an acid-decomposable group at the polymer molecule terminal.

本発明はまた、スチレン誘導体をリビングラジカル重合反応させて得られるハイパーブランチポリマーの分子末端に酸分解性基を有することを特徴とするハイパーブランチポリマーを提供する。   The present invention also provides a hyperbranched polymer having an acid-decomposable group at the molecular end of a hyperbranched polymer obtained by subjecting a styrene derivative to a living radical polymerization reaction.

本発明において、前記ハイパーブランチポリマーにおけるコア部は、下記式(1)で表わされるモノマーの単独重合物であるか、又は下記式(1)で表されるモノマーと下記式(2)から(5)から選ばれる少なくとも1種のモノマーとの共重合物であるのが好ましい。   In the present invention, the core portion in the hyperbranched polymer is a homopolymer of a monomer represented by the following formula (1), or a monomer represented by the following formula (1) and the following formula (2) to (5) It is preferably a copolymer with at least one monomer selected from

Figure 2007128104
Figure 2007128104

(式(1)において、Yは、ヒドロキシル基又はカルボキシル基を含んでいてもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表す。Zは、ハロゲン原子を示す。)   (In Formula (1), Y represents a C1-C10 alkylene group which may contain a hydroxyl group or a carboxyl group. Z represents a halogen atom.)

Figure 2007128104
Figure 2007128104

(式(2)〜(5)において、R1は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表わす。
2、R3は水素原子、炭素数1〜30の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、又は炭素数6〜30のアリール基を表わし、R2、R3は互いに同一でも異なっていてもよい。
(In the formulas (2) to (5), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
R 2 and R 3 represent a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and R 2 and R 3 are the same or different from each other. May be.

4は水素原子;炭素数1〜40の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基;トリアルキルシリル基(ここで、各アルキル基の炭素数は1〜6である);オキソアルキル基(ここで、アルキル基の炭素数は4〜20である);又は下記式(6)で表される基(ただし、R5は直鎖状、分岐鎖状、もしくは環状の炭素数1〜10のアルキル基、R6、R7は互いに独立して水素原子、直鎖状、分岐鎖状又は環状の炭素数1〜10のアルキル基を示すか、或いはR6、R7が直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1〜10のアルキル基を表すとき、互いに一緒になって環を形成してもよい)を表す。nは0から10の整数を示す。) R 4 represents a hydrogen atom; a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 40 carbon atoms; a trialkylsilyl group (wherein each alkyl group has 1 to 6 carbon atoms); an oxoalkyl group ( Here, the carbon number of the alkyl group is 4 to 20); or a group represented by the following formula (6) (wherein R 5 is a linear, branched or cyclic carbon number of 1 to 10). An alkyl group, R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or R 6 and R 7 are linear or branched; When a chain-like alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is represented, they may be combined with each other to form a ring). n represents an integer of 0 to 10. )

Figure 2007128104
Figure 2007128104

本発明はまた、前記式(1)で表わされるモノマーを単独でリビングラジカル重合させるか、又は前記式(1)で表されるモノマーと前記式(2)〜(5)から選ばれる少なくとも1種のモノマーとをリビングラジカル重合させる工程と、該工程において得られた重合体と酸分解性基を含有する化合物とを反応させることにより、該重合体に酸分解性基を導入する工程とを含むことを特徴とするハイパーブランチポリマーの製造方法を提供する。   In the present invention, the monomer represented by the formula (1) may be subjected to living radical polymerization alone, or at least one selected from the monomer represented by the formula (1) and the formulas (2) to (5). And a step of introducing an acid-decomposable group into the polymer by reacting the polymer obtained in this step with a compound containing an acid-decomposable group. A method for producing a hyperbranched polymer is provided.

本発明はまた、下記式(1)で表わされるモノマーをリビングラジカル重合反応させてハイパーブランチポリマーを合成するハイパーブランチポリマー合成工程と、該合成されたハイパーブランチポリマーを酸分解性基を含有する化合物と反応させて、該ハイパーブランチポリマーの末端に酸分解性基を導入する酸分解性基導入工程とを含むことを特徴とするハイパーブランチポリマーの製造方法を提供する。   The present invention also includes a hyperbranched polymer synthesis step for synthesizing a hyperbranched polymer by subjecting a monomer represented by the following formula (1) to a living radical polymerization reaction, and a compound containing an acid-decomposable group from the synthesized hyperbranched polymer. And a step of introducing an acid-decomposable group into the terminal of the hyperbranched polymer to introduce an acid-decomposable group, thereby providing a method for producing a hyperbranched polymer.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

(式(1)において、Yは、ヒドロキシル基又はカルボキシル基を含んでいてもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表す。Zは、ハロゲン原子を示す。)   (In Formula (1), Y represents a C1-C10 alkylene group which may contain a hydroxyl group or a carboxyl group. Z represents a halogen atom.)

本発明はまた、上記ハイパーブランチポリマーを含有するレジスト組成物を提供する。   The present invention also provides a resist composition containing the hyperbranched polymer.

本発明によると、従来における諸問題を解決でき、光リソグラフィーを中心としたナノファブリケーションのための高分子素材として利用可能なハイパーブランチポリマー、及び、表面平滑性がナノオーダーで求められる電子線、遠紫外線(DUV)、及び極紫外線(EUV)光源に対応したレジスト材料のベースポリマーとして好適であり、超LSI製造用の微細パターンを形成することが可能なハイパーブランチポリマーを含むレジスト組成物を提供できる。   According to the present invention, various problems in the prior art can be solved, a hyperbranched polymer that can be used as a polymer material for nanofabrication centered on optical lithography, and an electron beam whose surface smoothness is required on the nano order, Provided is a resist composition containing a hyperbranched polymer that is suitable as a base polymer for resist materials compatible with deep ultraviolet (DUV) and extreme ultraviolet (EUV) light sources and capable of forming fine patterns for VLSI manufacturing. it can.

本発明によれば、表面平滑性及びアルカリ可溶性を向上させたレジスト材料のベースポリマーを提供することができる。本発明によればまた、感度、エッチング耐性、成膜性に優れ、金属触媒等による汚染の少ないレジスト材料のベースポリマーを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the base polymer of the resist material which improved surface smoothness and alkali solubility can be provided. According to the present invention, it is also possible to provide a base polymer of a resist material which is excellent in sensitivity, etching resistance and film formability and is less contaminated with a metal catalyst or the like.

(ハイパーブランチポリマー及びハイパーブランチポリマーの製造方法)
本発明のハイパーブランチポリマーは、高度なブランチ(分岐)構造のコア部分の末端に酸分解性基を有する。
(Manufacturing method of hyperbranched polymer and hyperbranched polymer)
The hyperbranched polymer of the present invention has an acid-decomposable group at the end of the core portion of a highly branched structure.

本発明のハイパーブランチポリマーは、スチレン誘導体をリビングラジカル重合反応させて得られるハイパーブランチポリマーの分子末端に酸分解性基を有する。   The hyperbranched polymer of the present invention has an acid-decomposable group at the molecular terminal of a hyperbranched polymer obtained by subjecting a styrene derivative to a living radical polymerization reaction.

本発明のハイパーブランチポリマーは、本発明のハイパーブランチポリマーの製造方法により得ることができる。   The hyperbranched polymer of the present invention can be obtained by the method for producing a hyperbranched polymer of the present invention.

本発明のハイパーブランチポリマーの製造方法は、コア部の合成工程と、酸分解性基導入工程とを含み、必要に応じてその他の工程を含む。   The method for producing a hyperbranched polymer of the present invention includes a core synthesis step and an acid-decomposable group introduction step, and includes other steps as necessary.

以下、本発明のハイパーブランチポリマーの製造方法の説明を通じて、本発明のハイパーブランチポリマーの詳細も明らかにする。   Hereinafter, the details of the hyperbranched polymer of the present invention will be clarified through the description of the method for producing the hyperbranched polymer of the present invention.

−コア部の合成工程−
本発明のハイパーブランチポリマーのコア部を形成するモノマーとしては、リビングラジカル重合が可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、上記式(1)〜(5)で表されるものが好適である。
-Core part synthesis process-
The monomer for forming the core portion of the hyperbranched polymer of the present invention is not particularly limited as long as living radical polymerization is possible, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, those represented by the above formulas (1) to (5) are suitable.

本発明で用いることのできるスチレン誘導体としては、リビングラジカル重合が可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、上記構造式(1)で表されるものが好適である。   The styrene derivative that can be used in the present invention is not particularly limited as long as living radical polymerization is possible, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, those represented by the structural formula (1) are suitable.

本発明のハイパーブランチポリマーにおけるコア部は、上記式(1)で表わされるモノマーの単独重合物であるか、又は上記式(1)で表されるモノマーと下記式(2)から(5)から選ばれる少なくとも1種のモノマーとの共重合物であるのがさらに好ましい。   The core part in the hyperbranched polymer of the present invention is a homopolymer of the monomer represented by the above formula (1), or the monomer represented by the above formula (1) and the following formulas (2) to (5). More preferably, it is a copolymer with at least one selected monomer.

本発明のハイパーブランチポリマーのコア部において、上記式(1)で表わされるモノマーの構成モルパーセントは5〜100%、好ましくは20〜100%、より好ましくは50〜100%が好適である。   In the core part of the hyperbranched polymer of the present invention, the constituent molar percentage of the monomer represented by the formula (1) is 5 to 100%, preferably 20 to 100%, more preferably 50 to 100%.

前記式(1)中、Yは、ヒドロキシル基又はカルボキシル基を含んでいてもよい炭素数1〜10、好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは炭素数1〜6の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を表し、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、アミレン基、ヘキシレン基、シクロヘキシレン基等などや、これらが結合した基、或いはこれらに−O−、−CO−、−COO−が介在した基が挙げられる。このうち、炭素数1〜8のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜8の直鎖アルキレン基がより好ましく、メチレン基、エチレン基、−OCH2−基、−OCH2CH2−基がさらに好ましい。 In said Formula (1), Y is a C1-C10 which may contain a hydroxyl group or a carboxyl group, Preferably it is C1-C8, More preferably, it is C1-C6 linear or branched. Or a cyclic alkylene group, for example, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, an isopropylene group, a butylene group, an isobutylene group, an amylene group, a hexylene group, a cyclohexylene group, etc. And -O-, -CO-, and -COO-. Among these, an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms is preferable, a linear alkylene group having 1 to 8 carbon atoms is more preferable, and a methylene group, an ethylene group, an —OCH 2 — group, and an —OCH 2 CH 2 — group are more preferable. .

Zは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子を示す。このうち、塩素原子、臭素原子が好ましい。   Z represents a halogen atom such as fluorine, chlorine, bromine or iodine. Among these, a chlorine atom and a bromine atom are preferable.

本発明において使用できる前記式(1)で表されるモノマーとしては、例えば、クロロメチルスチレン、ブロモメチルスチレン、p−(1−クロロエチル)スチレン、ブロモ(4−ビニルフェニル)フェニルメタン、1−ブロモ−1−(4−ビニルフェニル)プロパン−2−オン、3−ブロモ−3−(4−ビニルフェニル)プロパノール、などが挙げられる。このうち、クロロメチルスチレン、ブロモメチルスチレン、p−(1−クロロエチル)スチレンが好ましい。   Examples of the monomer represented by the formula (1) that can be used in the present invention include chloromethylstyrene, bromomethylstyrene, p- (1-chloroethyl) styrene, bromo (4-vinylphenyl) phenylmethane, and 1-bromo. -1- (4-vinylphenyl) propan-2-one, 3-bromo-3- (4-vinylphenyl) propanol, and the like. Of these, chloromethylstyrene, bromomethylstyrene, and p- (1-chloroethyl) styrene are preferable.

前記式(2)〜(5)において、R1は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示す。このうち、水素原子及びメチル基が好ましい。R2、R3は水素原子;炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基;又は炭素数6〜30、好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜10のアリール基を表わし、R2、R3は互いに同一でも異なっていてもよい。直鎖状、分岐状、環状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、シクロヘキシル基などが挙げられ、アリール基としては、フェニル基、4−メチルフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。このうち、水素原子、メチル基、エチル基、フェニル基が好ましい。 In the formula (2) ~ (5), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Among these, a hydrogen atom and a methyl group are preferable. R 2 and R 3 are each a hydrogen atom; a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms; or 6 to 30 carbon atoms. , Preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms, and R 2 and R 3 may be the same or different from each other. Examples of linear, branched, and cyclic alkyl groups include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, cyclohexyl group, and the aryl group includes phenyl group. Group, 4-methylphenyl group, naphthyl group and the like. Among these, a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, and a phenyl group are preferable.

4は水素原子;炭素数1〜40、好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基;トリアルキルシリル基(ここで、各アルキル基の炭素数は1〜6、好ましくは1〜4である);オキソアルキル基(ここで、アルキル基の炭素数は4〜20、好ましくは4〜10である);又は上記式(6)で表される基(ただし、R5は水素原子;又は直鎖状、分岐鎖状、もしくは環状の炭素数1〜10、好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基を表し、R6、R7は互いに独立して水素原子;又は直鎖状、分岐鎖状もしくは環状の炭素数1〜10、好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基を示すか、或いは互いに一緒になって環を形成してもよい)を表す。 R 4 is a hydrogen atom; a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 40 carbon atoms, preferably 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms; a trialkylsilyl group (where each An alkyl group has 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms; an oxoalkyl group (wherein the alkyl group has 4 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 10 carbon atoms); or the above formula (6 ), Wherein R 5 is a hydrogen atom; or a linear, branched, or cyclic carbon number of 1 to 10, preferably 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms. Represents an alkyl group, R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom; or linear, branched or cyclic carbon atoms of 1 to 10, preferably 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to carbon atoms. 6 alkyl groups or together to form a ring Representing the good).

前記R4において、直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、トリエチルカルビル基、1−エチルノルボニル基、1−メチルシクロヘキシル基、アダマンチル基、2−(2−メチル)アダマンチル基、tert−アミル基などが挙げられる。 In R 4 , the linear, branched or cyclic alkyl group includes methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl. Group, triethylcarbyl group, 1-ethylnorbornyl group, 1-methylcyclohexyl group, adamantyl group, 2- (2-methyl) adamantyl group, tert-amyl group and the like.

前記R4において、トリアルキルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ジメチル−tert−ブチルシリル基等の各アルキル基の炭素数が1〜6のものが挙げられる。オキソアルキル基としては、3−オキソシクロヘキシル基、などが挙げられる。 In R 4 , examples of the trialkylsilyl group include those having 1 to 6 carbon atoms in each alkyl group such as a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, and a dimethyl-tert-butylsilyl group. Examples of the oxoalkyl group include a 3-oxocyclohexyl group.

式(6)で示される基としては、1−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基、1−n−プロポキシエチル基、1−イソプロポキシエチル基、1−n−ブトキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−sec−ブトキシエチル基、1−tert−ブトキシエチル基、1−tert−アミロキシエチル基、1−エトキシ−n−プロピル基、1−シクロヘキシロキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシプロピル基、1−メトキシ−1−メチル−エチル基、1−エトキシ−1−メチル−エチル基等の直鎖状又は分岐状アセタール基;テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基等の環状アセタール基、などが挙げられ、これらの中でも、エトキシエチル基、ブトキシエチル基、エトキシプロピル基、テトラヒドロピラニル基が特に好適である。   Examples of the group represented by the formula (6) include 1-methoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-n-propoxyethyl group, 1-isopropoxyethyl group, 1-n-butoxyethyl group, 1-isobutoxy. Ethyl group, 1-sec-butoxyethyl group, 1-tert-butoxyethyl group, 1-tert-amyloxyethyl group, 1-ethoxy-n-propyl group, 1-cyclohexyloxyethyl group, methoxypropyl group, ethoxypropyl Groups, linear or branched acetal groups such as 1-methoxy-1-methyl-ethyl group and 1-ethoxy-1-methyl-ethyl group; cyclic acetal groups such as tetrahydrofuranyl group and tetrahydropyranyl group, etc. Among these, ethoxyethyl group, butoxyethyl group, ethoxypropyl group, and tetrahydropyranyl group are particularly preferred. It is preferred.

式(5)中、nは0から10の整数、好ましくは0〜7の整数、より好ましくは0〜4の整数を示す。   In the formula (5), n represents an integer of 0 to 10, preferably an integer of 0 to 7, more preferably an integer of 0 to 4.

式(2)で表されるモノマーとしては、式(2)において、R1が水素原子又はメチル基であり、R2及びR3が互いに独立して、水素原子又は炭素数1〜6の直鎖又は分岐アルキル基であるものが好ましい。式(2)で表されるモノマーの具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、エチルスチレン、tert−ブチルスチレン、フェニルスチレン等が挙げられる。このうち、スチレン、α−メチルスチレン、メチルスチレンが好ましい。 As the monomer represented by the formula (2), in the formula (2), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or a straight chain having 1 to 6 carbon atoms. Those that are chain or branched alkyl groups are preferred. Specific examples of the monomer represented by the formula (2) include styrene, α-methylstyrene, methylstyrene, dimethylstyrene, ethylstyrene, tert-butylstyrene, and phenylstyrene. Of these, styrene, α-methylstyrene, and methylstyrene are preferable.

式(3)で表されるモノマーとしては、式(3)において、R1が水素原子又はメチル基であり、R2が水素原子又は炭素数1〜6の直鎖又は分岐アルキル基であり、R4が水素原子、又は炭素数1〜12の直鎖状、分岐状、環状のアルキル基、アルキル基の各々が炭素数1〜6のトリアルキルシリル基、又は前記式(6)で表わされる(ただし、R5は直鎖状、分岐鎖状、もしくは環状の炭素数1〜6のアルキル基、R6、R7は互いに独立した水素原子、もしくは直鎖状、分岐鎖状、又は環状の炭素数1〜6のアルキル基を示すか、或いは互いに結合して環を形成してもよい)であるものが好ましい。式(3)で表されるモノマーの具体例としては、ヒドロキシスチレン、α―メチルヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、tert−ブトキシスチレン、シクロヘキシルオキシスチレン、トリメチルシロキシスチレン、4−(1−メトキシエトキシ)スチレン、4−(1−エトキシエトキシ)スチレン、テトラヒドロピラニルオキシスチレン等が挙げられる。このうち、ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、tert−ブトキシスチレン、4−(1−エトキシエトキシ)スチレン、テトラヒドロピラニルオキシスチレンが好ましい。 As a monomer represented by the formula (3), in the formula (3), R1 is a hydrogen atom or a methyl group, R2 is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R4 is Each of a hydrogen atom, or a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkyl group is represented by a trialkylsilyl group having 1 to 6 carbon atoms, or the above formula (6) (provided that R 5 is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, R 6 and R 7 are hydrogen atoms independent of each other, or a linear, branched or cyclic carbon number of 1 Those having an alkyl group of ˜6 or may be bonded to each other to form a ring) are preferred. Specific examples of the monomer represented by the formula (3) include hydroxystyrene, α-methylhydroxystyrene, methoxystyrene, tert-butoxystyrene, cyclohexyloxystyrene, trimethylsiloxystyrene, 4- (1-methoxyethoxy) styrene, 4- (1-ethoxyethoxy) styrene, tetrahydropyranyloxystyrene, etc. are mentioned. Of these, hydroxystyrene, methoxystyrene, tert-butoxystyrene, 4- (1-ethoxyethoxy) styrene, and tetrahydropyranyloxystyrene are preferable.

式(4)で表されるモノマーとしては、式(4)において、R1が水素原子又はメチル基であり、R4が水素原子、又は炭素数1〜12の直鎖状、分岐状、環状のアルキル基、又は前記式(6)で表わされる(ただし、R5は直鎖状、分岐鎖状、もしくは環状の炭素数1〜6のアルキル基、R6、R7は互いに独立した水素原子、もしくは直鎖状、分岐鎖状、又は環状の炭素数1〜6のアルキル基を示すか、或いは互いに結合して環を形成してもよい)であるものが好ましい。式(4)で表されるモノマーの具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸tert−ブチル、メタクリル酸tert−ブチル、アクリル酸アダマンチル、メタクリル酸アダマンチル、アクリル酸2−(2−メチル)アダマンチル、メタクリル酸2−(2−メチル)アダマンチル等が挙げられる。このうち、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸tert−ブチル、メタクリル酸tert−ブチル、アクリル酸2−(2−メチル)アダマンチル、メタクリル酸2−(2−メチル)アダマンチルが好ましい。 As the monomer represented by the formula (4), in the formula (4), R1 is a hydrogen atom or a methyl group, R4 is a hydrogen atom, or a linear, branched, or cyclic alkyl having 1 to 12 carbon atoms. Or a group represented by the formula (6) (wherein R 5 is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, R 6 and R 7 are hydrogen atoms independent of each other, or A linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or may be bonded to each other to form a ring is preferred. Specific examples of the monomer represented by the formula (4) include acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, tert-butyl acrylate, tert-butyl methacrylate, acrylic Examples thereof include adamantyl acid, adamantyl methacrylate, 2- (2-methyl) adamantyl acrylate, 2- (2-methyl) adamantyl methacrylate and the like. Among these, acrylic acid, methacrylic acid, tert-butyl acrylate, tert-butyl methacrylate, 2- (2-methyl) adamantyl acrylate, and 2- (2-methyl) adamantyl methacrylate are preferable.

式(5)で表されるモノマーとしては、式(5)において、R4が水素原子、又は炭素数1〜12の直鎖状、分岐状、環状のアルキル基であり、nが1〜5であるものが好ましい。式(5)で表されるモノマーの具体例としては、以下の式(a1)〜(g1)で表わされる化合物等が挙げられる。このうち、(a1)、(d1)、(e1)、(g1)が好ましい。   As a monomer represented by Formula (5), in Formula (5), R4 is a hydrogen atom or a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and n is 1 to 5. Some are preferred. Specific examples of the monomer represented by the formula (5) include compounds represented by the following formulas (a1) to (g1). Of these, (a1), (d1), (e1), and (g1) are preferable.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

本発明のハイパーブランチポリマーのコア部が式(1)で表されるモノマーと式(2)〜(5)から選ばれる少なくとも1種のモノマーとの共重合物であるとき、コア部を構成する全モノマー中における上記式(1)の量は、20〜90モル%であるのが好ましく、50〜80モル%であるのがより好ましい。このような量で式(1)で表されるモノマーを含んでいると、コア部は分子間の絡まり抑制に有利な球状形態をとるので好ましい。   When the core part of the hyperbranched polymer of the present invention is a copolymer of the monomer represented by the formula (1) and at least one monomer selected from the formulas (2) to (5), the core part is constituted. The amount of the above formula (1) in all monomers is preferably 20 to 90 mol%, and more preferably 50 to 80 mol%. When the monomer represented by the formula (1) is contained in such an amount, the core portion is preferable because it takes a spherical shape advantageous for suppressing entanglement between molecules.

本発明のハイパーブランチポリマーのコア部は、前記式(1)で表されるモノマーをリビングラジカル重合させるか、又は前記式(1)と前記式(2)〜(5)から選ばれる少なくとも1種のモノマーとをリビングラジカル重合反応させることにより、合成することができる。具体的には、通常、0〜200℃で、0.1〜30時間、クロロベンゼン等の溶媒中で原料モノマーを反応させることにより、本発明のハイパーブランチポリマーのコア部を製造することができる。   The core portion of the hyperbranched polymer of the present invention is a living radical polymerized monomer represented by the formula (1), or at least one selected from the formula (1) and the formulas (2) to (5). It can synthesize | combine by carrying out a living radical polymerization reaction with the monomer of. Specifically, the core part of the hyperbranched polymer of the present invention can be produced by reacting the raw material monomers in a solvent such as chlorobenzene usually at 0 to 200 ° C. for 0.1 to 30 hours.

前記式(1)で表されるモノマーにおけるY−Z結合は、遷移金属錯体によって可逆的にラジカル解離し、2分子停止が抑制されることによりリビングラジカル重合が進行する。   The YZ bond in the monomer represented by the formula (1) is reversibly radically dissociated by the transition metal complex, and living radical polymerization proceeds by suppressing the bimolecular termination.

例えば、式(1)で表されるモノマーとしてクロロメチルスチレン、触媒として銅(I価)ビピリジル錯体を用いる場合には、クロロメチルスチレンにおけるクロル原子が、銅(I価)錯体を銅(II価)に酸化した状態で付加体を中間体として形成し、クロル原子のはずれた側にメチレンラジカルが発生する(Jean M.J. Frecht, J.Poly.Sci., 36, 955(1998)参照)。   For example, when chloromethylstyrene is used as the monomer represented by the formula (1) and a copper (I-valent) bipyridyl complex is used as a catalyst, the chloro atom in chloromethylstyrene converts the copper (I-valent) complex to copper (II-valent). In the oxidized state, an adduct is formed as an intermediate, and a methylene radical is generated on the side away from the chloro atom (see Jean MJ Frecht, J. Poly. Sci., 36, 955 (1998)). .

このラジカル中間体は、他のクロロメチルスチレンのエチレン性二重結合と反応し、下記式(9)で表される2量体を形成する。このとき、分子内に生成する1級炭素(1)、2級炭素(2)はクロル基を置換基として有しているので、各々がさらに他のクロロメチルスチレンのエチレン性二重結合と反応する。以下同様にして、逐次クロロメチルスチレンと重合を起こす。   This radical intermediate reacts with another ethylenic double bond of chloromethylstyrene to form a dimer represented by the following formula (9). At this time, since the primary carbon (1) and secondary carbon (2) generated in the molecule have a chloro group as a substituent, each of them reacts with another ethylenic double bond of chloromethylstyrene. To do. In the same manner, polymerization with chloromethylstyrene is successively caused.

また、下記式(10)で表される4量体では、1級炭素(1)及び(2)、2級炭素(3)及び(4)がクロル基を置換基として有しているので、各々がさらに他のクロロメチルスチレンのエチレン性二重結合と反応する。以下同様に反応を繰り返すことで、高度に分岐した高分子が生成する。   Moreover, in the tetramer represented by the following formula (10), the primary carbons (1) and (2), the secondary carbons (3) and (4) have a chloro group as a substituent, Each reacts with another ethylenic double bond of chloromethylstyrene. Thereafter, the reaction is repeated in the same manner to produce a highly branched polymer.

なお、このとき触媒となる銅錯体の量を増すと分岐度はさらに上昇する。好ましくは、コア部を形成するモノマー上記式(1)の全量に対し、触媒の量を、0.1〜60モル%となるように使用するのが好ましく、1〜40モル%となるように使用するのがより好ましい。このような量で触媒を使用すると、後述する好適な分岐度を有するハイパーブランチポリマーコア部を得ることができる。   At this time, if the amount of the copper complex serving as a catalyst is increased, the degree of branching further increases. Preferably, the amount of the catalyst is preferably 0.1 to 60 mol%, and preferably 1 to 40 mol%, based on the total amount of the monomer of the above formula (1) that forms the core portion. More preferably it is used. When the catalyst is used in such an amount, a hyperbranched polymer core portion having a suitable degree of branching described later can be obtained.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

前記式(1)と前記式(2)〜(5)から選ばれる少なくとも1種のモノマーとの共重合物は、前記式(1)で表されるモノマーの単独重合と同様な手法により、遷移金属錯体を用いてリビングラジカル重合することにより製造することができる。   The copolymer of the formula (1) and at least one monomer selected from the formulas (2) to (5) is transitioned by the same technique as the homopolymerization of the monomer represented by the formula (1). It can be produced by living radical polymerization using a metal complex.

なお、本発明のハイパーブランチポリマーのコア部分を構成するモノマーとしては、式(1)〜(5)で表されるもの以外のモノマーも、ラジカル重合性の不飽和結合を有する構造であれば使用することができる。   In addition, as monomers constituting the core portion of the hyperbranched polymer of the present invention, monomers other than those represented by the formulas (1) to (5) can be used as long as they have a structure having a radical polymerizable unsaturated bond. can do.

使用することができる共重合モノマーとしては、以下に示すものが挙げられる。例えば、上記以外のスチレン類及びアクリル酸エステル類、メタアクリル酸エステ類、及びアリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類などから選ばれるラジカル重合性の不飽和結合を有する化合物である。   Examples of the copolymerizable monomer that can be used include those shown below. For example, other than the above, styrenes and acrylic acid esters, methacrylic acid esters, and compounds having a radical polymerizable unsaturated bond selected from allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters and the like.

スチレン類の具体例としては、ベンジルスチレン、トリフルオルメチルスチレン、アセトキシスチレン、クロルスチレン、ジクロルスチレン、トリクロルスチレン、テトラクロルスチレン、ペンタクロルスチレン、ブロムスチレン、ジブロムスチレン、ヨードスチレン、フルオルスチレン、トリフルオルスチレン、2−ブロム−4−トリフルオルメチルスチレン、4−フルオル−3−トリフルオルメチルスチレン、ビニルナフタレンなどが挙げられる。   Specific examples of styrenes include benzyl styrene, trifluoromethyl styrene, acetoxy styrene, chloro styrene, dichloro styrene, trichloro styrene, tetrachloro styrene, pentachloro styrene, bromo styrene, dibromo styrene, iodo styrene, fluoro styrene. , Trifluorostyrene, 2-bromo-4-trifluoromethylstyrene, 4-fluoro-3-trifluoromethylstyrene, vinylnaphthalene and the like.

アクリル酸エステル類の具体例としては、アクリル酸クロルエチル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2,2−ジメチルヒドロキシプロピル、アクリル酸5−ヒドロキシペンチル、アクリル酸トリメチロールプロパン、アクリル酸グリシジル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ナフチルなどが挙げられる。   Specific examples of acrylic esters include chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2,2-dimethylhydroxypropyl acrylate, 5-hydroxypentyl acrylate, trimethylolpropane acrylate, glycidyl acrylate, acrylic acid Examples include benzyl, phenyl acrylate, and naphthyl acrylate.

メタクリル酸エステル類の具体例としては、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸クロルベンジル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸4−ヒドロキシブチル、メタクリル酸5−ヒドロキシペンチル、メタクリル酸2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ナフチルなどが挙げられる。   Specific examples of methacrylic acid esters include benzyl methacrylate, chlorobenzyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 5-hydroxypentyl methacrylate, 2,2-dimethyl-3-methacrylate. Examples include hydroxypropyl, glycidyl methacrylate, phenyl methacrylate, naphthyl methacrylate, and the like.

アリルエステル類の具体例としては、酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸アリル、アリルオキシエタノールなどが挙げられる。   Specific examples of allyl esters include allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate, allyloxyethanol, and the like. .

ビニルエーテル類具体例としては、ヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、1−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニルエーテル、2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテル、ビニルフェニルエーテル、ビニルトリルエーテル、ビニルクロルフェニルエーテル、ビニル−2,4−ジクロルフェニルエーテル、ビニルナフチルエーテル、ビニルアントラニルエーテルなどが挙げられる。   Specific examples of vinyl ethers include hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethyl hexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, chloroethyl vinyl ether, 1-methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether, 2-ethylbutyl vinyl ether, hydroxy Ethyl vinyl ether, diethylene glycol vinyl ether, dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, tetrahydrofurfuryl vinyl ether, vinyl phenyl ether, vinyl tolyl ether, vinyl chlorophenyl ether, vinyl-2,4-dichlorophenyl Ether, vinyl na Chirueteru, and vinyl anthranyl ether.

ビニルエステル類の具体例としては、ビニルブチレート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジクロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、ビニルフェニルアセテート、ビニルアセトアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β−フェニルブチレート、ビニルシクロヘキシルカルボキシレートなどが挙げられる。   Specific examples of vinyl esters include vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl valate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, vinyl methoxyacetate, vinyl butoxyacetate. Vinyl phenyl acetate, vinyl acetoacetate, vinyl lactate, vinyl-β-phenyl butyrate, vinyl cyclohexyl carboxylate, and the like.

このうち、スチレン類が好ましく、中でも、ベンジルスチレン、クロルスチレン、ビニルナフタレンが好ましい。   Of these, styrenes are preferable, and benzylstyrene, chlorostyrene, and vinylnaphthalene are particularly preferable.

本発明のハイパーブランチポリマーにおいて、コア部を形成するモノマーの構成モルパーセントは10〜90%、好ましくは20〜80%、より好ましくは30〜70%が好適である。コア部を構成するモノマーの構成モルパーセントがこのような範囲内にあると、現像液に対し適度な疎水性を有するために、未露光部分の溶解が抑制されるので好ましい。   In the hyperbranched polymer of the present invention, the constituent molar percentage of the monomer forming the core is 10 to 90%, preferably 20 to 80%, more preferably 30 to 70%. It is preferable that the constituent mole percent of the monomer constituting the core portion be in such a range because it has appropriate hydrophobicity with respect to the developer, and dissolution of unexposed portions is suppressed.

コア部を構成するモノマーとして、上記式(1)〜(5)で表されるもの以外のモノマーを使用する場合、コア部を構成する全モノマー中における上記式(1)〜(5)で表されるモノマーの量は、40〜90モル%であるのが好ましく、50〜80モル%であるのがより好ましい。このような量で上記式(1)〜(5)で表されるモノマーを使用すると、コア部の球状形態を保ちつつ、基板密着性やガラス転移温度の上昇等の機能が付与されるので好ましい。なお、コア部における式(1)〜(5)で表されるモノマーとそれ以外のモノマーとの量は、目的に応じて重合時の仕込み量比により調節することができる。   When a monomer other than those represented by the above formulas (1) to (5) is used as the monomer constituting the core part, it is represented by the above formulas (1) to (5) in all monomers constituting the core part. The amount of the monomer to be formed is preferably 40 to 90 mol%, and more preferably 50 to 80 mol%. Use of the monomers represented by the above formulas (1) to (5) in such an amount is preferable because functions such as an increase in substrate adhesion and a glass transition temperature are imparted while maintaining the spherical shape of the core portion. . In addition, the quantity of the monomer represented by Formula (1)-(5) in a core part and another monomer can be adjusted with the preparation amount ratio at the time of superposition | polymerization according to the objective.

−酸分解性基導入工程−
本発明のハイパーブランチポリマーにおいて、酸分解性基は、既述のようにして合成できるハイパーブランチポリマーのコア部と、酸分解性基を含有する化合物とを反応させることにより、ポリマー末端に導入することができる。
-Acid-decomposable group introduction step-
In the hyperbranched polymer of the present invention, the acid-decomposable group is introduced into the polymer end by reacting the core of the hyperbranched polymer that can be synthesized as described above with a compound containing the acid-decomposable group. be able to.

本発明において、酸分解性基とは、酸(好ましくは、光エネルギーによって酸を発生する光酸発生剤)の作用により分解する基を意味する。分解して親水基となる基が好ましい。前記酸分解性基としては、下記式(I)〜(IV)及び下記式(7)からなる群から選ばれるものが好ましい。   In the present invention, the acid-decomposable group means a group that is decomposed by the action of an acid (preferably a photoacid generator that generates an acid by light energy). Groups that decompose to become hydrophilic groups are preferred. The acid-decomposable group is preferably selected from the group consisting of the following formulas (I) to (IV) and the following formula (7).

Figure 2007128104
Figure 2007128104

ここで、R1'及びR2'は、R1及びR2について記載したのと同じ基を表わす。このうち、水素原子、炭素数1〜3の直鎖アルキル基、特に水素原子及びメチル基が好ましい。R8は水素原子;炭素数3〜40、好ましくは炭素数3〜30、より好ましくは炭素数3〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基;トリアルキルシリル基(ここで、各アルキル基の炭素数は炭素数1〜6である);オキソアルキル基(ここで、アルキル基の炭素数は4〜20である);又は前記式(6)で表される基を示す。このうち、炭素数3〜40の直鎖状又は分岐状アルキル基が好ましく、特に3級アルキル基であるのが好ましい。 Here, R 1 ′ and R 2 ′ represent the same groups as described for R 1 and R 2 . Among these, a hydrogen atom and a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, particularly a hydrogen atom and a methyl group are preferable. R 8 is a hydrogen atom; a linear, branched or cyclic alkyl group having 3 to 40 carbon atoms, preferably 3 to 30 carbon atoms, more preferably 3 to 20 carbon atoms; a trialkylsilyl group (where each The alkyl group has 1 to 6 carbon atoms); an oxoalkyl group (wherein the alkyl group has 4 to 20 carbon atoms); or a group represented by the formula (6). Of these, a linear or branched alkyl group having 3 to 40 carbon atoms is preferable, and a tertiary alkyl group is particularly preferable.

前記R8において、直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基(好ましくは3級アルキル基)としては、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、トリエチルカルビル基、1−エチルノルボニル基、1−メチルシクロヘキシル基、アダマンチル基、2−(2−メチル)アダマンチル基、tert−アミル基などが挙げられる。このうち、t-ブチル基、1−メチルシクロヘキシル基、アダマンチル基、2−(2−メチル)アダマンチル基が好ましい。 In R 8 , a linear, branched or cyclic alkyl group (preferably a tertiary alkyl group) is a propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, Examples include cycloheptyl group, triethylcarbyl group, 1-ethylnorbornyl group, 1-methylcyclohexyl group, adamantyl group, 2- (2-methyl) adamantyl group, tert-amyl group and the like. Among these, a t-butyl group, 1-methylcyclohexyl group, adamantyl group, and 2- (2-methyl) adamantyl group are preferable.

前記R8において、トリアルキルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ジメチル−tert−ブチルシリル基等の各アルキル基の炭素数が1〜6のものが挙げられる。オキソアルキル基としては、3−オキソシクロヘキシル基、などが挙げられる。 In R 8 , examples of the trialkylsilyl group include those having 1 to 6 carbon atoms in each alkyl group such as a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, and a dimethyl-tert-butylsilyl group. Examples of the oxoalkyl group include a 3-oxocyclohexyl group.

9及びR10は、水素原子;直鎖状、分岐鎖状もしくは環状の炭素数1〜10のアルキル基;又は炭素数6〜30のアリール基を示し、R9及びR10は互いに同一でも異なっていてもよく、互いに一緒になって環を形成してもよい。 R 9 and R 10 represent a hydrogen atom; a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and R 9 and R 10 may be the same as each other They may be different and may form a ring together.

前記R9及びR10において、直鎖状、分岐鎖状もしくは環状の炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、1−メチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、1−メチルシクロヘキシル基、アダマンチル基、トリエチルカルビル基、1−エチルノルボニル基、1−メチルシクロヘキシル基、アダマンチル基、2−(2−メチル)アダマンチル基、tert−アミル基、フェニル基、2−メチルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、2−t−ブチルフェニル基、フェニルメチル基、1−フェニルエチル基などが挙げられる。また前記R9及びR10において、R9とR10が一緒になって環を形成する例としては、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環などが挙げられる。このうち、メチル基、フェニル基、シクロペンタン環、シクロヘキサン環等が好ましい。 Examples of the linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and the aryl group having 6 to 30 carbon atoms in R 9 and R 10 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. Group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclopentyl group, 1-methylcyclopentyl group, cyclohexyl group, 1-methylcyclohexyl group, adamantyl group, triethylcarbyl group, 1-ethylnorbornyl Group, 1-methylcyclohexyl group, adamantyl group, 2- (2-methyl) adamantyl group, tert-amyl group, phenyl group, 2-methylphenyl group, 2-isopropylphenyl group, 2-t-butylphenyl group, phenyl A methyl group, 1-phenylethyl group, etc. are mentioned. Examples of R 9 and R 10 in which R 9 and R 10 together form a ring include a cyclopropane ring, a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, and a cyclohexane ring. Among these, a methyl group, a phenyl group, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring and the like are preferable.

Gはハロゲン原子、水素原子、シアノ基、直鎖状、分岐鎖状、もしくは環状の炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基、アルキルカルボニルオキシ基(ここで、アルキル基の炭素数は1〜10である)、アルキルオキシ基(ここで、アルキル基の炭素数は1〜10である)、フェニルオキシ基、チオエーテル基、アミノ基を示す。このうち、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルキルカルボニルオキシ基、フェニルオキシ基、特に水素原子、塩素原子、臭素原子、メチルカルボニルオキシ基、フェニル基、フェニルオキシ基が好ましい。   G is a halogen atom, a hydrogen atom, a cyano group, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group (wherein the alkyl group Represents an alkyloxy group (wherein the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms), a phenyloxy group, a thioether group, and an amino group. Among these, a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkylcarbonyloxy group, and a phenyloxy group, particularly a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, a methylcarbonyloxy group, a phenyl group, and a phenyloxy group are preferable.

前記Gにおいて、ハロゲン原子は塩素原子、臭素原子などが挙げられ、アルキル基やアリール基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、シクロヘキシル基、アリル基、フェニル基などが挙げられる。また前記Gにおいて、アルキルカルボニルオキシ基としては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基などが挙げられ、チオエーテル基としては、メチルチオエーテル基、エチルチオエーテル基、フェニルチオエーテル基などが挙げられる。また前記Gにおいて、アミノ基としては、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、トリメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、トリエチルアミノ基、フェニルアミノ基などが挙げられる。このうち、塩素原子、メチル基、フェニル基、メチルカルボニルオキシ基、フェニルチオエーテル基、フェニルアミノ基が好ましい。   In G, the halogen atom includes a chlorine atom and a bromine atom, and the alkyl group and aryl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a cyclohexyl group, an allyl group, a phenyl group, and the like. In G, the alkylcarbonyloxy group includes a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, and the like, and the thioether group includes a methylthioether group, an ethylthioether group, and a phenylthioether group. In G, examples of the amino group include a methylamino group, a dimethylamino group, a trimethylamino group, an ethylamino group, a diethylamino group, a triethylamino group, and a phenylamino group. Among these, a chlorine atom, a methyl group, a phenyl group, a methylcarbonyloxy group, a phenylthioether group, and a phenylamino group are preferable.

前記単位(II)においてmは0から10の整数、好ましくは0〜7の整数、より好ましくは0〜4の整数を示す。前記単位(I)から(IV)においてa、b、c、dは1以上の整数、好ましくは1〜20の整数、より好ましくは1〜10の整数を示す。   In the unit (II), m represents an integer of 0 to 10, preferably an integer of 0 to 7, more preferably an integer of 0 to 4. In the units (I) to (IV), a, b, c and d are integers of 1 or more, preferably an integer of 1 to 20, more preferably an integer of 1 to 10.

式(7)中、Xは酸素原子、硫黄原子、窒素原子又は炭素数1〜6の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、又は原子間結合を表わす。このうち、酸素原子が好ましい。Wは、水素原子、炭素数1〜10の直鎖状、分岐鎖状もしくは環状のアルキル基;フェニル基;炭素数7〜20のアルコキシフェニル基、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基、又は下記式(8)で表される基を示す。このうち、炭素数7〜20のアルコキシフェニル基、炭素数2から10のアルコキシカルボニル基、下記式(8)で表される基が好ましい。   In formula (7), X represents an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an interatomic bond. Among these, an oxygen atom is preferable. W represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; a phenyl group; an alkoxyphenyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, or the following: The group represented by Formula (8) is shown. Of these, an alkoxyphenyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, and a group represented by the following formula (8) are preferable.

−R11−COO−R8' 式(8) —R 11 —COO—R 8 ′ formula (8)

式(8)中、R11は、炭素数1〜40、好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20の直鎖状、分岐状、環状のアルキレン基、又は炭素数6〜30、好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜10のアリーレン基を表す。なお、R11はエーテル結合又はエステル結合を含んでいてもよい。R8'は上記と同様の基を示す。 In Formula (8), R 11 is a linear, branched, or cyclic alkylene group having 1 to 40 carbon atoms, preferably 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. 30 represents an arylene group having preferably 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms. R 11 may contain an ether bond or an ester bond. R 8 ′ represents the same group as described above.

前記式(7)において、アルコキシフェニル基としては、例えば、t−ブトキシフェニル基、p−(1−メトキシエトキシ)フェニル基、p−(1−エトキシエトキシ)フェニル基、テトラヒドロフラニルオキシフェニル基、テトラヒドロピラニルオキシフェニル基などが挙げられる。   In the formula (7), examples of the alkoxyphenyl group include t-butoxyphenyl group, p- (1-methoxyethoxy) phenyl group, p- (1-ethoxyethoxy) phenyl group, tetrahydrofuranyloxyphenyl group, tetrahydro Examples include a pyranyloxyphenyl group.

前記式(7)において、アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、フェニルオキシカルボニル基、などが挙げられる。   In the formula (7), examples of the alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a t-butoxycarbonyl group, a cyclohexylcarbonyl group, and a phenyloxycarbonyl group.

前記式(8)において、R11としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、フェニレン基、ナフチレン基、−C64OCH2−、−C68OCH2−、−C65O−、などが挙げられる。 In the formula (8), as R 11 , methylene group, ethylene group, propylene group, isopropylene group, butylene group, isobutylene group, cyclopentylene group, cyclohexylene group, phenylene group, naphthylene group, —C 6 H 4 OCH 2 —, —C 6 H 8 OCH 2 —, —C 6 H 5 O—, and the like.

したがって前記式(7)で表わされる基としては、tert−ブトキシカルボニルオキシ基、tert−ブトキシカルボニルメチルオキシ基、p−tert−ブトキシカルボニルメトキシフェニルオキシ基、tert−アミロキシカルボニルオキシ基、tert−アミロキシカルボニルメチルオキシ基、1−エトキシエトキシカルボニルメチルオキシ基、2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニルメチルオキシ基、2−テトラヒドロフラニルオキシカルボニルメチルオキシ基、などが挙げられる。このうち、tert−ブトキシカルボニルメチルオキシ基、p−tert−ブトキシカルボニルメトキシフェニルオキシ基が好ましい。   Therefore, the group represented by the formula (7) includes tert-butoxycarbonyloxy group, tert-butoxycarbonylmethyloxy group, p-tert-butoxycarbonylmethoxyphenyloxy group, tert-amyloxycarbonyloxy group, tert-amido. Examples include a loxycarbonylmethyloxy group, a 1-ethoxyethoxycarbonylmethyloxy group, a 2-tetrahydropyranyloxycarbonylmethyloxy group, a 2-tetrahydrofuranyloxycarbonylmethyloxy group, and the like. Among these, a tert-butoxycarbonylmethyloxy group and a p-tert-butoxycarbonylmethoxyphenyloxy group are preferable.

酸分解性基を含有する化合物の具体例としては、下記式(i)から(iv)で表される化合物が挙げられる。このうち、式(i)、(iv)で表される化合物が好ましい。   Specific examples of the compound containing an acid-decomposable group include compounds represented by the following formulas (i) to (iv). Of these, compounds represented by formulas (i) and (iv) are preferred.

Figure 2007128104
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式(i)で表される化合物の具体例としては、アクリル酸tert−ブチル、メタクリル酸tert−ブチル、アクリル酸1−メチルシクロヘキシル、メタクリル酸1−メチルシクロヘキシル、アクリル酸アダマンチル、メタクリル酸アダマンチル、アクリル酸2−(2−メチル)アダマンチル、メタクリル酸2−(2−メチル)アダマンチル、アクリル酸トリエチルカルビル、アクリル酸1−エチルノルボニル、アクリル酸1−メチルシクロヘキシル、アクリル酸テトラヒドロピラニル、メタクリル酸テトラヒドロピラニル、アクリル酸トリメチルシリル、アクリル酸ジメチル−tert−ブチルシリルが挙げられる。このうち、アクリル酸tert−ブチル、メタクリル酸tert−ブチル、アクリル酸2−(2−メチル)アダマンチル、メタクリル酸2−(2−メチル)アダマンチル、アクリル酸テトラヒドロピラニル、メタクリル酸テトラヒドロピラニルが好ましい。   Specific examples of the compound represented by formula (i) include tert-butyl acrylate, tert-butyl methacrylate, 1-methylcyclohexyl acrylate, 1-methylcyclohexyl methacrylate, adamantyl acrylate, adamantyl methacrylate, and acrylic. 2- (2-methyl) adamantyl acid, 2- (2-methyl) adamantyl methacrylate, triethylcarbyl acrylate, 1-ethylnorbornyl acrylate, 1-methylcyclohexyl acrylate, tetrahydropyranyl acrylate, methacrylic acid Examples include tetrahydropyranyl, trimethylsilyl acrylate, and dimethyl-tert-butylsilyl acrylate. Of these, tert-butyl acrylate, tert-butyl methacrylate, 2- (2-methyl) adamantyl acrylate, 2- (2-methyl) adamantyl methacrylate, tetrahydropyranyl acrylate, and tetrahydropyranyl methacrylate are preferred. .

式(ii)で表される化合物の具体例としては、前記構造式(d1)、(g1)が挙げられる。このうち、(d1)、(g1)が好ましい。   Specific examples of the compound represented by the formula (ii) include the structural formulas (d1) and (g1). Of these, (d1) and (g1) are preferable.

式(iii)で表される化合物の具体例としては、下記式(15)〜(17)で表される化合物が挙げられる。このうち、(15)、(16)が好ましい。   Specific examples of the compound represented by the formula (iii) include compounds represented by the following formulas (15) to (17). Of these, (15) and (16) are preferable.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

式(iv)で表される化合物の具体例としては、tert.−ブトキシスチレン、α−メチル−tert−ブトキシスチレン、4−(1−メトキシエトキシ)スチレン、4−(1−エトキシエトキシ)スチレン、テトラヒドロピラニルオキシスチレン、アダマンチルオキシスチレン、4−(2−メチル−2−アダマンチルオキシ)スチレン、4−(1−メチルシクロヘキシルオキシ)スチレン、トリメチルシリルオキシスチレン、ジメチル−tert−ブチルシリルオキシスチレン、テトラヒドロピラニルオキシスチレンが挙げられる。このうち、tert−ブトキシスチレン、4−(1−エトキシエトキシ)スチレン、テトラヒドロピラニルオキシスチレ、4−(2−メチル−2−アダマンチルオキシ)スチレンが好ましい。   Specific examples of the compound represented by the formula (iv) include tert.-butoxystyrene, α-methyl-tert-butoxystyrene, 4- (1-methoxyethoxy) styrene, 4- (1-ethoxyethoxy) styrene, Tetrahydropyranyloxystyrene, adamantyloxystyrene, 4- (2-methyl-2-adamantyloxy) styrene, 4- (1-methylcyclohexyloxy) styrene, trimethylsilyloxystyrene, dimethyl-tert-butylsilyloxystyrene, tetrahydropyrani Examples include ruoxystyrene. Of these, tert-butoxystyrene, 4- (1-ethoxyethoxy) styrene, tetrahydropyranyloxystyrene, and 4- (2-methyl-2-adamantyloxy) styrene are preferable.

(I)〜(IV)で表されるもの以外のモノマーも、ラジカル重合性の不飽和結合を有する構造であれば酸分解性基として使用することができる。   Monomers other than those represented by (I) to (IV) can also be used as acid-decomposable groups as long as they have a structure having a radical polymerizable unsaturated bond.

使用することができる共重合モノマーとしては、以下に示すものが挙げられる。例えば、上記以外のスチレン類及びアクリル酸エステル類、メタアクリル酸エステ類、及びアリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、クロトン酸エステル類などから選ばれるラジカル重合性の不飽和結合を有する化合物である。   Examples of the copolymerizable monomer that can be used include those shown below. For example, it is a compound having a radical polymerizable unsaturated bond selected from styrenes and acrylic esters other than the above, methacrylic ester, and allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, crotonic acid esters, etc. .

スチレン類の具体例としては、ベンジルスチレン、トリフルオルメチルスチレン、アセトキシスチレン、クロルスチレン、ジクロルスチレン、トリクロルスチレン、テトラクロルスチレン、ペンタクロルスチレン、ブロムスチレン、ジブロムスチレン、ヨードスチレン、フルオルスチレン、トリフルオルスチレン、2−ブロム−4−トリフルオルメチルスチレン、4−フルオル−3−トリフルオルメチルスチレン、ビニルナフタレンなどが挙げられる。   Specific examples of styrenes include benzyl styrene, trifluoromethyl styrene, acetoxy styrene, chloro styrene, dichloro styrene, trichloro styrene, tetrachloro styrene, pentachloro styrene, bromo styrene, dibromo styrene, iodo styrene, fluoro styrene. , Trifluorostyrene, 2-bromo-4-trifluoromethylstyrene, 4-fluoro-3-trifluoromethylstyrene, vinylnaphthalene and the like.

アクリル酸エステル類の具体例としては、アクリル酸クロルエチル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2,2−ジメチルヒドロキシプロピル、アクリル酸5−ヒドロキシペンチル、アクリル酸トリメチロールプロパン、アクリル酸グリシジル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ナフチルなどが挙げられる。   Specific examples of acrylic esters include chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2,2-dimethylhydroxypropyl acrylate, 5-hydroxypentyl acrylate, trimethylolpropane acrylate, glycidyl acrylate, acrylic acid Examples include benzyl, phenyl acrylate, and naphthyl acrylate.

メタクリル酸エステル類の具体例としては、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸クロルベンジル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸4−ヒドロキシブチル、メタクリル酸5−ヒドロキシペンチル、メタクリル酸2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ナフチルなどが挙げられる。   Specific examples of methacrylic acid esters include benzyl methacrylate, chlorobenzyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 5-hydroxypentyl methacrylate, 2,2-dimethyl-3-methacrylate. Examples include hydroxypropyl, glycidyl methacrylate, phenyl methacrylate, naphthyl methacrylate, and the like.

アリルエステル類の具体例としては、酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸アリル、アリルオキシエタノールなどが挙げられる。   Specific examples of allyl esters include allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate, allyloxyethanol, and the like. .

ビニルエーテル類の具体例としては、ヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、1−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニルエーテル、2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテル、ビニルフェニルエーテル、ビニルトリルエーテル、ビニルクロルフェニルエーテル、ビニル−2,4−ジクロルフェニルエーテル、ビニルナフチルエーテル、ビニルアントラニルエーテルなどが挙げられる。   Specific examples of vinyl ethers include hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethyl hexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, chloroethyl vinyl ether, 1-methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether, 2-ethylbutyl vinyl ether, Hydroxyethyl vinyl ether, diethylene glycol vinyl ether, dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, tetrahydrofurfuryl vinyl ether, vinyl phenyl ether, vinyl tolyl ether, vinyl chlorophenyl ether, vinyl-2,4-dichloro Phenyl ether, vinyl Naphthyl ether, and vinyl anthranyl ether.

ビニルエステル類の具体例としては、ビニルブチレート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジクロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、ビニルフェニルアセテート、ビニルアセトアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β−フェニルブチレート、ビニルシクロヘキシルカルボキシレートなどが挙げられる。   Specific examples of vinyl esters include vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl valate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, vinyl methoxyacetate, vinyl butoxyacetate. Vinyl phenyl acetate, vinyl acetoacetate, vinyl lactate, vinyl-β-phenyl butyrate, vinyl cyclohexyl carboxylate, and the like.

クロトン酸エステル類の具体例としては、クロトン酸ブチル、クロトン酸ヘキシル、グリセリンモノクロトネート、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル、ジメチルマレレート、ジブチルフマレート、無水マレイン酸、マレイミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、マレイロニトリルなどが挙げられる。   Specific examples of crotonic acid esters include butyl crotonate, hexyl crotonate, glycerol monocrotonate, dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate, dimethyl maleate, dibutyl fumarate, maleic anhydride, maleimide, acrylonitrile , Methacrylonitrile, maleilonitrile and the like.

このうち、スチレン類、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、クロトン酸エステル類が好ましく、中でもベンジルスチレン、クロルスチレン、ビニルナフタレン、アクリル酸ベンジル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ナフチル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ナフチル、クロトン酸ブチル、クロトン酸ヘキシル、無水マレイン酸が好ましい。   Of these, styrenes, acrylic acid esters, methacrylic acid esters, and crotonic acid esters are preferable. Among them, benzylstyrene, chlorostyrene, vinyl naphthalene, benzyl acrylate, phenyl acrylate, naphthyl acrylate, benzyl methacrylate, methacrylic acid, and the like. Preference is given to phenyl acid, naphthyl methacrylate, butyl crotonate, hexyl crotonate and maleic anhydride.

本発明のハイパーブランチポリマーにおいて、酸分解性基を形成する前記式(I)〜(IV)から選ばれる少なくとも1種の繰り返し単位の構成モルパーセントは、10〜90%、好ましくは20〜80%、より好ましくは30〜70%が好適である。このような範囲内にあると、現像工程において露光部が効率よくアルカリ溶液に溶解し除去されるので好ましい。   In the hyperbranched polymer of the present invention, the constituent molar percentage of at least one repeating unit selected from the above formulas (I) to (IV) that form an acid-decomposable group is 10 to 90%, preferably 20 to 80%. More preferably, 30 to 70% is suitable. Within such a range, the exposed area is efficiently dissolved and removed in the alkaline solution in the development step, which is preferable.

本発明のハイパーブランチポリマーにおいて、酸分解性基を形成する前記式(7)で表される基の構成モルパーセントは、10〜50%、好ましくは20〜50%、より好ましくは30〜50%が好適である。このような範囲内にあると、現像工程において露光部が効率よくアルカリ溶液に溶解し除去されるので好ましい。   In the hyperbranched polymer of the present invention, the constituent mole percent of the group represented by the formula (7) that forms the acid-decomposable group is 10 to 50%, preferably 20 to 50%, more preferably 30 to 50%. Is preferred. Within such a range, the exposed area is efficiently dissolved and removed in the alkaline solution in the development step, which is preferable.

酸分解性基として、上記式(I)〜(IV)及び式(7)で表されるもの以外のモノマーを使用する場合、酸分解性基を構成する全繰り返し単位に対して、上記式(I)〜(IV)及び式(7)で表される繰り返し単位が、30〜90モル%であるのが好ましく、50〜70モル%であるのがより好ましい。このような範囲内にあると、露光部の効率的アルカリ溶解性を阻害せずに、エッチング耐性、ぬれ性、ガラス転移温度の上昇等の機能が付与されるので好ましい。なお、全酸分解性基における式(I)〜(IV)及び式(7)で表される繰り返し単位とそれ以外の繰り返し単位の量は、目的に応じてコア部導入時の仕込み量比により調節することができる。   When using monomers other than those represented by the above formulas (I) to (IV) and formula (7) as the acid decomposable group, the above formula ( The repeating units represented by I) to (IV) and formula (7) are preferably 30 to 90 mol%, more preferably 50 to 70 mol%. Within such a range, functions such as etching resistance, wettability, and increase in glass transition temperature are imparted without hindering efficient alkali solubility in the exposed area. In addition, the amount of the repeating unit represented by the formulas (I) to (IV) and the formula (7) in all the acid-decomposable groups and the other repeating units depends on the charged amount ratio at the time of introducing the core part depending on the purpose. Can be adjusted.

前記酸分解性基は、次の二つの方法のいずれか一方又はそれらの併用によって導入することができる。   The acid-decomposable group can be introduced by either one of the following two methods or a combination thereof.

<第一の方法>
第一の方法は、酸分解性基を含有する化合物として上記式(i)〜(iv)を用い、(I)〜(IV)で表される酸分解性基を導入することができる方法である。
<First method>
The first method is a method in which the acid-decomposable groups represented by (I) to (IV) can be introduced using the above formulas (i) to (iv) as compounds containing an acid-decomposable group. is there.

触媒として、ハイパーブランチポリマーのコア部の合成に用いた触媒と同様の遷移金属錯体触媒、例えば、銅(I価)ビピリジル錯体を用い、前記コア部の末端に多数存在するハロゲン化炭素を開始点として、上記式(i)〜(iv)で表される少なくとも1種の化合物の二重結合とのリビングラジカル重合によって直鎖状に付加重合させるものである。具体的には、通常、0〜200℃で、0.1〜30時間、クロロベンゼン等の溶媒中で、コア部と上記式(i)〜(iv)で表される少なくとも1種の化合物とを反応させることにより、(I)〜(IV)で表される酸分解性基を導入して、本発明のハイパーブランチポリマーを製造することができる。   As the catalyst, a transition metal complex catalyst similar to the catalyst used for the synthesis of the core portion of the hyperbranched polymer, for example, a copper (I) bipyridyl complex, is used, and the starting point is a halogenated carbon present at the terminal of the core portion. As described above, linear addition polymerization is performed by living radical polymerization with a double bond of at least one compound represented by the above formulas (i) to (iv). Specifically, the core part and at least one compound represented by the above formulas (i) to (iv) are usually added in a solvent such as chlorobenzene at 0 to 200 ° C. for 0.1 to 30 hours. By reacting, the acid-decomposable groups represented by (I) to (IV) can be introduced to produce the hyperbranched polymer of the present invention.

一例として、クロロメチルスチレンより形成されたハイパーブランチポリマーのコア部に酸分解性基を導入する反応式を反応式1に示す。なお、前記(I)から(IV)で表される基においてGで表わされる基は、導入された酸分解性基をハロゲン化炭素に対する公知の反応で導入することができる。   As an example, the reaction formula for introducing an acid-decomposable group into the core of a hyperbranched polymer formed from chloromethylstyrene is shown in Reaction Formula 1. In the groups represented by (I) to (IV), the group represented by G can introduce the introduced acid-decomposable group by a known reaction for halogenated carbon.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

<第二の方法>
第二の方法は、酸分解性基を含有する化合物として下記反応式2におけるA−X−W(ここでAはAの脱離により、X上にアニオン種、カチオン種、ラジカル種を発生できる基である。)を用い、式(7)で表される酸分解性基を導入することができる方法である。具体的には、通常、−78〜150℃で、0.5〜30時間、クロロベンゼン等の溶媒中で、コア部とA−X−Wとを反応させることにより、式(7)で表される酸分解性基を導入して、本発明のハイパーブランチポリマーを製造することができる。合成されたコア部の末端に多数存在するハロゲン化炭素を反応点とし、ハロゲン化炭素に対する公知の反応で導入すればよい。例えば、クロロメチルスチレンから合成されたコア部の末端に存在するクロル基と、X−W基の下記置換反応による。
<Second method>
The second method is AXW in the following reaction formula 2 as a compound containing an acid-decomposable group (where A can generate anion species, cation species, and radical species on X by elimination of A). The acid-decomposable group represented by the formula (7) can be introduced. Specifically, it is represented by the formula (7) by reacting the core with AXW in a solvent such as chlorobenzene usually at −78 to 150 ° C. for 0.5 to 30 hours. The hyperbranched polymer of the present invention can be produced by introducing an acid-decomposable group. What is necessary is just to introduce | transduce by the well-known reaction with respect to the halogenated carbon by making the halogenated carbon which exists many in the terminal of the synthesized core part into a reaction point. For example, by the following substitution reaction of the chloro group present at the end of the core synthesized from chloromethylstyrene and the X-W group.

反応式2 −C−Cl + A−X−W → −C−X−W         Reaction Formula 2 -C-Cl + AXW → -CXW

前記反応式2において、Aは、Aの脱離により、X上にアニオン種、カチオン種、ラジカル種を発生できる基である。   In Reaction Scheme 2, A is a group capable of generating an anionic species, a cationic species, and a radical species on X by the elimination of A.

前記ハイパーブランチポリマーが、前記式(1)で表されるモノマーの単独重合物又は前記式(1)で表されるモノマーと前記式(2)〜(5)で表されるモノマーからなる群から選ばれる少なくとも1種との共重合体であるコア部と、前記式(I)、(II)、(III)又は(7)で表される酸分解性基とから構成されるのが好ましい。   The hyperbranched polymer is a group consisting of a homopolymer of the monomer represented by the formula (1) or the monomer represented by the formula (1) and the monomer represented by the formulas (2) to (5). It is preferably composed of a core part which is a copolymer of at least one selected and an acid-decomposable group represented by the formula (I), (II), (III) or (7).

前記ハイパーブランチポリマーが、前記式(1)で表されるモノマーの単独重合物又は前記式(1)で表されるモノマーと前記式(2)〜(4)で表されるモノマーからなる群から選ばれる少なくとも1種との共重合体であるコア部と、前記式(I)、(III)又は(IV)で表される酸分解性基とから構成されるのもまた好ましい。   The hyperbranched polymer is a homopolymer of the monomer represented by the formula (1) or the group represented by the monomer represented by the formula (1) and the monomer represented by the formulas (2) to (4). It is also preferable that it is composed of a core part which is a copolymer with at least one kind selected, and an acid-decomposable group represented by the formula (I), (III) or (IV).

前記ハイパーブランチポリマーが、前記式(2)、(4)又は(5)で表されるモノマーからなる群から選ばれる少なくとも1種との共重合体であるコア部と、前記式(IV)で表される酸分解性基とから構成されるのもまた好ましい。   The hyperbranched polymer is a copolymer of at least one selected from the group consisting of monomers represented by the formula (2), (4) or (5), and the formula (IV) It is also preferable that it is comprised from the acid-decomposable group represented.

本発明のハイパーブランチポリマーにおける酸分解性基の導入比は、ハイパーブランチポリマーのコア部分を構成する前記式(1)で表わされるモノマー数に対して、好ましくは0.05以上、より好ましくは0.1以上、さらに好ましくは0.15以上、さらに好ましくは0.2以上、さらに好ましくは0.3以上、さらに好ましくは0.5以上、さらに好ましくは0.6以上であって、好ましくは20以下、より好ましくは15以下、さらに好ましくは10以下、さらに好ましくは7以下、さらに好ましくは5以下である。好ましくは0.05〜20、より好ましくは0.1〜20、より好ましくは0.3〜20、さらに好ましくは0.3〜15、さらに好ましくは0.5〜10、最も好ましくは0.6〜5である。このような範囲にあると、現像工程において、微細パターン形成に有利な露光部の効率的アルカリ溶解除去と未露光部の溶解抑制がなされるので好ましい。   The introduction ratio of the acid-decomposable group in the hyperbranched polymer of the present invention is preferably 0.05 or more, more preferably 0, with respect to the number of monomers represented by the formula (1) constituting the core portion of the hyperbranched polymer. 0.1 or more, more preferably 0.15 or more, more preferably 0.2 or more, further preferably 0.3 or more, more preferably 0.5 or more, more preferably 0.6 or more, preferably 20 In the following, it is more preferably 15 or less, further preferably 10 or less, further preferably 7 or less, and further preferably 5 or less. Preferably it is 0.05-20, More preferably, it is 0.1-20, More preferably, it is 0.3-20, More preferably, it is 0.3-15, More preferably, it is 0.5-10, Most preferably, it is 0.6 ~ 5. Within such a range, it is preferable in the development process because the exposed portion is efficiently removed by alkali dissolution and the unexposed portion is prevented from dissolving, which is advantageous for fine pattern formation.

本発明のハイパーブランチポリマーにおいて、ハイパーブランチポリマーを構成する酸分解性基は、コア部に導入した後に触媒を用いた部分的な分解反応により、カルボキシル基又はフェノール性水酸基などの酸性基に変換されてもよい。   In the hyperbranched polymer of the present invention, the acid-decomposable group constituting the hyperbranched polymer is converted into an acidic group such as a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group by a partial decomposition reaction using a catalyst after being introduced into the core part. May be.

上記触媒の具体例としては、塩酸、硫酸、リン酸、臭化水素酸、パラトルエンスルホン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ギ酸などの酸触媒、又は水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ触媒が挙げられる。好ましくは酸触媒、より好ましくは塩酸、パラトルエンスルホン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸が好適である。   Specific examples of the catalyst include acid catalysts such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, paratoluenesulfonic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid, formic acid, or sodium hydroxide, potassium hydroxide. An alkali catalyst such as An acid catalyst is preferable, and hydrochloric acid, paratoluenesulfonic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, and formic acid are preferable.

酸分解性基を形成する前記式(I)〜(IV)から選ばれる少なくとも1種の繰り返し単位において、本発明のハイパーブランチポリマーにおけるR8が水素原子である酸性基を有する繰り返し単位の構成モルパーセントは、0〜70%、好ましくは0〜60%、より好ましくは0〜50%が好適である。このような範囲にあると、露光工程におけるレジストの高感度化に有利になるので好ましい。 In at least one repeating unit selected from the above formulas (I) to (IV) that form an acid-decomposable group, the constituent moles of the repeating unit having an acidic group in which R 8 in the hyperbranched polymer of the present invention is a hydrogen atom. The percentage is suitably 0 to 70%, preferably 0 to 60%, more preferably 0 to 50%. Within such a range, it is advantageous because it is advantageous for increasing the sensitivity of the resist in the exposure process.

酸分解性基を形成する前記式(7)において、本発明のハイパーブランチポリマーにおけるR8が水素原子である基の構成モルパーセントは、0〜40%、好ましくは0〜30%、より好ましくは0〜20%が好適である。このような範囲にあると、未露光部の溶解抑制を疎外することなくレジストの高感度化に有利になるので好ましい。 In the above formula (7) for forming an acid-decomposable group, the constituent molar percentage of the group in which R 8 is a hydrogen atom in the hyperbranched polymer of the present invention is 0 to 40%, preferably 0 to 30%, more preferably 0 to 20% is preferable. If it is in such a range, it is advantageous for improving the sensitivity of the resist without alienating the suppression of dissolution of the unexposed area.

ここで、前記酸分解性基の導入比は、生成物の1H−NMRを測定し、酸分解性基に特徴的なプロトンの積分値の、前記式(1)で表されるモノマーに対するモル比として算出するか又は以下の数式(a)〜(c)のいずれかを用いて算出できる。 Here, the introduction ratio of the acid-decomposable group is determined by measuring the 1 H-NMR of the product, and the integral value of protons characteristic of the acid-decomposable group in terms of moles relative to the monomer represented by the formula (1). It can be calculated as a ratio or using any of the following mathematical formulas (a) to (c).

Figure 2007128104
Figure 2007128104

R :コア部分を構成する式1で表されるモノマーに対する、
酸分解性基の導入モル比
Am:酸分解性基を有するモノマーの平均分子量
Bm:脱ハロゲン化した酸分解性基を有する分子の平均分子量
Cm:コア部分を構成する式1で表されるモノマーの平均分子量
Dm:コア部分を構成する式1以外で、かつ、酸分解性基がないモノマー
の平均分子量
Em:コア部分を構成し、かつ、酸分解性基を有するモノマーの平均分子量
AW:酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマーの重量平均分子量
BW:脱ハロゲン化したハイパーブランチポリマーの重量平均分子量
CW:コア部分の重量平均分子量
X :コア部分を構成するモノマーに存在するハロゲンの原子量
r :コア部分を構成する式1で表されるモノマーのモル%
s :コア部分を構成し、かつ、酸分解性基を有するモノマーのモル%
R: for the monomer represented by Formula 1 constituting the core portion,
Introduction molar ratio of acid-decomposable group Am: Average molecular weight of monomer having acid-decomposable group Bm: Average molecular weight of molecule having dehalogenated acid-decomposable group Cm: Monomer represented by formula 1 constituting the core portion Average molecular weight of Dm: Monomer other than Formula 1 constituting the core portion and having no acid-decomposable group
Average molecular weight of Em: Average molecular weight of the monomer constituting the core portion and having an acid-decomposable group AW: Weight average molecular weight of the hyperbranched polymer into which the acid-decomposable group was introduced BW: of the debranched hyperbranched polymer Weight average molecular weight CW: Weight average molecular weight of the core portion X: Atomic weight of halogen present in the monomer constituting the core portion r: Mol% of the monomer represented by Formula 1 constituting the core portion
s: mol% of the monomer constituting the core portion and having an acid-decomposable group

前記ハイパーブランチポリマーにおけるコア部の分岐度(Br)は、0.1〜0.9であるのが好ましく、0.3〜0.7であるのがより好ましく、0.4〜0.5であるのがさらに好ましく、0.5であるのが最も好ましい。コア部の分岐度がこのような範囲にあると、ポリマー分子間での絡まりが小さく、パターン側壁における表面ラフネスが抑制されるので好ましい。   The branching degree (Br) of the core part in the hyperbranched polymer is preferably 0.1 to 0.9, more preferably 0.3 to 0.7, and 0.4 to 0.5. More preferably, it is most preferably 0.5. When the degree of branching of the core is in such a range, it is preferable because entanglement between polymer molecules is small and surface roughness on the pattern side wall is suppressed.

ここで、前記分岐度は、生成物の1H−NMRを測定し、以下のようにして求めることができる。すなわち、4.6ppmに現われる−CH2Cl部位のプロトンの積分比H1°と、4.8ppmに現われるCHCl部位のプロトンの積分比H2°を用い、下記数式(A)により算出した。なお、−CH2Cl部位とCHCl部位との両方で重合が進行し、分岐が高まると、Br値は0.5に近づく。 Here, the degree of branching can be determined as follows by measuring 1 H-NMR of the product. That is, the calculation was performed according to the following formula (A) using the integral ratio H1 ° of protons at —CH 2 Cl sites appearing at 4.6 ppm and the integral ratio H2 ° of protons at CHCl sites appearing at 4.8 ppm. When the polymerization proceeds at both the —CH 2 Cl site and the CHCl site and branching increases, the Br value approaches 0.5.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

本発明のハイパーブランチポリマーにおけるコア部の重量平均分子量は、300〜100,000であるのが好ましく、500〜80,000であるのもまた好ましく、1,000〜100、000であるのがより好ましく、1、000〜50,000であるのがさらに好ましく、5,000〜50,000であるのが最も好ましい。コア部の分子量がこのような範囲にあると、コア部は球状形態をとり、又酸分解性基導入反応において、反応溶媒への溶解性を確保できるので好ましい。さらに、成膜性に優れ、上記分子量範囲のコア部に酸分解性基を誘導したハイパーブランチポリマーおいて、未露光部の溶解抑止に有利となるので好ましい。   The weight average molecular weight of the core part in the hyperbranched polymer of the present invention is preferably 300 to 100,000, more preferably 500 to 80,000, and more preferably 1,000 to 100,000. Preferably, it is 1,000 to 50,000, more preferably 5,000 to 50,000. When the molecular weight of the core part is in such a range, the core part takes a spherical shape and is preferable because it can ensure solubility in the reaction solvent in the acid-decomposable group introduction reaction. Furthermore, it is preferable to use a hyperbranched polymer that is excellent in film formability and has an acid-decomposable group derived in the core part within the above molecular weight range because it is advantageous for inhibiting dissolution of the unexposed part.

本発明のハイパーブランチポリマーの重量平均分子量(Mw)は、500〜150,000が好ましく、2,000〜150,000がより好ましく、さらに好ましくは1,000〜100,000、さらに好ましくは2,000〜60,000、最も好ましくは6,000〜60,000である。前記重量平均分子量が500未満であるハイパーブランチポリマーを含有するレジストは、成膜性が劣り基板にコーティングができないか、リソグラフィー工程で形成された加工パターンの強度が低く形状を保てないことがあり、またエッチング工程においては耐エッチング性が低下することがある。前記重量平均分子量が2,000未満であると、加工パターンの強度が低く形状を保てないことがあり、150,000を超えると、表面ラフネスに対するポリマー分子の大きさが悪影響を及ぼすことがある。   The weight average molecular weight (Mw) of the hyperbranched polymer of the present invention is preferably 500 to 150,000, more preferably 2,000 to 150,000, still more preferably 1,000 to 100,000, still more preferably 2, 000-60,000, most preferably 6,000-60,000. The resist containing a hyperbranched polymer having a weight average molecular weight of less than 500 may have poor film formability and cannot be coated on the substrate, or the processing pattern formed in the lithography process may not be strong enough to maintain its shape. In the etching process, the etching resistance may be lowered. If the weight average molecular weight is less than 2,000, the strength of the processed pattern may be low and the shape may not be maintained. If the weight average molecular weight exceeds 150,000, the size of the polymer molecule may adversely affect the surface roughness. .

ここで、前記重量平均分子量(Mw)は、0.05重量%のテトラヒドロフラン溶液を調製し、温度40℃でGPC測定を行って求めることができる。移動溶媒としてはテトラヒドロフランを用い、標準物質としてはスチレンを使用することができる。   Here, the weight average molecular weight (Mw) can be determined by preparing a 0.05 wt% tetrahydrofuran solution and performing GPC measurement at a temperature of 40 ° C. Tetrahydrofuran can be used as the mobile solvent, and styrene can be used as the standard substance.

触媒として遷移金属錯体を使用して本発明のハイパーブランチポリマーを合成すると、得られるハイパーブランチポリマーが遷移金属を含む場合がある。その量は、使用する触媒の種類や量にも依るが、通常、5〜7ppmの量でハイパーブランチポリマー中に含まれ得る。このとき、本発明のハイパーブランチポリマー中に含まれる触媒由来の金属を、その量が100ppb未満、好ましくは80ppb未満、より好ましくは60ppb未満になるまで除去するのが好ましい。触媒由来の金属量が100ppb以上であると、露光工程において、混入金属元素により照射光が吸収されレジスト感度が低下し、スループットに弊害を及ぼすことがある。さらにドライエッチング処理されたレジストをO2プラズマなどによるドライアッシングによって除去する工程において、プラズマによって混入金属元素が基板上に付着または拡散し、後工程において様々な弊害をもたらすことがある。なお、金属元素量は、ICPMAS(例えば、日立製作所製 P-6000型MIP-MS)で測定することができる。除去する手段としては、例えば、イオン交換膜(例えば、日本マイクロリス(株)製、プロテゴCP)及びメンブレン膜(例えば、ミリポア社製、ミリポアフィルター)を単独で使用するか又は併用して濾過する手段が挙げられる。濾過時には加圧してもよく、例えばポリマー溶液の流速が0.5〜10ml/分になるようにすると、金属元素除去効果に有利に作用するので好ましい。 When the hyperbranched polymer of the present invention is synthesized using a transition metal complex as a catalyst, the resulting hyperbranched polymer may contain a transition metal. The amount depends on the type and amount of the catalyst used, but can usually be contained in the hyperbranched polymer in an amount of 5 to 7 ppm. At this time, it is preferable to remove the catalyst-derived metal contained in the hyperbranched polymer of the present invention until the amount thereof is less than 100 ppb, preferably less than 80 ppb, more preferably less than 60 ppb. When the amount of the metal derived from the catalyst is 100 ppb or more, the irradiation light is absorbed by the mixed metal element in the exposure process, the resist sensitivity is lowered, and the throughput may be adversely affected. Further, in the process of removing the dry-etched resist by dry ashing using O 2 plasma or the like, a mixed metal element may adhere or diffuse on the substrate by the plasma, and various adverse effects may be caused in the subsequent process. The amount of metal element can be measured by ICPMAS (for example, P-6000 type MIP-MS manufactured by Hitachi, Ltd.). As a means for removal, for example, an ion exchange membrane (for example, Protego CP, manufactured by Nihon Microlith Co., Ltd.) and a membrane membrane (for example, manufactured by Millipore, Millipore filter) are used alone or in combination. Means are mentioned. For example, when the flow rate of the polymer solution is adjusted to 0.5 to 10 ml / min, the metal element removal effect is advantageously affected, which is preferable.

本発明のハイパーブランチポリマーのアルカリ水溶液への溶解性は、例えば、電子線描画装置を用い、シリコンウエハ上に成膜した所定厚さの試料薄膜に対し、所定大きさ部分に50〜5000mJ/cm2の電子線を照射するか、又は放電管式紫外線照射装置を用い、シリコンウエハ上に成膜した所定厚さの試料薄膜に対し、所定大きさ部分に波長245nmエネルギー0〜200mJ/cm2の紫外線を照射し、熱処理後、アルカリ水溶液中に浸漬させて、水洗、乾燥後の状態をデジタルマイクロスコープで観察するか、又は水洗、乾燥後の膜厚を製薄膜測定装置で測定することにより評価することができる。 The solubility of the hyperbranched polymer of the present invention in an alkaline aqueous solution is, for example, 50 to 5000 mJ / cm in a predetermined size portion with respect to a sample thin film having a predetermined thickness formed on a silicon wafer using an electron beam drawing apparatus. 2 with an electron beam of 2 or with a discharge tube type ultraviolet irradiation device, a sample thin film having a predetermined thickness formed on a silicon wafer, with a wavelength of 245 nm energy of 0 to 200 mJ / cm 2 in a predetermined size portion Evaluate by irradiating with ultraviolet rays, immersing in alkaline aqueous solution after heat treatment, observing the state after water washing and drying with a digital microscope, or measuring the film thickness after water washing and drying with a thin film measuring device can do.

露光面の表面ラフネスは、例えば、永瀬雅夫,早稲田大学審査学位論文2475号,「原子間力顕微鏡によるナノ構造計測とそのデバイス・プロセスへの応用に関する研究」,pp99−107(1996)記載の方法に従って測定できる。具体的には、電子線描画装置又は放電管式紫外線照射装置を用い、上記アルカリ水溶液で溶解性を示した電子線又は紫外線露光量露光量の30%の表面について行うことができる。アルカリ水溶液への溶解性について記載したのと同様の方法で作成した評価試料について、原子間力顕微鏡を用い、表面粗さの指標であるJIS B0601−1994の十点平均粗さの求め方に従って測定できる。   The surface roughness of the exposed surface is, for example, the method described in Masao Nagase, Waseda University Review Thesis 2475, “Study on Nanostructure Measurement by Atomic Force Microscope and its Application to Devices and Processes”, pp99-107 (1996). Can be measured according to. Specifically, an electron beam drawing apparatus or a discharge tube type ultraviolet irradiation apparatus can be used for the surface of 30% of the exposure amount of the electron beam or the ultraviolet light exposure that showed solubility in the alkaline aqueous solution. For an evaluation sample prepared in the same manner as described for the solubility in an alkaline aqueous solution, measured using an atomic force microscope according to the ten-point average roughness of JIS B0601-1994, which is an index of surface roughness. it can.

本発明のハイパーブランチポリマーの製造方法により得られる本発明のハイパーブランチポリマーは、コア部に高度なブランチ(分岐)構造を有するため、線状高分子に見られる分子間での絡まりが小さく、しかも、主鎖を架橋する分子構造に比べて溶媒による膨潤も小さく、従って表面ラフネスの原因となる大きな分子集合体の形成が抑制される。また、本発明のハイパーブランチポリマーは、分子末端に酸分解性基を有しているので、光リソグラフィーにおいて、露光部分では光酸発生剤から発生する酸の作用によって分解反応が起こり親水基が生じる結果、分子の外周に多数の親水基を持ったミセル状の構造をとることができ、アルカリ水溶液に対し効率よく溶解し、微細なパターンを形成することができ、以下のレジスト組成物のベース樹脂として好適に利用可能である。   The hyperbranched polymer of the present invention obtained by the method for producing a hyperbranched polymer of the present invention has an advanced branch (branch) structure in the core portion, so that the entanglement between molecules seen in a linear polymer is small, and Compared with the molecular structure that crosslinks the main chain, the swelling by the solvent is also small, and therefore the formation of large molecular aggregates that cause surface roughness is suppressed. In addition, since the hyperbranched polymer of the present invention has an acid-decomposable group at the molecular end, in photolithography, a decomposition reaction occurs due to the action of an acid generated from the photoacid generator at the exposed portion, resulting in a hydrophilic group. As a result, it can take a micellar structure having a large number of hydrophilic groups on the outer periphery of the molecule, can be efficiently dissolved in an alkaline aqueous solution, and can form a fine pattern. The base resin of the following resist composition Can be suitably used.

(レジスト組成物)
本発明のレジスト組成物は、前記本発明のハイパーブランチポリマーを少なくとも含み、光酸発生剤、さらに必要に応じて、酸拡散抑制剤(酸捕捉剤)、界面活性剤、その他の成分、及び溶剤を含むことができる。
(Resist composition)
The resist composition of the present invention comprises at least the hyperbranched polymer of the present invention, a photoacid generator, and, if necessary, an acid diffusion inhibitor (acid scavenger), a surfactant, other components, and a solvent. Can be included.

前記本発明のハイパーブランチポリマーの配合量は、レジスト組成物の全量に対し、4〜40重量%が好ましく、4〜20重量%がより好ましい。   The compounding amount of the hyperbranched polymer of the present invention is preferably 4 to 40% by weight, more preferably 4 to 20% by weight, based on the total amount of the resist composition.

前記光酸発生剤としては、紫外線、X線、電子線などの照射によって酸を発生するものであれば特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オニウム塩、スルホニウム塩、ハロゲン含有トリアジン化合物、スルホン化合物、スルホネート化合物、芳香族スルホネート化合物、N−ヒドロキシイミドのスルホネート化合物、などが挙げられる。   The photoacid generator is not particularly limited as long as it generates an acid upon irradiation with ultraviolet rays, X-rays, electron beams, and the like, and can be appropriately selected from known ones according to the purpose. Examples include onium salts, sulfonium salts, halogen-containing triazine compounds, sulfone compounds, sulfonate compounds, aromatic sulfonate compounds, and sulfonate compounds of N-hydroxyimide.

前記オニウム塩としては、例えば、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールセレノニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、などが挙げられる。前記ジアリールヨードニウム塩としては、例えば、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムテトラフルオロボレート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、などが挙げられる。前記トリアリールセレノニウム塩としては、例えば、トリフェニルセレノニウムヘキサフロロホスホニウム塩、トリフェニルセレノニウムホウフッ化塩、トリフェニルセレノニウムヘキサフロロアンチモネート塩、などが挙げられる。前記トリアリールスルホニウム塩としては、例えば、トリフェニルスルホニウムヘキサフロロホスホニウム塩、トリフェニルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩、ジフェニル−4−チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩、ジフェニル−4−チオフェノキシフェニルスルホニウムペンタフロロヒドロキシアンチモネート塩、などが挙げられる。   Examples of the onium salt include diaryl iodonium salts, triaryl selenonium salts, and triaryl sulfonium salts. Examples of the diaryliodonium salt include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium hexafluoroantimonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium tetrafluoroborate, Examples thereof include bis (4-tert-butylphenyl) iodonium hexafluorophosphate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium hexafluoroantimonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, and the like. Examples of the triarylselenonium salt include triphenylselenonium hexafluorophosphonium salt, triphenylselenonium borofluoride, triphenylselenonium hexafluoroantimonate salt, and the like. Examples of the triarylsulfonium salt include triphenylsulfonium hexafluorophosphonium salt, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate salt, diphenyl-4-thiophenoxyphenylsulfonium hexafluoroantimonate salt, diphenyl-4-thiophenoxyphenylsulfonium penta Fluorohydroxyantimonate salts and the like.

前記スルホニウム塩としては、例えば、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、p−トリルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、2,4,6−トリメチルフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−tert−ブチルフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、1−(2−ナフトイルメチル)チオラニウムヘキサフルオロアンチモネート、1−(2−ナフトイルメチル)チオラニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−ヒドロキシ−1−ナフチルジメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4−ヒドロキシ−1−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、などが挙げられる。   Examples of the sulfonium salt include triphenylsulfonium hexafluorophosphate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate. , P-tolyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 2,4,6-trimethylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-tert-butylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphate, 4-phenylthiophene Nyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, 1- (2-naphthoylmethyl) thiolanium hexafluoroantimonate, 1- (2-naphthoylmethyl) thiolanium trifluoromethanesulfonate, 4-hydroxy-1-naphthyldimethylsulfonium hexafluoro Antimonate, 4-hydroxy-1-naphthyldimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, and the like.

前記ハロゲン含有トリアジン化合物としては、例えば、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−クロロフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシ−1−ナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(ベンゾ[d][1,3]ジオキソラン−5−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(3,4,5−トリメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(3,4−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−ブトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−ペンチルオキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、などが挙げられる。   Examples of the halogen-containing triazine compound include 2-methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -1,3,5- Triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-chlorophenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxy-1-naphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1 , 3,5-triazine, 2- (benzo [d] [1,3] dioxolan-5-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxy) Styryl) -4,6 -Bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (3,4,5-trimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- ( 3,4-dimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (2,4-dimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3 , 5-triazine, 2- (2-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-butoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-pentyloxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, and the like.

前記スルホン化合物としては、例えば、ジフェニルジスルホン、ジ−p−トリルジスルホン、ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(4−クロロフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トリルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(4−tert−ブチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4−キシリルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、(ベンゾイル)(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、フェニルスルホニルアセトフェノン、などが挙げられる。   Examples of the sulfone compound include diphenyldisulfone, di-p-tolyldisulfone, bis (phenylsulfonyl) diazomethane, bis (4-chlorophenylsulfonyl) diazomethane, bis (p-tolylsulfonyl) diazomethane, and bis (4-tert-butyl). Phenylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4-xylylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, (benzoyl) (phenylsulfonyl) diazomethane, phenylsulfonylacetophenone, and the like.

前記芳香族スルホネート化合物としては、例えば、α−ベンゾイルベンジルp−トルエンスルホネート(通称ベンゾイントシレート)、β−ベンゾイル−β−ヒドロキシフェネチルp−トルエンスルホネート(通称α−メチロールベンゾイントシレート)、1,2,3−ベンゼントリイルトリスメタンスルホネート、2,6−ジニトロベンジルp−トルエンスルホネート、2−ニトロベンジルp−トルエンスルホネート、4−ニトロベンジルp−トルエンスルホネート、などが挙げられる。   Examples of the aromatic sulfonate compound include α-benzoylbenzyl p-toluenesulfonate (common name: benzoin tosylate), β-benzoyl-β-hydroxyphenethyl p-toluenesulfonate (common name: α-methylol benzoin tosylate), 1,2 , 3-Benzenetriyltrismethanesulfonate, 2,6-dinitrobenzyl p-toluenesulfonate, 2-nitrobenzyl p-toluenesulfonate, 4-nitrobenzyl p-toluenesulfonate, and the like.

前記N−ヒドロキシイミドのスルホネート化合物としては、例えば、N−(フェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(p−クロロフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(シクロヘキシルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(1−ナフチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(ベンジルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフタルイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ナフタルイミド、などが挙げられる。   Examples of the sulfonate compound of N-hydroxyimide include N- (phenylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (p-chlorophenylsulfonyloxy) succinimide, N- (cyclohexylsulfonyloxy). ) Succinimide, N- (1-naphthylsulfonyloxy) succinimide, N- (benzylsulfonyloxy) succinimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoro Methylsulfonyloxy) -5-norbornene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) naphthalimide, N- (10-camphorsulfur Niruokishi) naphthalimide, and the like.

前記光酸発生剤としては、スルホニウム塩、特にトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート;スルホン化合物、特にビス(4−tert−ブチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタンが好ましい。   The photoacid generator is preferably a sulfonium salt, particularly triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate; a sulfone compound, particularly bis (4-tert-butylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane.

前記光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。前記光酸発生剤の配合量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記本発明のハイパーブランチポリマー100重量部に対し0.1〜30重量部が好ましく、0.1〜10重量部がより好ましい。   The photoacid generators can be used alone or in admixture of two or more. The blending amount of the photoacid generator is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the hyperbranched polymer of the present invention, 0.1-10 weight part is more preferable.

また、前記酸拡散抑制剤としては、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成分であれば特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、同一分子内に窒素原子を1個有する含窒素化合物、同一分子内に窒素原子を2個有する化合物、窒素原子を3個以上有するポリアミノ化合物や重合体、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物、などが挙げられる。   Further, the acid diffusion inhibitor is not particularly limited as long as it is a component having an action of controlling an undesired chemical reaction in a non-exposed region by controlling a diffusion phenomenon in the resist film of an acid generated from an acid generator by exposure. And can be appropriately selected from known ones according to the purpose. For example, a nitrogen-containing compound having one nitrogen atom in the same molecule, a compound having two nitrogen atoms in the same molecule, 3 nitrogen atoms Examples thereof include polyamino compounds and polymers having at least one compound, amide group-containing compounds, urea compounds, and nitrogen-containing heterocyclic compounds.

前記同一分子内に窒素原子を1個有する含窒素化合物としては、例えば、モノ(シクロ)アルキルアミン、ジ(シクロ)アルキルアミン、トリ(シクロ)アルキルアミン、芳香族アミン、などが挙げられる。前記モノ(シクロ)アルキルアミンとしては、例えば、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、シクロヘキシルアミン、などが挙げられる。前記ジ(シクロ)アルキルアミンとしては、例えば、ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−n−ノニルアミン、ジ−n−デシルアミン、シクロヘキシルメチルアミン、などが挙げられる。前記トリ(シクロ)アルキルアミンとしては、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン、などが挙げられる。前記芳香族アミンとしては、例えば、アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、ナフチルアミン、などが挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing compound having one nitrogen atom in the same molecule include mono (cyclo) alkylamine, di (cyclo) alkylamine, tri (cyclo) alkylamine, and aromatic amine. Examples of the mono (cyclo) alkylamine include n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine, and cyclohexylamine. Examples of the di (cyclo) alkylamine include di-n-butylamine, di-n-pentylamine, di-n-hexylamine, di-n-heptylamine, di-n-octylamine, and di-n-. Nonylamine, di-n-decylamine, cyclohexylmethylamine, and the like. Examples of the tri (cyclo) alkylamine include triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n- Examples include octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine, cyclohexyldimethylamine, methyldicyclohexylamine, tricyclohexylamine, and the like. Examples of the aromatic amine include aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3-methylaniline, 4-methylaniline, 4-nitroaniline, diphenylamine, triphenylamine, and naphthylamine. , Etc.

前記同一分子内に窒素原子を2個有する含窒素化合物としては、例えば、エチレンジアミン、N,N,N’N’−テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルアミン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,4−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼン、1,3−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(2−ジエチルアミノエチル)エーテル、などが挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing compound having two nitrogen atoms in the same molecule include ethylenediamine, N, N, N′N′-tetramethylethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminodiphenylamine, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2- (3-aminophenyl) -2- (4 -Aminophenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (3-hydroxyphenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (4-hydroxyphenyl) propane, 1,4-bis [ 1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl] benzene, 1,3-bis [1- (4-amino Phenyl) -1-methylethyl] benzene, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, bis (2-diethylaminoethyl) ether, and the like.

前記窒素原子を3個以上有するポリアミノ化合物や重合体としては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、N−(2−ジメチルアミノエチル)アクリルアミドの重合体、などが挙げられる。   Examples of the polyamino compound or polymer having 3 or more nitrogen atoms include polyethyleneimine, polyallylamine, N- (2-dimethylaminoethyl) acrylamide polymer, and the like.

前記アミド基含有化合物としては、例えば、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−オクチルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−ノニルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−デシルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジシクロヘキシルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N,N’N’−テトラ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,7−ジアミノヘプタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,8−ジアミノオクタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,9−ジアミノノナン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,10−ジアミノデカン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,12−ジアミノドデカン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N−t−ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−メチルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダゾール、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン、などが挙げられる。   Examples of the amide group-containing compound include Nt-butoxycarbonyldi-n-octylamine, Nt-butoxycarbonyldi-n-nonylamine, Nt-butoxycarbonyldi-n-decylamine, Nt -Butoxycarbonyldicyclohexylamine, Nt-butoxycarbonyl-1-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-N-methyl-1-adamantylamine, N, N-di-t-butoxycarbonyl-1-adamantylamine, N, N-di-t-butoxycarbonyl-N-methyl-1-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, N, N′-di-t-butoxycarbonylhexamethylenediamine, N, N, N′N′-tetra-t-butoxycarbonylhexamethyl Diamine, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,7-diaminoheptane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,8-diaminooctane, N, N′-di-t-butoxy Carbonyl-1,9-diaminononane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,10-diaminodecane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,12-diaminododecane, N, N ′ -Di-t-butoxycarbonyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, Nt-butoxycarbonylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl-2-methylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl-2-phenylbenzimidazole , Formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylamide Toamido, N, N- dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N- methylpyrrolidone, and the like.

前記ウレア化合物としては、例えば、尿素、メチルウレア、1,1−ジメチルウレア、1,3−ジメチルウレア、1,1,3,3−テトラメチルウレア、1,3−ジフェニルウレア、トリ−n−ブチルチオウレア、などが挙げられる。   Examples of the urea compound include urea, methylurea, 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, 1,1,3,3-tetramethylurea, 1,3-diphenylurea, tri-n-butyl. And thiourea.

前記含窒素複素環化合物としては、例えば、イミダゾール、4−メチルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール、ピリジン、2−メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、2−メチル−4−フェニルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、4−ヒドロキシキノリン、8−オキシキノリン、アクリジン、ピペラジン、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、3−ピペリジノ−1,2−プロパンジオール、モルホリン、4−メチルモルホリン、1,4−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ [2.2.2] オクタン、などが挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include imidazole, 4-methylimidazole, 4-methyl-2-phenylimidazole, benzimidazole, 2-phenylbenzimidazole, pyridine, 2-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2- Ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, 2-methyl-4-phenylpyridine, nicotine, nicotinic acid, nicotinamide, quinoline, 4-hydroxyquinoline, 8-oxyquinoline, acridine, Piperazine, 1- (2-hydroxyethyl) piperazine, pyrazine, pyrazole, pyridazine, quinosaline, purine, pyrrolidine, piperidine, 3-piperidino-1,2-propanediol, morpholine, 4-methylmorpholine, 1,4-dimethylpi Rajin, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, and the like.

前記酸拡散抑制剤は単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。前記酸拡散抑制剤の配合量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記光酸発生剤100重量部に対し0.1〜1000重量部が好ましく、0.5〜10重量部がより好ましい。   The acid diffusion inhibitors can be used alone or in admixture of two or more. There is no restriction | limiting in particular as a compounding quantity of the said acid diffusion inhibitor, Although it can select suitably according to the objective, 0.1-1000 weight part is preferable with respect to 100 weight part of said photoacid generators, and 0.0. 5-10 weight part is more preferable.

また、前記界面活性剤としては、塗布性、ストリエーション、現像性等を改良する作用を示す成分であれば特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルのノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、などが挙げられる。   The surfactant is not particularly limited as long as it is a component that exhibits an effect of improving coatability, striation, developability, etc., and can be appropriately selected from known ones according to the purpose. , Polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ether, sorbitan fatty acid ester, nonionic surfactant of polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, fluorine-based surfactant, silicon-based surfactant, and the like.

前記ポリオキシエチレンアルキルエーテルとしては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、などが挙げられる。前記ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテルとしては、例えば、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル、などが挙げられる。前記ソルビタン脂肪酸エステルとしては、例えば、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート、などが挙げられる。前記ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルのノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、などが挙げられる。前記フッ素系界面活性剤としては、例えば、エフトップEF301、EF303、EF352(新秋田化成(株)製)、メガファックF171、F173、F176、F189、R08(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラ−ドFC430、FC431(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子(株)製)、などが挙げられる。前記シリコン系界面活性剤としては、例えば、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)、などが挙げられる。   Examples of the polyoxyethylene alkyl ether include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, and the like. Examples of the polyoxyethylene alkyl allyl ether include polyoxyethylene octylphenol ether and polyoxyethylene nonylphenol ether. Examples of the sorbitan fatty acid ester include sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate, and the like. Examples of the nonionic surfactant of the polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester include polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate. , Polyoxyethylene sorbitan tristearate, and the like. Examples of the fluorine-based surfactant include F-top EF301, EF303, and EF352 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), MegaFuck F171, F173, F176, F189, and R08 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) , FLORAD FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M Limited), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (Asahi Glass Co., Ltd.), and the like. Examples of the silicon surfactant include organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).

前記界面活性剤は単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。前記界面活性剤の配合量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記本発明のハイパーブランチポリマー100重量部に対し、0.0001〜5重量部が好ましく、0.0002〜2重量部がより好ましい。   The surfactants can be used alone or in admixture of two or more. The blending amount of the surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. However, 0.0001 to 5 parts by weight is preferable with respect to 100 parts by weight of the hyperbranched polymer of the present invention, 0.0002 to 2 parts by weight is more preferable.

前記その他の成分としては、例えば、増感剤、溶解制御剤、酸解離性基を有する添加剤、アルカリ可溶性樹脂、染料、顔料、接着助剤、消泡剤、安定剤、ハレーション防止剤、などが挙げられる。   Examples of the other components include a sensitizer, a dissolution controller, an additive having an acid dissociable group, an alkali-soluble resin, a dye, a pigment, an adhesion aid, an antifoaming agent, a stabilizer, an antihalation agent, and the like. Is mentioned.

前記増感剤としては、放射線のエネルギーを吸収して、そのエネルギーを光酸発生剤に伝達し、それにより酸の生成量を増加する作用を示し、レジスト組成物のみかけの感度を向上させる効果を有するものであれば特に制限はなく、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ナフタレン類、ビアセチル、エオシン、ローズベンガル、ピレン類、アントラセン類、フェノチアジン類、などが挙げられる。これらの増感剤は単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。   As the sensitizer, it absorbs radiation energy and transmits the energy to the photoacid generator, thereby increasing the amount of acid generated, and improving the apparent sensitivity of the resist composition. As long as it has, there is no particular limitation, and examples thereof include acetophenones, benzophenones, naphthalenes, biacetyl, eosin, rose bengal, pyrenes, anthracenes, phenothiazines, and the like. These sensitizers can be used alone or in admixture of two or more.

前記溶解制御剤としては、レジストとしたときの溶解コントラスト及び溶解速度をより適切に制御するものであれば特に制限はなく、例えば、ポリケトン、ポリスピロケタール、などが挙げられる。これらの溶解制御剤は単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。   The dissolution control agent is not particularly limited as long as it can more appropriately control the dissolution contrast and dissolution rate when used as a resist, and examples thereof include polyketones and polyspiroketals. These dissolution control agents can be used alone or in admixture of two or more.

前記酸解離性基を有する添加剤としては、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さらに改善するものであれば特に制限はなく、例えば、1−アダマンタンカルボン酸t−ブチル、1−アダマンタンカルボン酸t−ブトキシカルボニルメチル、1,3−アダマンタンジカルボン酸ジ−t−ブチル、1−アダマンタン酢酸t−ブチル、1−アダマンタン酢酸t−ブトキシカルボニルメチル、1,3−アダマンタンジ酢酸ジ−t−ブチル、デオキシコール酸t−ブチル、デオキシコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、デオキシコール酸2−エトキシエチル、デオキシコール酸2−シクロヘキシルオキシエチル、デオキシコール酸3−オキソシクロヘキシル、デオキシコール酸テトラヒドロピラニル、デオキシコール酸メバロノラクトンエステル、リトコール酸t−ブチル、リトコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、リトコール酸2−エトキシエチル、リトコール酸2−シクロヘキシルオキシエチル、リトコール酸3−オキソシクロヘキシル、リトコール酸テトラヒドロピラニル、リトコール酸メバロノラクトンエステル、などが挙げられる。これらの溶解制御剤は単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。   The additive having an acid-dissociable group is not particularly limited as long as it further improves dry etching resistance, pattern shape, adhesion to a substrate, and the like. For example, 1-adamantane carboxylate t-butyl, -T-butoxycarbonylmethyl adamantanecarboxylate, di-t-butyl 1,3-adamantane dicarboxylate, t-butyl 1-adamantane acetate, t-butoxycarbonylmethyl 1-adamantane acetate, di- 1,3-adamantane diacetate t-butyl, deoxycholic acid t-butyl, deoxycholic acid t-butoxycarbonylmethyl, deoxycholic acid 2-ethoxyethyl, deoxycholic acid 2-cyclohexyloxyethyl, deoxycholic acid 3-oxocyclohexyl, deoxycholic acid tetrahydropyrani Le, deoxycholate meba Nolactone ester, t-butyl lithocholic acid, t-butoxycarbonylmethyl lithocholic acid, 2-ethoxyethyl lithocholic acid, 2-cyclohexyloxyethyl lithocholic acid, 3-oxocyclohexyl lithocholic acid, tetrahydropyranyl lithocholic acid, mevalono lithocholic acid Lactone esters, and the like. These dissolution control agents can be used alone or in admixture of two or more.

前記アルカリ可溶性樹脂としては、本発明のレジスト組成物のアルカリ可溶性を向上させるものであれば特に制限はなく、例えば、ポリ(4−ヒドロキシスチレン)、部分水素添加ポリ(4−ヒドロキシスチレン)、ポリ(3−ヒドロキシスチレン)、ポリ(3−ヒドロキシスチレン)、4−ヒドロキシスチレン/3−ヒドロキシスチレン共重合体、4−ヒドロキシスチレン/スチレン共重合体、ノボラック樹脂、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸などが挙げられ、Mwは、通常、1000−1000000、好ましくは2000−100000である。これらのアルカリ可溶性樹脂は単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。   The alkali-soluble resin is not particularly limited as long as it improves the alkali-solubility of the resist composition of the present invention. For example, poly (4-hydroxystyrene), partially hydrogenated poly (4-hydroxystyrene), poly (3-hydroxystyrene), poly (3-hydroxystyrene), 4-hydroxystyrene / 3-hydroxystyrene copolymer, 4-hydroxystyrene / styrene copolymer, novolac resin, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid and the like. Mw is usually from 1,000 to 1,000,000, preferably from 2,000 to 100,000. These alkali-soluble resins can be used alone or in admixture of two or more.

前記染料あるいは顔料は、露光部の潜像を可視化させて露光時のハレーションの影響を緩和できる。また、前記接着助剤は、基板との接着性を改善することができる。   The dye or the pigment can visualize the latent image in the exposed area and can reduce the influence of halation during exposure. In addition, the adhesion aid can improve the adhesion to the substrate.

前記溶剤としては、前記成分等を溶解することができる限り特に制限はなく、レジスト組成物に安全に使用可能なものの中から適宜選択することができ、例えば、ケトン、環状ケトン、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、2−ヒドロキシプロピオン酸アルキル、3−アルコキシプロピオン酸アルキル、その他の溶剤などが挙げられる。   The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the components and the like, and can be appropriately selected from those that can be safely used in resist compositions. For example, ketone, cyclic ketone, propylene glycol monoalkyl Examples include ether acetate, alkyl 2-hydroxypropionate, alkyl 3-alkoxypropionate, and other solvents.

前記ケトンとしては、例えば、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、2−ブタノン、2−ペンタノン、3−メチル−2−ブタノン、2−ヘキサノン、4−メチル−2−ペンタノン、3−メチル−2−ペンタノン、3,3−ジメチル−2−ブタノン、2−ヘプタノン、2−オクタノン、などが挙げられる。前記環状ケトンとしては、例えば、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、3−メチルシクロペンタノン、2−メチルシクロヘキサノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン、イソホロン、などが挙げられる。前記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としては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−i−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−i−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−sec−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテルアセテート、などが挙げられる。前記2−ヒドロキシプロピオン酸アルキルとしては、例えば、2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシプロピオン酸n−プロピル、2−ヒドロキシプロピオン酸i−プロピル、2−ヒドロキシプロピオン酸n−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸i−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸sec−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸t−ブチル、などが挙げられる。前記3−アルコキシプロピオン酸アルキルとしては、例えば、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、などが挙げられる。   Examples of the ketone include methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, 2-butanone, 2-pentanone, 3-methyl-2-butanone, 2-hexanone, 4-methyl-2-pentanone, 3-methyl-2-pentanone, 3 , 3-dimethyl-2-butanone, 2-heptanone, 2-octanone, and the like. Examples of the cyclic ketone include cyclohexanone, cyclopentanone, 3-methylcyclopentanone, 2-methylcyclohexanone, 2,6-dimethylcyclohexanone, and isophorone. Examples of the propylene glycol monoalkyl ether acetate include propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol mono-n-propyl ether acetate, propylene glycol mono-i-propyl ether acetate, propylene glycol mono-n. -Butyl ether acetate, propylene glycol mono-i-butyl ether acetate, propylene glycol mono-sec-butyl ether acetate, propylene glycol mono-t-butyl ether acetate, and the like. Examples of the alkyl 2-hydroxypropionate include methyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxypropionate, n-propyl 2-hydroxypropionate, i-propyl 2-hydroxypropionate, and n-hydroxypropionate n. -Butyl, i-butyl 2-hydroxypropionate, sec-butyl 2-hydroxypropionate, t-butyl 2-hydroxypropionate, and the like. Examples of the alkyl 3-alkoxypropionate include methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, and the like.

前記その他の溶剤としては、例えば、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸メチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ベンジルエチルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、γ−ブチロラクトン、トルエン、キシレン、カプロン酸、カプリル酸、オクタン、デカン、1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、しゅう酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、炭酸エチレン、炭酸プロピレン等を挙げることができる。これらの溶剤は、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。   Examples of the other solvent include n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, n-butyl alcohol, t-butyl alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl. Ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol di-n-propyl ether, diethylene glycol di-n-butyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-n -Propyl ether acetate, propylene glycol, propylene glycol Monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutyrate, 3 -Methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl propionate, 3-methyl-3-methoxybutyl butyrate, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate , Methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, benzyl ethyl ether, di-n-hexyl ether, diethylene glyco Rumonomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, γ-butyrolactone, toluene, xylene, caproic acid, caprylic acid, octane, decane, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, malein Examples include diethyl acid, ethylene carbonate, and propylene carbonate. These solvents can be used alone or in admixture of two or more.

本発明のレジスト組成物は、パターン状に露光された後、現像を行ってパターニング処理することができる。本発明のレジスト組成物は、表面平滑性がナノオーダーで求められる電子線、遠紫外線(DUV)、及び極紫外線(EUV)光源に対応し得、超LSI製造用の微細パターンを形成できるので各種分野で好適に用いることができる。本発明のレジスト組成物は、露光及び加熱によりアルカリ現像液中に溶解させて水洗等することにより、露光面に溶け残りが殆どなく、ほぼ垂直なエッジを得ることができる。   The resist composition of the present invention can be subjected to patterning by developing after being exposed in a pattern. The resist composition of the present invention can be applied to electron beams, deep ultraviolet (DUV), and extreme ultraviolet (EUV) light sources whose surface smoothness is required on the nano order, and can form fine patterns for the production of VLSI. It can be suitably used in the field. The resist composition of the present invention can be dissolved in an alkali developer by exposure and heating, washed with water, etc., so that almost no undissolved residue is left on the exposed surface, and a substantially vertical edge can be obtained.

(実施例1A)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
50mL反応容器内に、反応モノマーとしてのクロロメチルスチレン21mmol、触媒としての2,2−ビピリジル2.1mmol、塩化銅(I)1.1mmol、及び溶媒としてのクロロベンゼン8mLを収容し、反応容器内をアルゴン置換した後、温度115℃で攪拌して1時間重合反応させた。この反応液にテトラヒドロフラン50mLを加え、ポリマーを希釈溶解後、活性アルミナろ過で触媒を除いた。ろ液を濃縮後、メタノール200mLを加え、ポリマーを沈殿させて、上澄み液を除くことにより未反応モノマーと反応溶媒を除去した。次いで、沈降したポリマーをテトラヒドロフラン20mLに溶解させて、メタノール500mLを加え、再沈殿させる操作を2回繰り返し、ポリマー1を合成した(収率75%)。以上が、前記ハイパーブランチポリマー合成工程である。
得られたポリマー1について、以下のようにして、重量平均分子量(Mw)、及び分岐度(Br)を測定した。結果を表1Aに示す。
Example 1A
-Synthesis of hyperbranched polymer-
In a 50 mL reaction vessel, 21 mmol of chloromethylstyrene as a reaction monomer, 2.1 mmol of 2,2-bipyridyl as a catalyst, 1.1 mmol of copper (I) chloride, and 8 mL of chlorobenzene as a solvent were accommodated. After substituting with argon, the mixture was stirred at a temperature of 115 ° C. and polymerized for 1 hour. Tetrahydrofuran 50mL was added to this reaction liquid, the polymer was diluted and dissolved, and then the catalyst was removed by activated alumina filtration. After concentration of the filtrate, 200 mL of methanol was added to precipitate the polymer, and the unreacted monomer and the reaction solvent were removed by removing the supernatant. Next, the precipitated polymer was dissolved in 20 mL of tetrahydrofuran, 500 mL of methanol was added, and reprecipitation was repeated twice to synthesize polymer 1 (yield 75%). The above is the hyperbranched polymer synthesis step.
About the obtained polymer 1, the weight average molecular weight (Mw) and the branching degree (Br) were measured as follows. The results are shown in Table 1A.

<重量平均分子量(Mw)の測定>
ハイパーブランチポリマーの重量平均分子量(Mw)は、0.05質量%のテトラヒドロフラン溶液を調製し、温度40℃でGPC測定を行って求めた。移動溶媒としてはテトラヒドロフランを用いた。標準物質としてはスチレンを使用した。
<Measurement of weight average molecular weight (Mw)>
The weight average molecular weight (Mw) of the hyperbranched polymer was determined by preparing a 0.05 mass% tetrahydrofuran solution and performing GPC measurement at a temperature of 40 ° C. Tetrahydrofuran was used as the mobile solvent. Styrene was used as a standard substance.

<分岐度>
ハイパーブランチポリマーの分岐度は、生成物の1H−NMRを測定し、以下のようにして求めた。すなわち、4.6ppmに現われる−CH2Cl部位のプロトンの積分比H1°と、4.8ppmに現われるCHCl部位のプロトンの積分比H2°を用い、下記数式(A)により算出した。なお、−CH2Cl部位とCHCl部位との両方で重合が進行し、分岐が高まると、Br値は0.5に近づく。
<Degree of branching>
The degree of branching of the hyperbranched polymer was determined as follows by measuring 1 H-NMR of the product. That is, the calculation was performed according to the following formula (A) using the integral ratio H1 ° of protons at —CH 2 Cl sites appearing at 4.6 ppm and the integral ratio H2 ° of protons at CHCl sites appearing at 4.8 ppm. When the polymerization proceeds at both the —CH 2 Cl site and the CHCl site and branching increases, the Br value approaches 0.5.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

次に、50mL反応容器内に、原料ポリマーとしての前記ポリマー1を1g、酸分解性基を含有する化合物としてのp−tert−ブトキシスチレンを6.5mmol、触媒としての2,2−ビピリジル3.2mmol及び塩化銅(I)1.6mmol、溶媒としてのクロロベンゼン8mLを収容し、反応容器内をアルゴン置換後、温度125℃で攪拌し30分重合させた。この反応液にテトラヒドロフラン50mLを加え、ポリマーを希釈溶解後、活性アルミナろ過で触媒を除いた。ろ液を濃縮後、メタノール200mLを加え、ポリマーを沈殿させ、上澄み液を除くことで未反応モノマーと反応溶媒を除去した。次いで、沈降したポリマーをテトラヒドロフラン20mLに溶解させて、メタノール500mLを加え、再沈殿させる操作を2回繰り返し、下記式に示す目的の酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマーを合成した。以上が、前記酸分解性基導入工程である。   Next, 1 g of the polymer 1 as a raw material polymer, 6.5 mmol of p-tert-butoxystyrene as a compound containing an acid-decomposable group, and 2,2-bipyridyl as a catalyst in a 50 mL reaction vessel. 2 mmol, 1.6 mmol of copper (I) chloride, and 8 mL of chlorobenzene as a solvent were accommodated, and the inside of the reaction vessel was purged with argon, followed by stirring at a temperature of 125 ° C. for polymerization for 30 minutes. Tetrahydrofuran 50mL was added to this reaction liquid, the polymer was diluted and dissolved, and then the catalyst was removed by activated alumina filtration. After concentration of the filtrate, 200 mL of methanol was added to precipitate the polymer, and the supernatant was removed to remove unreacted monomers and reaction solvent. Next, the precipitated polymer was dissolved in 20 mL of tetrahydrofuran, 500 mL of methanol was added, and reprecipitation was repeated twice to synthesize a hyperbranched polymer into which the target acid-decomposable group represented by the following formula was introduced. The above is the acid-decomposable group introduction step.

得られた酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマーにおける酸分解性基の付加量(導入量)を以下のようにして測定した。結果を表1Aに示す。   The addition amount (introduction amount) of the acid-decomposable group in the obtained hyperbranched polymer into which the acid-decomposable group was introduced was measured as follows. The results are shown in Table 1A.

<酸分解性基の付加量(導入量)>
酸分解性基の付加量は、生成物の1H−NMRを測定し、酸分解性基に特徴的なプロトンの積分値の、ハイパーブランチポリマーの構成単位であるスチレン誘導体数に対する比として算出した。
<Addition amount of acid-decomposable group (introduction amount)>
The amount of the acid-decomposable group added was determined by measuring the 1 H-NMR of the product and calculating the ratio of the integral value of protons characteristic of the acid-decomposable group to the number of styrene derivatives that are constituent units of the hyperbranched polymer. .

Figure 2007128104
Figure 2007128104

(実施例2A)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
実施例1において、前記ハイパーブランチポリマー合成工程での触媒量を5倍とし、反応温度を125℃、反応時間を30分として重合した以外は、実施例1と同様にして、ポリマー2を合成した(収率77%)。実施例1と同様にしてポリマー2の重量平均分子量(Mw)、及び分岐度(Br)を測定した。結果を表1Aに示す。
(Example 2A)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
In Example 1, Polymer 2 was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the amount of catalyst in the hyperbranched polymer synthesis step was 5 times, the polymerization was performed at a reaction temperature of 125 ° C. and a reaction time of 30 minutes. (Yield 77%). In the same manner as in Example 1, the weight average molecular weight (Mw) and the degree of branching (Br) of the polymer 2 were measured. The results are shown in Table 1A.

前記酸分解性基導入工程での原料ポリマーとしてのポリマー2を1g、酸分解性基を含有する化合物としてのp−tert−ブトキシスチレンを65mmol、反応時間を3時間とした以外は、実施例1と同様にして、p−tert−ブトキシスチレンとの重合、精製を行い、目的の酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマーを合成した。実施例1と同様にして、酸分解性基の付加量(導入量)を測定した。結果を表1Aに示す。   Example 1 except that 1 g of polymer 2 as a raw material polymer in the acid-decomposable group introduction step, 65 mmol of p-tert-butoxystyrene as a compound containing an acid-decomposable group, and 3 hours of reaction time were used. In the same manner as above, polymerization with p-tert-butoxystyrene and purification were carried out to synthesize a hyperbranched polymer into which the target acid-decomposable group was introduced. In the same manner as in Example 1, the addition amount (introduction amount) of the acid-decomposable group was measured. The results are shown in Table 1A.

(実施例3A)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
実施例1において、前記ハイパーブランチポリマー合成工程での触媒量を4倍、反応温度を125℃、反応時間を1時間とした以外は、実施例1と同様にしてポリマー3を合成した(収率78%)。実施例1と同様にしてポリマー3の重量平均分子量(Mw)、及び分岐度(Br)を測定した。結果を表1Aに示す。
(Example 3A)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
In Example 1, polymer 3 was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the amount of catalyst in the hyperbranched polymer synthesis step was 4 times, the reaction temperature was 125 ° C., and the reaction time was 1 hour (yield) 78%). In the same manner as in Example 1, the weight average molecular weight (Mw) and the degree of branching (Br) of the polymer 3 were measured. The results are shown in Table 1A.

前記酸分解性基導入工程での原料ポリマーとしてのポリマー3を1g、酸分解性基を含有する化合物としてのp−エトキシエトキシスチレンを65mmol、反応時間を3時間とした以外は、実施例1と同様にして、p−エトキシエトキシスチレンとの重合、精製を行い、目的の酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマーを合成した。実施例1と同様にして、酸分解性基の付加量(導入量)を測定した。結果を表1Aに示す。   Example 1 except that 1 g of polymer 3 as a raw material polymer in the acid-decomposable group introduction step, 65 mmol of p-ethoxyethoxystyrene as a compound containing an acid-decomposable group, and 3 hours of reaction time were used. Similarly, polymerization with p-ethoxyethoxystyrene and purification were performed to synthesize a hyperbranched polymer into which the target acid-decomposable group was introduced. In the same manner as in Example 1, the addition amount (introduction amount) of the acid-decomposable group was measured. The results are shown in Table 1A.

(実施例4A)
50mL反応容器内に、原料ポリマーとしてのポリマー3を1g、酸分解性基を含有する化合物としてのヒドロキノンtert−ブチルエーテルを13.0mmol、及びNaHを13.0mmol収容し、溶媒としてテトラヒドロフラン30mLを加え、温度70℃、還流下で、5時間反応させた。反応物にメタノールを200mL加え、析出したポリマーをデカンテーションにより分け、水洗、乾燥して、下記式に示す目的の酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマーを合成した。以上が、前記酸分解性基導入工程である。実施例1と同様にして、酸分解性基の付加量(導入量)を測定した。結果を表1Aに示す。
(Example 4A)
In a 50 mL reaction vessel, 1 g of polymer 3 as a starting polymer, 13.0 mmol of hydroquinone tert-butyl ether as a compound containing an acid-decomposable group, and 13.0 mmol of NaH were accommodated, and 30 mL of tetrahydrofuran was added as a solvent. The reaction was carried out at 70 ° C. under reflux for 5 hours. 200 mL of methanol was added to the reaction product, and the precipitated polymer was separated by decantation, washed with water, and dried to synthesize a hyperbranched polymer into which the target acid-decomposable group represented by the following formula was introduced. The above is the acid-decomposable group introduction step. In the same manner as in Example 1, the addition amount (introduction amount) of the acid-decomposable group was measured. The results are shown in Table 1A.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

(実施例5A)
実施例4において、前記酸分解性基導入工程での酸分解性基を含有する化合物としての4−ヒドロキシフェニルオキシ酢酸tert−ブチルエステルを65mmol、反応時間は3時間とした以外は、実施例4と同様にして、4−ヒドロキシフェニルオキシ酢酸tert−ブチルエステルとの反応、精製を行い、目的の酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマーを合成した。実施例1と同様にして、酸分解性基の付加量(導入量)を測定した。結果を表1Aに示す。
(Example 5A)
In Example 4, except that 65 mmol of 4-hydroxyphenyloxyacetic acid tert-butyl ester as a compound containing an acid-decomposable group in the acid-decomposable group introduction step and a reaction time of 3 hours were used. In the same manner as above, reaction with 4-hydroxyphenyloxyacetic acid tert-butyl ester and purification were carried out to synthesize a hyperbranched polymer into which the target acid-decomposable group was introduced. In the same manner as in Example 1, the addition amount (introduction amount) of the acid-decomposable group was measured. The results are shown in Table 1A.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

(実施例6A〜10A)
−レジスト組成物の調製−
実施例1〜5の酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマーをそれぞれ10質量%と、光酸発生剤(PAG1〜3)を0.1質量%含有プロピレングリコールモノメチルアセテート溶液とを表1Aに示す組み合わせで混合して、実施例6〜10のレジスト組成物を調製した。得られた各レジスト組成物をシリコンウエハ上にスピンコートし、90℃にて1分間の熱処理で溶媒を蒸発させて、厚さ300nmの薄膜を作製し、評価試料とした。
(Examples 6A to 10A)
-Preparation of resist composition-
Table 1A shows 10% by mass of each hyperbranched polymer having an acid-decomposable group introduced in Examples 1 to 5 and a propylene glycol monomethyl acetate solution containing 0.1% by mass of a photoacid generator (PAG1 to 3). The resist compositions of Examples 6 to 10 were prepared by mixing in the combinations shown. Each of the obtained resist compositions was spin-coated on a silicon wafer, and the solvent was evaporated by a heat treatment at 90 ° C. for 1 minute to produce a thin film having a thickness of 300 nm, which was used as an evaluation sample.

<アルカリ可溶性の評価方法>
アルカリ水溶液への溶解性は、電子線描画装置(クレステック社製、CABL9000)を用い、シリコンウエハ上に成膜した厚さ約300nmの試料薄膜に対し、縦30μm×横30μmの正方形の部分に50〜5000mJ/cm2の電子線を照射し、120℃にて90秒熱処理後、アルカリ剤としてのテトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド(TMAH)2.4質量%水溶液中に25℃にて4分浸漬させて、水洗、乾燥後の状態をデジタルマイクロスコープ(キーエンス社製、VH−6300VH)で観察し、下記基準で評価した。結果を表2Aに示す。
<Alkali-soluble evaluation method>
The solubility in an alkaline aqueous solution is 50 in a square portion of 30 μm in length and 30 μm in width with respect to a sample thin film having a thickness of about 300 nm formed on a silicon wafer by using an electron beam drawing apparatus (CRESTEC, CABL9000). After irradiating an electron beam of ˜5000 mJ / cm 2 and heat-treating at 120 ° C. for 90 seconds, it was immersed in a 2.4% by mass aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) as an alkali agent at 25 ° C. for 4 minutes. The state after washing with water and drying was observed with a digital microscope (VH-6300VH, manufactured by Keyence Corporation) and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2A.

〔評価基準〕
○・・・露光面に溶け残りのない状態
△・・・溶け残りのある状態
×・・・溶け残りが大量にある状態
〔Evaluation criteria〕
○ ・ ・ ・ No exposure on the exposed surface △ ・ ・ ・ No dissolution

<表面ラフネスの測定方法>
露光面の表面ラフネスは、永瀬雅夫,早稲田大学審査学位論文2475号,「原子間力顕微鏡によるナノ構造計測とそのデバイス・プロセスへの応用に関する研究」,pp99−107(1996)記載の方法に従い、電子線描画装置(クレステック社製、CABL9000)を用い、上記アルカリ水溶液で溶解性が示された電子線露光量の30%の表面について行った。電子線の照射は、シリコンウエハ上に成膜した厚さ約300nmの試料薄膜に対して、縦30μm×横30μmの正方形の部分に行い、120℃にて90秒の熱処理、テトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド(TMAH)2.4質量%水溶液に25℃にて4分浸漬し、水洗、乾燥した表面を評価試料とした。
<Measurement method of surface roughness>
The surface roughness of the exposed surface is determined according to the method described in Masao Nagase, Waseda University Review Thesis 2475, “Study on Nanostructure Measurement by Atomic Force Microscope and its Application to Devices and Processes”, pp99-107 (1996). Using an electron beam drawing apparatus (CRESTEC, CABL9000), the surface of 30% of the exposure amount of the electron beam whose solubility was shown by the alkaline aqueous solution was measured. Electron beam irradiation is performed on a sample thin film having a thickness of about 300 nm formed on a silicon wafer on a square portion of 30 μm length × 30 μm width, heat treatment at 120 ° C. for 90 seconds, tetramethylammonium hydroxide. (TMAH) A surface that was immersed in a 2.4 mass% aqueous solution at 25 ° C. for 4 minutes, washed with water, and dried was used as an evaluation sample.

得られた評価試料について、原子間力顕微鏡(島津製作所社製、SPM−9500J3)を用い、表面粗さの指標であるJIS B0601−1994の十点平均粗さの求め方に従って測定した。結果を表2Aに示す。   The obtained evaluation sample was measured using an atomic force microscope (SPM-9500J3, manufactured by Shimadzu Corporation) according to the ten-point average roughness of JIS B0601-1994, which is an index of surface roughness. The results are shown in Table 2A.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

(実施例1B)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
50mL反応容器内に、反応モノマーとしてのクロロメチルスチレン21mmol、触媒としての2,2−ビピリジル13.1mmol、塩化銅(I)6.6mmol、及び溶媒としてのクロロベンゼン8mLを収容し、反応容器内をアルゴン置換した後、温度115℃で攪拌して30分重合反応させた。この反応液にテトラヒドロフラン50mLを加え、ポリマーを希釈溶解後、活性アルミナろ過で触媒を除いた。ろ液を濃縮後、メタノール200mLを加え、ポリマーを沈殿させて、上澄み液を除くことにより未反応モノマーと反応溶媒を除去した。次いで、沈降したポリマーをテトラヒドロフラン20mLに溶解させて、メタノール500mLを加え、再沈殿させる操作を2回繰り返し、コア部分Aを合成した(収率60%)。
(Example 1B)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
In a 50 mL reaction vessel, 21 mmol of chloromethylstyrene as a reaction monomer, 13.1 mmol of 2,2-bipyridyl as a catalyst, 6.6 mmol of copper (I) chloride, and 8 mL of chlorobenzene as a solvent were accommodated. After substituting with argon, the mixture was stirred at a temperature of 115 ° C. for a polymerization reaction for 30 minutes. Tetrahydrofuran 50mL was added to this reaction liquid, the polymer was diluted and dissolved, and then the catalyst was removed by activated alumina filtration. After concentration of the filtrate, 200 mL of methanol was added to precipitate the polymer, and the unreacted monomer and the reaction solvent were removed by removing the supernatant. Next, the precipitated polymer was dissolved in 20 mL of tetrahydrofuran, 500 mL of methanol was added, and reprecipitation was repeated twice to synthesize the core part A (yield 60%).

次に、50mL反応容器内に、原料ポリマーとしてのコア部分Aを1g、酸分解性基を含有する化合物としてのアクリル酸−tert−ブチルエステルを33mmol、触媒としての2,2−ビピリジル4.1mmol及び塩化銅(I)2.1mmol、溶媒としてのクロロベンゼン13mLを収容し、反応容器内をアルゴン置換後、温度125℃で攪拌し30分重合させた。この反応液にテトラヒドロフラン50mLを加え、生成ポリマーを希釈溶解後、活性アルミナろ過で触媒を除いた。ろ液を濃縮後、メタノール200mLを加え、ポリマーを沈殿させ、上澄み液を除くことで未反応モノマーと反応溶媒を除去した。次いで、沈降したポリマーをテトラヒドロフラン20mLに溶解させて、メタノール500mLを加え、再沈殿させる操作を2回繰り返し、下記式に示す目的の酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<1>を合成した。   Next, in a 50 mL reaction vessel, 1 g of core part A as a raw material polymer, 33 mmol of acrylic acid-tert-butyl ester as a compound containing an acid-decomposable group, and 4.1 mmol of 2,2-bipyridyl as a catalyst Then, 2.1 mmol of copper (I) chloride and 13 mL of chlorobenzene as a solvent were accommodated, and the inside of the reaction vessel was purged with argon, and then stirred at a temperature of 125 ° C. for polymerization for 30 minutes. To this reaction solution, 50 mL of tetrahydrofuran was added to dilute and dissolve the produced polymer, and then the catalyst was removed by active alumina filtration. After concentration of the filtrate, 200 mL of methanol was added to precipitate the polymer, and the supernatant was removed to remove unreacted monomers and reaction solvent. Next, the precipitated polymer was dissolved in 20 mL of tetrahydrofuran, 500 mL of methanol was added, and reprecipitation was repeated twice to synthesize a hyperbranched polymer <1> into which the target acid-decomposable group represented by the following formula was introduced. .

Figure 2007128104
Figure 2007128104

得られたコア部分Aについて、以下のようにして、重量平均分子量(Mw)、及び分岐度(Br)を測定した。すなわち、コア部分Aの重量平均分子量(Mw)は、0.05重量%のテトラヒドロフラン溶液を調製し、温度40℃でGPC測定を行って求めた。移動溶媒としてはテトラヒドロフランを用いた。標準物質としてはスチレンを使用した。コア部分Aの分岐度は、既述の数式(A)により算出した。結果を表1Bに示す。   About the obtained core part A, the weight average molecular weight (Mw) and the branching degree (Br) were measured as follows. That is, the weight average molecular weight (Mw) of the core part A was determined by preparing a 0.05 wt% tetrahydrofuran solution and performing GPC measurement at a temperature of 40 ° C. Tetrahydrofuran was used as the mobile solvent. Styrene was used as a standard substance. The branching degree of the core part A was calculated by the mathematical formula (A) described above. The results are shown in Table 1B.

また、ハイパーブランチポリマー<1>の重量平均分子量(Mw)は、コア部分Aの重量平均分子量(Mw)と同様の方法で測定した。さらに、酸分解性基の導入比を上記数式(a)により計算した。結果を表1Bに示す。   Moreover, the weight average molecular weight (Mw) of the hyperbranched polymer <1> was measured by the same method as the weight average molecular weight (Mw) of the core part A. Furthermore, the introduction ratio of the acid-decomposable group was calculated by the above formula (a). The results are shown in Table 1B.

−レジスト組成物の調製−
酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<1>を10重量%、光酸発生剤としてトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネートを0.5重量%含有するプロピレングリコールモノメチルアセテート溶液を作製し、0.45μmのフィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。得られた各レジスト組成物をシリコンウエハ上にスピンコートし、90℃にて1分間の熱処理で溶媒を蒸発させて、厚さ300nmの薄膜を作製し、評価試料とした。
-Preparation of resist composition-
Propylene glycol monomethyl acetate solution containing 10% by weight of hyperbranched polymer <1> having an acid-decomposable group introduced and 0.5% by weight of triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate as a photoacid generator was prepared, and the content was 0.45 μm. The resist composition was prepared by filtration through a filter. Each of the obtained resist compositions was spin-coated on a silicon wafer, and the solvent was evaporated by a heat treatment at 90 ° C. for 1 minute to produce a thin film having a thickness of 300 nm, which was used as an evaluation sample.

<アルカリ可溶性の評価方法>
アルカリ水溶液への溶解性は、電子線描画装置(クレステック社製、CABL9000)を用い、シリコンウエハ上に成膜した厚さ約300nmの試料薄膜に対し、縦3μm×横50μmの長方形の部分に50〜5000mJ/cm2の電子線を照射し、100℃にて4分の熱処理後、アルカリ剤としてのテトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド(TMAH)2.4重量%水溶液中に25℃にて2分浸漬させて、水洗、乾燥後の状態をデジタルマイクロスコープ(キーエンス社製、VH−6300VH)で観察し、下記基準で評価した。結果を表2Bに示す。
<Alkali-soluble evaluation method>
The solubility in an alkaline aqueous solution is 50 in a rectangular portion of 3 μm in length and 50 μm in width with respect to a sample thin film having a thickness of about 300 nm formed on a silicon wafer using an electron beam drawing apparatus (CRESTEC, CABL9000). Irradiated with an electron beam of ˜5000 mJ / cm 2 , after heat treatment at 100 ° C. for 4 minutes, it was immersed in a 2.4 wt% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) as an alkali agent at 25 ° C. for 2 minutes. The state after washing with water and drying was observed with a digital microscope (VH-6300VH, manufactured by Keyence Corporation) and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2B.

〔評価基準〕
◎・・・・露光面に溶け残りが全くなく、エッジが垂直な状態
◎−○・・露光面に溶け残りが全くなく、エッジにやや傾斜がある状態
○・・・・露光面に溶け残りが殆どない状態
×・・・・溶け残りがある状態
〔Evaluation criteria〕
◎ ・ ・ ・ ・ There is no undissolved residue on the exposed surface and the edge is vertical ◎-○ ・ ・ There is no undissolved residue on the exposed surface and the edge is slightly inclined ○ ・ ・ ・ ・ Undissolved on the exposed surface A state where there is almost no ×× ・ ・ ・ A state where there is undissolved residue

<表面ラフネスの測定方法>
露光面の表面ラフネスは、永瀬雅夫,早稲田大学審査学位論文2475号,「原子間力顕微鏡によるナノ構造計測とそのデバイス・プロセスへの応用に関する研究」,pp99−107(1996)記載の方法に従い、電子線描画装置(クレステック社製、CABL9000)を用い、上記アルカリ水溶液で溶解性が示された電子線露光量の30%の表面について行った。電子線の照射は、シリコンウエハ上に成膜した厚さ約300nmの試料薄膜に対して、縦30μm×横30μmの正方形の部分に行い、100℃にて4分の熱処理後、テトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド(TMAH)2.4重量%水溶液に25℃にて2分浸漬し、水洗、乾燥した表面を評価試料とした。
<Measurement method of surface roughness>
The surface roughness of the exposed surface is determined according to the method described in Masao Nagase, Waseda University Review Thesis 2475, “Study on Nanostructure Measurement by Atomic Force Microscope and its Application to Devices and Processes”, pp99-107 (1996). Using an electron beam drawing apparatus (CRESTEC, CABL9000), the surface of 30% of the exposure amount of the electron beam whose solubility was shown by the alkaline aqueous solution was measured. Electron beam irradiation is performed on a sample thin film having a thickness of about 300 nm formed on a silicon wafer on a square portion of 30 μm in length and 30 μm in width, and after heat treatment at 100 ° C. for 4 minutes, tetramethylammonium hydro The surface which was immersed in an aqueous solution of 2.4% by weight of oxide (TMAH) at 25 ° C. for 2 minutes, washed with water and dried was used as an evaluation sample.

得られた評価試料について、原子間力顕微鏡(島津製作所社製、SPM−9500J3)を用い、表面粗さの指標であるJIS B0601−1994の十点平均粗さの求め方に従って測定した。結果を表2Bに示す。   The obtained evaluation sample was measured using an atomic force microscope (SPM-9500J3, manufactured by Shimadzu Corporation) according to the ten-point average roughness of JIS B0601-1994, which is an index of surface roughness. The results are shown in Table 2B.

(実施例2B)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
前記ハイパーブランチポリマー分子コア合成工程での触媒量(2,2−ビピリジル、及び、塩化銅(I))を0.8倍とし、反応温度を125℃として重合した以外は、実施例1Bと同様にして、コア部分Bを合成した(収率77%)。また、実施例1Bと同様にしてコア部分Bの重量平均分子量(Mw)、及び分岐度(Br)を測定した。結果を表1Bに示す。
(Example 2B)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
The same as Example 1B, except that the amount of catalyst (2,2-bipyridyl and copper (I) chloride) in the hyperbranched polymer molecular core synthesis step was 0.8 times and the reaction temperature was 125 ° C. Thus, the core part B was synthesized (yield 77%). Further, the weight average molecular weight (Mw) and the degree of branching (Br) of the core part B were measured in the same manner as in Example 1B. The results are shown in Table 1B.

次に、前記酸分解性基導入工程での原料ポリマーとしてのコア部分Bを1g、触媒量(2,2−ビピリジル、及び、塩化銅(I))を0.8倍、反応時間を3時間として重合した以外は、実施例1Bと同様にして、ハイパーブランチポリマー<2>を合成した。
実施例1Bと同様にして、得られた酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<2>の重量平均分子量(Mw)を測定し、コア部分を構成する式1で表されるモノマー数に対する、酸分解性基の導入比を数式(a)により計算した。結果を表1Bに示す。
Next, 1 g of core part B as a raw material polymer in the acid-decomposable group introduction step, 0.8 times the amount of catalyst (2,2-bipyridyl and copper (I) chloride), and reaction time of 3 hours The hyperbranched polymer <2> was synthesized in the same manner as in Example 1B, except that the polymerization was conducted.
In the same manner as in Example 1B, the weight average molecular weight (Mw) of the obtained hyperbranched polymer <2> into which the acid-decomposable group was introduced was measured, and the number of monomers represented by Formula 1 constituting the core portion was measured. The introduction ratio of the acid-decomposable group was calculated by the formula (a). The results are shown in Table 1B.

−レジスト組成物の調製−
酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<2>を用いた以外は、実施例1Bと同様にして、レジスト組成物を調製した。また、実施例1Bと同様に、アルカリ可溶性を評価し、表面ラフネスを測定した。その結果を表2Bに示す。
-Preparation of resist composition-
A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1B except that the hyperbranched polymer <2> into which an acid-decomposable group was introduced was used. Further, as in Example 1B, alkali solubility was evaluated and surface roughness was measured. The results are shown in Table 2B.

(実施例3B)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
前記ハイパーブランチポリマー分子コア合成工程での反応温度を125℃として重合した以外は、実施例1Bと同様にして、コア部分Cを合成した(収率78%)。また、実施例1Bと同様にしてコア部分Cの重量平均分子量(Mw)、及び分岐度(Br)を測定した。結果を表1Bに示す。
(Example 3B)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
A core portion C was synthesized in the same manner as in Example 1B except that the polymerization was performed at a reaction temperature of 125 ° C. in the hyperbranched polymer molecular core synthesis step (yield 78%). Further, the weight average molecular weight (Mw) and the degree of branching (Br) of the core part C were measured in the same manner as in Example 1B. The results are shown in Table 1B.

次に、前記酸分解性基導入工程での原料ポリマーとしてのコア部分Cを1g、反応時間を3時間として重合した以外は、実施例1Bと同様にして、ハイパーブランチポリマー<3>を合成した。   Next, a hyperbranched polymer <3> was synthesized in the same manner as in Example 1B, except that 1 g of the core portion C as a raw material polymer in the acid-decomposable group introduction step was polymerized and the reaction time was 3 hours. .

実施例1Bと同様にして、得られた酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<3>の重量平均分子量(Mw)を測定し、コア部分を構成する式1で表されるモノマー数に対する、酸分解性基の導入比を数式(a)により計算した。結果を表1Bに示す。   In the same manner as in Example 1B, the weight average molecular weight (Mw) of the obtained hyperbranched polymer <3> into which the acid-decomposable group was introduced was measured, and the number of monomers represented by Formula 1 constituting the core portion was measured. The introduction ratio of the acid-decomposable group was calculated by the formula (a). The results are shown in Table 1B.

−レジスト組成物の調製−
酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<3>を用いた以外は、実施例1Bと同様にして、レジスト組成物を調製後、評価試料を作製した。また、実施例1Bと同様に、アルカリ可溶性を評価し、表面ラフネスを測定した。その結果を表2Bに示す。
-Preparation of resist composition-
An evaluation sample was prepared after preparing a resist composition in the same manner as in Example 1B, except that the hyperbranched polymer <3> into which an acid-decomposable group was introduced was used. Further, as in Example 1B, alkali solubility was evaluated and surface roughness was measured. The results are shown in Table 2B.

(実施例4B)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
実施例2Bで合成した前記酸分解性基導入工程での原料ポリマーとしてのコア部分Bを1g、酸分解性基を含有する化合物としてのメタクリル酸−tert−ブチルエステルを33mmolとして重合した以外は、実施例2Bと同様にして、下記式に示す目的のハイパーブランチポリマー<4>を合成した。
(Example 4B)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
Except for polymerizing 1 g of the core part B as a raw material polymer in the acid-decomposable group introduction step synthesized in Example 2B and 33 mmol of methacrylic acid-tert-butyl ester as a compound containing an acid-decomposable group, The target hyperbranched polymer <4> represented by the following formula was synthesized in the same manner as Example 2B.

実施例1Bと同様にして、得られた酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<4>の重量平均分子量(Mw)を測定し、コア部分を構成する式1で表されるモノマー数に対する、酸分解性基の導入比を数式(a)により計算した。結果を表1Bに示す。   In the same manner as in Example 1B, the weight average molecular weight (Mw) of the obtained hyperbranched polymer <4> into which the acid-decomposable group was introduced was measured, and the number of monomers represented by Formula 1 constituting the core portion was measured. The introduction ratio of the acid-decomposable group was calculated by the formula (a). The results are shown in Table 1B.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

−レジスト組成物の調製−
酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<4>を用いた以外は、実施例1Bと同様にして、レジスト組成物を調製した。また、実施例1Bと同様に、アルカリ可溶性を評価し、表面ラフネスを測定した。その結果を表2Bに示す。
-Preparation of resist composition-
A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1B, except that the hyperbranched polymer <4> into which an acid-decomposable group was introduced was used. Further, as in Example 1B, alkali solubility was evaluated and surface roughness was measured. The results are shown in Table 2B.

(実施例5B)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
実施例2Bで合成した前記酸分解性基導入工程での原料ポリマーとしてのコア部分Bを1g、酸分解性基を含有する化合物としてのtert−ブトキシスチレンを33mmolとして重合した以外は、実施例2Bと同様にして、下記式に示す目的のハイパーブランチポリマー<5>を合成した。
(Example 5B)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
Example 2B except that 1 g of the core part B as a raw material polymer in the acid-decomposable group introduction step synthesized in Example 2B was polymerized as 33 g of tert-butoxystyrene as a compound containing an acid-decomposable group. In the same manner as described above, the desired hyperbranched polymer <5> represented by the following formula was synthesized.

実施例1Bと同様にして、得られた酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<5>の重量平均分子量(Mw)を測定し、コア部分を構成する式1で表されるモノマー数に対する、酸分解性基の導入比を数式(a)により計算した。結果を表1Bに示す。   In the same manner as in Example 1B, the weight average molecular weight (Mw) of the obtained hyperbranched polymer <5> into which the acid-decomposable group was introduced was measured, and the number of monomers represented by Formula 1 constituting the core portion was measured. The introduction ratio of the acid-decomposable group was calculated by the formula (a). The results are shown in Table 1B.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

−レジスト組成物の調製−
酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<5>を用いた以外は、実施例1Bと同様にして、レジスト組成物を調製した。また、実施例1Bと同様に、アルカリ可溶性を評価し、表面ラフネスを測定した。その結果を表2Bに示す。
-Preparation of resist composition-
A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1B, except that the hyperbranched polymer <5> into which an acid-decomposable group was introduced was used. Further, as in Example 1B, alkali solubility was evaluated and surface roughness was measured. The results are shown in Table 2B.

(実施例6B)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
実施例2Bで合成した前記酸分解性基導入工程での原料ポリマーとしてのコア部分Bを1g、酸分解性基を含有する化合物としての式(15)に示すモノマーを33mmolとして重合した以外は、実施例2Bと同様にして、下記式に示す目的のハイパーブランチポリマー<6>を合成した。
(Example 6B)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
Except for polymerizing 1 g of the core part B as the raw material polymer in the acid-decomposable group introduction step synthesized in Example 2B and 33 mmol of the monomer represented by the formula (15) as a compound containing an acid-decomposable group, The target hyperbranched polymer <6> shown in the following formula was synthesized in the same manner as Example 2B.

実施例1Bと同様にして、得られた酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<6>の重量平均分子量(Mw)を測定し、コア部分を構成する式1で表されるモノマー数に対する、酸分解性基の導入比を数式(a)により計算した。結果を表1Bに示す。   In the same manner as in Example 1B, the weight average molecular weight (Mw) of the obtained hyperbranched polymer <6> into which the acid-decomposable group was introduced was measured, and the number of monomers represented by Formula 1 constituting the core portion was measured. The introduction ratio of the acid-decomposable group was calculated by the formula (a). The results are shown in Table 1B.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

−レジスト組成物の調製−
酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<6>を用いた以外は、実施例1Bと同様にして、レジスト組成物を調製した。また、実施例1Bと同様に、アルカリ可溶性を評価し、表面ラフネスを測定した。その結果を表2Bに示す。
-Preparation of resist composition-
A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1B except that the hyperbranched polymer <6> into which an acid-decomposable group was introduced was used. Further, as in Example 1B, alkali solubility was evaluated and surface roughness was measured. The results are shown in Table 2B.

(実施例7B)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
実施例2Bで合成した前記酸分解性基導入工程での原料ポリマーとしてのコア部分Bを1g、酸分解性基を含有する化合物としての式(16)に示すモノマーを33mmolとして重合した以外は、実施例2Bと同様にして、下記式に示す目的のハイパーブランチポリマー<7>を合成した。
(Example 7B)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
Except that 1 g of the core part B as a raw material polymer in the acid-decomposable group introduction step synthesized in Example 2B and 33 mmol of the monomer represented by the formula (16) as a compound containing an acid-decomposable group were polymerized. The target hyperbranched polymer <7> shown in the following formula was synthesized in the same manner as Example 2B.

実施例1Bと同様にして、得られた酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<7>の重量平均分子量(Mw)を測定し、コア部分を構成する式1で表されるモノマー数に対する、酸分解性基の導入比を数式(a)により計算した。結果を表1Bに示す。   In the same manner as in Example 1B, the weight average molecular weight (Mw) of the obtained hyperbranched polymer <7> into which the acid-decomposable group was introduced was measured, and the number of monomers represented by Formula 1 constituting the core portion was measured. The introduction ratio of the acid-decomposable group was calculated by the formula (a). The results are shown in Table 1B.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

−レジスト組成物の調製−
酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<7>を用いた以外は、実施例1Bと同様にして、レジスト組成物を調製した。また、実施例1Bと同様に、アルカリ可溶性を評価し、表面ラフネスを測定した。その結果を表2Bに示す。
-Preparation of resist composition-
A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1B except that the hyperbranched polymer <7> into which an acid-decomposable group was introduced was used. Further, as in Example 1B, alkali solubility was evaluated and surface roughness was measured. The results are shown in Table 2B.

(実施例8B)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
実施例2Bで合成した前記酸分解性基導入工程での原料ポリマーとしてのコア部分Bを1g、酸分解性基を含有する化合物としての式(17)に示すモノマーを33mmolとして重合した以外は、実施例2Bと同様にして、下記式に示す目的のハイパーブランチポリマー<8>を合成した。
(Example 8B)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
Except for polymerizing 1 g of the core part B as a raw material polymer in the acid-decomposable group introduction step synthesized in Example 2B and 33 mmol of the monomer represented by the formula (17) as a compound containing an acid-decomposable group, The target hyperbranched polymer <8> shown in the following formula was synthesized in the same manner as Example 2B.

実施例1Bと同様にして、得られた酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<8>の重量平均分子量(Mw)を測定し、コア部分を構成する式1で表されるモノマー数に対する、酸分解性基の導入比を数式(a)により計算した。結果を表1Bに示す。   In the same manner as in Example 1B, the weight average molecular weight (Mw) of the obtained hyperbranched polymer <8> into which the acid-decomposable group was introduced was measured, and the number of monomers represented by Formula 1 constituting the core portion was measured. The introduction ratio of the acid-decomposable group was calculated by the formula (a). The results are shown in Table 1B.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

−レジスト組成物の調製−
酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<8>を用いた以外は、実施例1Bと同様にして、レジスト組成物を調製した。また、実施例1Bと同様に、アルカリ可溶性を評価し、表面ラフネスを測定した。その結果を表2Bに示す。
-Preparation of resist composition-
A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1B, except that the hyperbranched polymer <8> into which an acid-decomposable group was introduced was used. Further, as in Example 1B, alkali solubility was evaluated and surface roughness was measured. The results are shown in Table 2B.

(実施例9B)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
実施例2Bで合成した前記酸分解性基導入工程での原料ポリマーとしてのコア部分Bを1g、酸分解性基を含有する化合物としてのアクリル酸−tert−ブチルエステルを18mmolと式(15)に示すモノマーを18mmolとを混合して重合した以外は、実施例2Bと同様にして、下記式に示す目的のハイパーブランチポリマー<9>を合成した。
(Example 9B)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
In formula (15), 1 g of core part B as a raw material polymer in the acid-decomposable group introduction step synthesized in Example 2B and 18 mmol of acrylic acid-tert-butyl ester as a compound containing an acid-decomposable group The target hyperbranched polymer <9> represented by the following formula was synthesized in the same manner as in Example 2B, except that the monomer shown was mixed with 18 mmol and polymerized.

実施例1Bと同様にして、得られた酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<9>の重量平均分子量(Mw)を測定し、コア部分を構成する式1で表されるモノマー数に対する、酸分解性基の導入比を数式(a)により計算した。結果を表1Bに示す。   In the same manner as in Example 1B, the weight average molecular weight (Mw) of the obtained hyperbranched polymer <9> into which the acid-decomposable group was introduced was measured, and the number of monomers represented by Formula 1 constituting the core portion was measured. The introduction ratio of the acid-decomposable group was calculated by the formula (a). The results are shown in Table 1B.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

−レジスト組成物の調製−
酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<9>を用いた以外は、実施例1Bと同様にして、レジスト組成物を調製した。また、実施例1Bと同様に、アルカリ可溶性を評価し、表面ラフネスを測定した。その結果を表2Bに示す。
-Preparation of resist composition-
A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1B, except that the hyperbranched polymer <9> into which an acid-decomposable group was introduced was used. Further, as in Example 1B, alkali solubility was evaluated and surface roughness was measured. The results are shown in Table 2B.

(実施例10B)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
50mL反応容器内に、原料ポリマーとしてのコア部分Bを1g、酸分解性基を含有する化合物としのヒドロキノン−tert−ブチルエーテルを13.0mmol、及びNaHを13.0mmol収容し、溶媒としてテトラヒドロフラン30mLを加え、温度70℃、還流下で、5時間反応させた。反応物にメタノールを200mL加え、析出したポリマーをデカンテーションにより分け、水洗、乾燥して、下記式に示す目的の酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<10>を合成した。
(Example 10B)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
In a 50 mL reaction vessel, 1 g of core part B as a raw material polymer, 13.0 mmol of hydroquinone-tert-butyl ether as a compound containing an acid-decomposable group, and 13.0 mmol of NaH were stored, and 30 mL of tetrahydrofuran as a solvent. In addition, the mixture was reacted at a temperature of 70 ° C. under reflux for 5 hours. 200 mL of methanol was added to the reaction product, and the precipitated polymer was separated by decantation, washed with water and dried to synthesize a hyperbranched polymer <10> into which the target acid-decomposable group represented by the following formula was introduced.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

実施例1Bと同様にして、得られた酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<10>の重量平均分子量(Mw)を測定し、コア部分を構成する式1で表されるモノマー数に対する、酸分解性基の導入比を数式(b)により計算した。結果を表1Bに示す。   In the same manner as in Example 1B, the weight average molecular weight (Mw) of the obtained hyperbranched polymer <10> into which the acid-decomposable group was introduced was measured, and the number of monomers represented by Formula 1 constituting the core portion was measured. The introduction ratio of the acid-decomposable group was calculated by the formula (b). The results are shown in Table 1B.

−レジスト組成物の調製−
酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<10>を用いた以外は、実施例1Bと同様にして、レジスト組成物を調製した。また、実施例1Bと同様に、アルカリ可溶性を評価し、表面ラフネスを測定した。その結果を表2Bに示す。
-Preparation of resist composition-
A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1B, except that the hyperbranched polymer <10> into which an acid-decomposable group was introduced was used. Further, as in Example 1B, alkali solubility was evaluated and surface roughness was measured. The results are shown in Table 2B.

(実施例11B)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
実施例10Bにおいて、前記酸分解性基導入行程での酸分解性基を含有する化合物としての4−ヒドロキシフェニルオキシ酢酸−tert−ブチルエステルを65mmol、反応時間は3時間とした以外は、実施例10Bと同様にして、4−ヒドロキシフェニルオキシ酢酸−tert−ブチルエステルとの反応、精製を行い、下記式に示す目的の酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<11>を合成した。
(Example 11B)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
In Example 10B, except that 4-hydroxyphenyloxyacetic acid-tert-butyl ester as a compound containing an acid-decomposable group in the acid-decomposable group introduction step was 65 mmol and the reaction time was 3 hours. In the same manner as in 10B, reaction with 4-hydroxyphenyloxyacetic acid-tert-butyl ester and purification were carried out to synthesize a hyperbranched polymer <11> into which the target acid-decomposable group represented by the following formula was introduced.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

実施例1Bと同様にして、得られた酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<10>の重量平均分子量(Mw)を測定し、コア部分を構成する式1で表されるモノマー数に対する、酸分解性基の導入比を数式(b)により計算した。結果を表1Bに示す。   In the same manner as in Example 1B, the weight average molecular weight (Mw) of the obtained hyperbranched polymer <10> into which the acid-decomposable group was introduced was measured, and the number of monomers represented by Formula 1 constituting the core part was measured. The introduction ratio of the acid-decomposable group was calculated by the formula (b). The results are shown in Table 1B.

−レジスト組成物の調製−
酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<11>を用いた以外は、実施例1Bと同様にして、レジスト組成物を調製した。また、実施例1Bと同様に、アルカリ可溶性を評価し、表面ラフネスを測定した。その結果を表2Bに示す。
-Preparation of resist composition-
A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1B except that the hyperbranched polymer <11> into which an acid-decomposable group was introduced was used. Further, as in Example 1B, alkali solubility was evaluated and surface roughness was measured. The results are shown in Table 2B.

(実施例12B)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
50ml反応容器内に、原料ポリマーとしての実施例2Bで合成したハイパーブランチポリマー<2>を1g、2,2−ビピリジル4.1mmol、塩化銅(I)2.1mmo
l、水素化トリ−n−ブチルすず6.3mmol及び溶媒としてのクロロベンゼン13mlを収容し、温度60℃で攪拌して24時間反応させた。実施例1B同様のろ過及び沈殿精製を経て、下記式に示す目的のハイパーブランチポリマー<12>を合成した。
(Example 12B)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
In a 50 ml reaction vessel, 1 g of hyperbranched polymer <2> synthesized in Example 2B as a raw material polymer, 4.1 mmol of 2,2-bipyridyl, copper (I) 2.1 mmol
l, 6.3 mmol of tri-n-butyltin hydride and 13 ml of chlorobenzene as a solvent were accommodated and stirred at a temperature of 60 ° C. for 24 hours. The target hyperbranched polymer <12> represented by the following formula was synthesized through the same filtration and precipitation purification as in Example 1B.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

実施例1Bと同様にして、脱ハロゲン化したハイパーブランチポリマー<12>の重量平均分子量(Mw)を測定した。結果を表1Bに示す。   In the same manner as in Example 1B, the weight average molecular weight (Mw) of the dehalogenated hyperbranched polymer <12> was measured. The results are shown in Table 1B.

(実施例13B)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
50mL反応容器内に、反応モノマーとしてのクロロメチルスチレン21mmol、触媒としての2,2−ビピリジル10.5mmol、塩化銅(I)5.3mmol、及び溶媒としてのクロロベンゼン8mLを収容し、反応容器内をアルゴン置換した後、温度125℃で攪拌して30分重合反応させた。
(Example 13B)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
In a 50 mL reaction vessel, 21 mmol of chloromethylstyrene as a reaction monomer, 10.5 mmol of 2,2-bipyridyl as a catalyst, 5.3 mmol of copper (I) chloride, and 8 mL of chlorobenzene as a solvent were accommodated. After substituting with argon, the mixture was stirred at a temperature of 125 ° C. for a polymerization reaction for 30 minutes.

次に、精製を行わず、同じ反応容器内に、酸分解性基を含有する化合物としてのアクリル酸−tert−ブチルエステルを105mmol、溶媒としてのクロロベンゼン32mLを滴下し、温度125℃で攪拌し30分重合させた。この反応液にテトラヒドロフラン50mLを加え、生成ポリマーを希釈溶解後、活性アルミナろ過で触媒を除いた。ろ液を濃縮後、メタノール200mLを加え、ポリマーを沈殿させ、上澄み液を除くことで未反応モノマーと反応溶媒を除去した。次いで、沈降したポリマーをテトラヒドロフラン20mLに溶解させて、メタノール500mLを加え、再沈殿させる操作を2回繰り返し、目的の酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<13>を合成した。これは、前記ハイパーブランチポリマー分子コア合成行程と、前記酸分解性基導入行程を連続して行ったケースである。   Next, without purification, 105 mmol of acrylic acid-tert-butyl ester as a compound containing an acid-decomposable group and 32 mL of chlorobenzene as a solvent are dropped into the same reaction vessel, and stirred at a temperature of 125 ° C. Polymerization was carried out. To this reaction solution, 50 mL of tetrahydrofuran was added to dilute and dissolve the produced polymer, and then the catalyst was removed by active alumina filtration. After concentration of the filtrate, 200 mL of methanol was added to precipitate the polymer, and the supernatant was removed to remove unreacted monomers and reaction solvent. Next, the precipitated polymer was dissolved in 20 mL of tetrahydrofuran, 500 mL of methanol was added, and reprecipitation was repeated twice to synthesize a hyperbranched polymer <13> into which the target acid-decomposable group was introduced. This is a case where the hyperbranched polymer molecular core synthesis step and the acid-decomposable group introduction step are performed continuously.

実施例1Bと同様にして、得られた酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<13>の重量平均分子量(Mw)を測定した。また、酸分解性基の付加量は、生成物の1H−NMRを測定し、酸分解性基に特徴的なプロトンの積分値の、コア部分の構成単位であるスチレン誘導対数に対する比として算出した。結果を表1Bに示す。 In the same manner as in Example 1B, the weight average molecular weight (Mw) of the obtained hyperbranched polymer <13> into which the acid-decomposable group was introduced was measured. Further, the amount of acid-decomposable group added is calculated by measuring the 1 H-NMR of the product and calculating the ratio of the integral value of protons characteristic of the acid-decomposable group to the styrene-derived logarithm, which is the structural unit of the core part. did. The results are shown in Table 1B.

−レジスト組成物の調製−
酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<13>を用いた以外は、実施例1Bと同様にして、レジスト組成物を調製した。また、実施例1Bと同様に、アルカリ可溶性を評価し、表面ラフネスを測定した。その結果を表2Bに示す。
-Preparation of resist composition-
A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1B, except that the hyperbranched polymer <13> into which an acid-decomposable group was introduced was used. Further, as in Example 1B, alkali solubility was evaluated and surface roughness was measured. The results are shown in Table 2B.

(実施例14B)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
前記ハイパーブランチポリマー分子コア合成工程での反応モノマーとしてのクロロメチルスチレン18mmol、スチレン2mmolとして重合した以外は、実施例2Bと同様にして、コア部分Dを合成した(収率76%)。また、実施例1Bと同様にしてコア部分Dの重量平均分子量(Mw)を測定した。結果を表1Bに示す。
(Example 14B)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
Core portion D was synthesized (yield 76%) in the same manner as in Example 2B, except that polymerization was performed as chloromethylstyrene 18 mmol and styrene 2 mmol as reaction monomers in the hyperbranched polymer molecular core synthesis step. Moreover, the weight average molecular weight (Mw) of the core part D was measured like Example 1B. The results are shown in Table 1B.

次に、前記酸分解性基導入工程での原料ポリマーとしてのコア部分Dを1gとして重合した以外は、実施例2Bと同様にして、ハイパーブランチポリマー<14>を合成した。実施例1Bと同様にして、得られた酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<14>の重量平均分子量(Mw)を測定し、コア部分を構成する式1で表されるモノマー数に対する、酸分解性基の導入比を上記数式(c)により計算した。結果を表1Bに示す。   Next, a hyperbranched polymer <14> was synthesized in the same manner as in Example 2B, except that 1 g of the core portion D as the raw material polymer in the acid-decomposable group introduction step was polymerized. In the same manner as in Example 1B, the weight average molecular weight (Mw) of the obtained hyperbranched polymer <14> into which the acid-decomposable group was introduced was measured, and the number of monomers represented by Formula 1 constituting the core portion was measured. The introduction ratio of the acid-decomposable group was calculated by the above formula (c). The results are shown in Table 1B.

−レジスト組成物の調製−
酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<14>を用いた以外は、実施例1Bと同様にして、レジスト組成物を調製した。また、実施例1Bと同様に、アルカリ可溶性を評価し、表面ラフネスを測定した。その結果を表2Bに示す。
-Preparation of resist composition-
A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1B, except that the hyperbranched polymer <14> into which an acid-decomposable group was introduced was used. Further, as in Example 1B, alkali solubility was evaluated and surface roughness was measured. The results are shown in Table 2B.

(実施例15B)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
前記ハイパーブランチポリマー分子コア合成工程での反応モノマーとしてのクロロメチルスチレン18mmol、アクリル酸−tert−ブチルエステル2mmolとして重合した以外は、実施例2Bと同様にして、コア部分Eを合成した(収率77%)。なお、アクリル酸−tert−ブチルエステルは酸分解性基でもある。また、実施例1Bと同様にしてコア部分Eの重量平均分子量(Mw)を測定した。結果を表1Bに示す。
(Example 15B)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
The core portion E was synthesized in the same manner as in Example 2B except that 18 mmol of chloromethylstyrene as a reaction monomer in the hyperbranched polymer molecular core synthesis step and 2 mmol of acrylic acid-tert-butyl ester were polymerized (yield) 77%). Acrylic acid-tert-butyl ester is also an acid-decomposable group. Moreover, the weight average molecular weight (Mw) of the core part E was measured like Example 1B. The results are shown in Table 1B.

次に、前記酸分解性基導入工程での原料ポリマーとしてのコア部分Eを1gとして重合した以外は、実施例2Bと同様にして、ハイパーブランチポリマー<15>を合成した。実施例1Bと同様にして、得られた酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<15>の重量平均分子量(Mw)を測定し、コア部分を構成する式1で表されるモノマー数に対する、酸分解性基の導入比を数式(c)により計算した。結果を表1Bに示す。
−レジスト組成物の調製−
Next, a hyperbranched polymer <15> was synthesized in the same manner as in Example 2B, except that 1 g of the core portion E as a raw material polymer in the acid-decomposable group introduction step was polymerized. In the same manner as in Example 1B, the weight average molecular weight (Mw) of the obtained hyperbranched polymer <15> into which the acid-decomposable group was introduced was measured, and the number of monomers represented by Formula 1 constituting the core portion was measured. The introduction ratio of the acid-decomposable group was calculated by the formula (c). The results are shown in Table 1B.
-Preparation of resist composition-

酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<15>を用いた以外は、実施例1Bと同様にして、レジスト組成物を調製した。また、実施例1Bと同様に、アルカリ可溶性を評価し、表面ラフネスを測定した。その結果を表2Bに示す。   A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1B except that the hyperbranched polymer <15> into which an acid-decomposable group was introduced was used. Further, as in Example 1B, alkali solubility was evaluated and surface roughness was measured. The results are shown in Table 2B.

(実施例16B)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
前記ハイパーブランチポリマー分子コア合成工程での反応モノマーとしてのクロロメチルスチレン16mmol、スチレン2mmol、tert−ブトキシスチレン2mmolとして重合した以外は、実施例2Bと同様にして、コア部分Fを合成した(収率80%)。なお、tert−ブトキシスチレンは酸分解性基でもある。また、実施例1Bと同様にしてコア部分Fの重量平均分子量(Mw)を測定した。結果を表1Bに示す。
(Example 16B)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
The core portion F was synthesized in the same manner as in Example 2B, except that polymerization was performed as chloromethylstyrene 16 mmol, styrene 2 mmol, and tert-butoxystyrene 2 mmol as reaction monomers in the hyperbranched polymer molecular core synthesis step (yield) 80%). Note that tert-butoxystyrene is also an acid-decomposable group. Moreover, the weight average molecular weight (Mw) of the core part F was measured like Example 1B. The results are shown in Table 1B.

次に、前記酸分解性基導入工程での原料ポリマーとしてのコア部分Fを1gとして重合した以外は、実施例2Bと同様にして、ハイパーブランチポリマー<16>を合成した。実施例1Bと同様にして、得られた酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<16>の重量平均分子量(Mw)を測定し、コア部分を構成する式1で表されるモノマー数に対する、酸分解性基の導入比を数式(c)により計算した。結果を表1Bに示す。   Next, a hyperbranched polymer <16> was synthesized in the same manner as in Example 2B, except that 1 g of the core portion F as a raw material polymer in the acid-decomposable group introduction step was polymerized. In the same manner as in Example 1B, the weight average molecular weight (Mw) of the obtained hyperbranched polymer <16> into which the acid-decomposable group was introduced was measured, and the number of monomers represented by Formula 1 constituting the core portion was measured. The introduction ratio of the acid-decomposable group was calculated by the formula (c). The results are shown in Table 1B.

−レジスト組成物の調製−
酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<16>を用いた以外は、実施例1Bと同様にして、レジスト組成物を調製した。また、実施例1Bと同様に、アルカリ可溶性を評価し、表面ラフネスを測定した。その結果を表2Bに示す。
-Preparation of resist composition-
A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1B, except that the hyperbranched polymer <16> into which an acid-decomposable group was introduced was used. Further, as in Example 1B, alkali solubility was evaluated and surface roughness was measured. The results are shown in Table 2B.

(実施例17B)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
実施例14Bで合成した前記酸分解性基導入工程での原料ポリマーとしてのコア部分Dを1g、酸分解性基を含有する化合物としてのtert−ブトキシスチレンを33mmolとして重合した以外は、実施例2Bと同様にして、目的のハイパーブランチポリマー<17>を合成した。
(Example 17B)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
Example 2B, except that 1 g of the core part D as a raw material polymer in the acid-decomposable group introduction step synthesized in Example 14B and 33 mmol of tert-butoxystyrene as a compound containing an acid-decomposable group were polymerized. The target hyperbranched polymer <17> was synthesized in the same manner as described above.

実施例1Bと同様にして、得られた酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<17>の重量平均分子量(Mw)を測定し、コア部分を構成する式1で表されるモノマー数に対する、酸分解性基の導入比を数式(c)により計算した。結果を表1Bに示す。   In the same manner as in Example 1B, the weight average molecular weight (Mw) of the obtained hyperbranched polymer <17> into which the acid-decomposable group was introduced was measured, and the number of monomers represented by Formula 1 constituting the core portion was measured. The introduction ratio of the acid-decomposable group was calculated by the formula (c). The results are shown in Table 1B.

−レジスト組成物の調製−
酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<17>を用いた以外は、実施例1Bと同様にして、レジスト組成物を調製した。また、実施例1Bと同様に、アルカリ可溶性を評価し、表面ラフネスを測定した。その結果を表2Bに示す。
-Preparation of resist composition-
A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1B except that the hyperbranched polymer <17> into which an acid-decomposable group was introduced was used. Further, as in Example 1B, alkali solubility was evaluated and surface roughness was measured. The results are shown in Table 2B.

(実施例18B)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
実施例15Bで合成した前記酸分解性基導入工程での原料ポリマーとしてのコア部分Eを1g、酸分解性基を含有する化合物としてのtert−ブトキシスチレンを33mmolとして重合した以外は、実施例2Bと同様にして、目的のハイパーブランチポリマー<18>を合成した。
(Example 18B)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
Example 2B, except that 1 g of the core part E as a raw material polymer in the acid-decomposable group introduction step synthesized in Example 15B and 33 mmol of tert-butoxystyrene as a compound containing an acid-decomposable group were polymerized. The target hyperbranched polymer <18> was synthesized in the same manner as described above.

実施例1Bと同様にして、得られた酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<18>の重量平均分子量(Mw)を測定し、コア部分を構成する式1で表されるモノマー数に対する、酸分解性基の導入比を数式(c)により計算した。結果を表1Bに示す。   In the same manner as in Example 1B, the weight average molecular weight (Mw) of the obtained hyperbranched polymer <18> into which the acid-decomposable group was introduced was measured, and the number of monomers represented by Formula 1 constituting the core portion was measured. The introduction ratio of the acid-decomposable group was calculated by the formula (c). The results are shown in Table 1B.

−レジスト組成物の調製−
酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<18>を用いた以外は、実施例1Bと同様にして、レジスト組成物を調製した。また、実施例1Bと同様に、アルカリ可溶性を評価し、表面ラフネスを測定した。その結果を表2Bに示す。
-Preparation of resist composition-
A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1B, except that the hyperbranched polymer <18> into which an acid-decomposable group was introduced was used. Further, as in Example 1B, alkali solubility was evaluated and surface roughness was measured. The results are shown in Table 2B.

(実施例19B)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
実施例16Bで合成した前記酸分解性基導入工程での原料ポリマーとしてのコア部分Fを1g、酸分解性基を含有する化合物としてのtert−ブトキシスチレンを33mmolとして重合した以外は、実施例2Bと同様にして、下記式に示す目的のハイパーブランチポリマー<19>を合成した。
(Example 19B)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
Example 2B, except that 1 g of the core part F as a raw material polymer and 33 mmol of tert-butoxystyrene as a compound containing an acid-decomposable group were polymerized in the acid-decomposable group introduction step synthesized in Example 16B. In the same manner as described above, the desired hyperbranched polymer <19> represented by the following formula was synthesized.

実施例1Bと同様にして、得られた酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<19>の重量平均分子量(Mw)を測定し、コア部分を構成する式1で表されるモノマー数に対する、酸分解性基の導入比を数式(c)により計算した。結果を表1Bに示す。   In the same manner as in Example 1B, the weight average molecular weight (Mw) of the obtained hyperbranched polymer <19> into which the acid-decomposable group was introduced was measured, and the number of monomers represented by Formula 1 constituting the core portion was measured. The introduction ratio of the acid-decomposable group was calculated by the formula (c). The results are shown in Table 1B.

−レジスト組成物の調製−
酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<19>を用いた以外は、実施例1Bと同様にして、レジスト組成物を調製した。また、実施例1Bと同様に、アルカリ可溶性を評価し、表面ラフネスを測定した。その結果を表2Bに示す。
-Preparation of resist composition-
A resist composition was prepared in the same manner as in Example 1B except that the hyperbranched polymer <19> into which an acid-decomposable group was introduced was used. Further, as in Example 1B, alkali solubility was evaluated and surface roughness was measured. The results are shown in Table 2B.

(実施例20B)
−レジスト組成物の調製−
酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<2>を10重量%、光酸発生剤としてビス(シクロヘキシルスルフォニル)ジアゾメタンを0.5重量%用いた以外は、実施例1Bと同様にして、レジスト組成物を調製した。また、実施例1Bと同様に、アルカリ可溶性を評価し、表面ラフネスを測定した。その結果を表2Bに示す。
(Example 20B)
-Preparation of resist composition-
Resist was prepared in the same manner as in Example 1B except that 10% by weight of hyperbranched polymer <2> having an acid-decomposable group introduced and 0.5% by weight of bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane as a photoacid generator were used. A composition was prepared. Further, as in Example 1B, alkali solubility was evaluated and surface roughness was measured. The results are shown in Table 2B.

(実施例21B)
−レジスト組成物の調製−
酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<2>を10重量%、光酸発生剤としてビス(tert−ブチルスルフォニル)ジアゾメタンを0.5重量%用いた以外は、実施例1Bと同様にして、レジスト組成物を調製した。また、実施例1Bと同様に、アルカリ可溶性を評価し、表面ラフネスを測定した。その結果を表2Bに示す。
(Example 21B)
-Preparation of resist composition-
Except that 10% by weight of hyperbranched polymer <2> having an acid-decomposable group introduced and 0.5% by weight of bis (tert-butylsulfonyl) diazomethane as a photoacid generator were used, in the same manner as in Example 1B. A resist composition was prepared. Further, as in Example 1B, alkali solubility was evaluated and surface roughness was measured. The results are shown in Table 2B.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

Figure 2007128104
Figure 2007128104

(実施例1C)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
1000mL反応容器内に、反応モノマーとしてのクロロメチルスチレン630mmol、触媒としての2,2−ビピリジル315mmol、塩化銅(I)157.5mmol、及び溶媒としてのクロロベンゼン480mLを収容し、反応容器内をアルゴン置換した後、温度125℃で攪拌して27分間重合反応させた。この反応液にテトラヒドロフラン100mLを加え、ポリマーを希釈溶解後、活性アルミナろ過で触媒を除いた。ろ液を濃縮後、メタノール700mLを加え、ポリマーを沈殿させて、上澄み液を除くことにより未反応モノマーと反応溶媒を除去した。次いで、減圧乾燥したポリマーにテトラヒドロフランとメタノール混合溶媒(混合比8:2mL/mL)600mLを加えて攪拌洗浄した。この洗浄操作を2回繰り返し、重量平均分子量(Mw)2,000、分岐度0.47のコア部分Gを合成した(収率77%)。
(Example 1C)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
In a 1000 mL reaction vessel, 630 mmol of chloromethylstyrene as a reaction monomer, 315 mmol of 2,2-bipyridyl as a catalyst, 157.5 mmol of copper (I) chloride, and 480 mL of chlorobenzene as a solvent are accommodated, and the inside of the reaction vessel is replaced with argon. Then, the polymerization reaction was carried out for 27 minutes with stirring at a temperature of 125 ° C. Tetrahydrofuran 100mL was added to this reaction liquid, the polymer was diluted and dissolved, and then the catalyst was removed by activated alumina filtration. After concentration of the filtrate, 700 mL of methanol was added to precipitate the polymer, and the unreacted monomer and the reaction solvent were removed by removing the supernatant. Then, 600 mL of a mixed solvent of tetrahydrofuran and methanol (mixing ratio 8: 2 mL / mL) was added to the polymer dried under reduced pressure, followed by stirring and washing. This washing operation was repeated twice to synthesize a core part G having a weight average molecular weight (Mw) of 2,000 and a branching degree of 0.47 (yield 77%).

次に、1000mL反応容器内に、原料ポリマーとしてのコア部分Gを16.2g、酸分解性基を含有する化合物としてのアクリル酸−tert−ブチルエステルを76mmol、触媒としての2,2−ビピリジル53mmol及び塩化銅(I)26mmol、溶媒としてのクロロベンゼン400mLを収容し、反応容器内をアルゴン置換後、温度125℃で攪拌し5時間重合させた。この反応液にテトラヒドロフラン100mLを加え、生成ポリマーを希釈溶解後、活性アルミナろ過で触媒を除いた。ろ液を濃縮後、メタノール750mLを加え、ポリマーを沈殿させ、上澄み液を除くことで未反応モノマーと反応溶媒を除去した。次いで、沈降したポリマーをテトラヒドロフラン50mLに溶解させて、メタノール500mLを加え、再沈殿させる操作を2回繰り返し、目的の酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<20>を合成した。   Next, in a 1000 mL reaction vessel, 16.2 g of core part G as a raw material polymer, 76 mmol of acrylic acid-tert-butyl ester as a compound containing an acid-decomposable group, 53 mmol of 2,2-bipyridyl as a catalyst Then, 26 mmol of copper (I) chloride and 400 mL of chlorobenzene as a solvent were housed, and the inside of the reaction vessel was purged with argon, followed by stirring at a temperature of 125 ° C. for polymerization for 5 hours. Tetrahydrofuran (100 mL) was added to the reaction solution to dilute and dissolve the produced polymer, and then the catalyst was removed by active alumina filtration. After concentration of the filtrate, 750 mL of methanol was added to precipitate the polymer, and the supernatant was removed to remove unreacted monomers and reaction solvent. Next, the precipitated polymer was dissolved in 50 mL of tetrahydrofuran, 500 mL of methanol was added, and reprecipitation was repeated twice to synthesize a hyperbranched polymer <20> into which the target acid-decomposable group was introduced.

次に、50mL反応容器内に、<20>を0.5g、10N塩酸を0.75mL、ジオキサン25mLを収容し、温度85℃で60分間加熱攪拌して酸分解性基を部分分解した。この反応液を水250mLに注ぎ、ポリマーを沈殿させた。次いで、上澄み液を除き沈降したポリマーをジオキサンに溶解させて、水より再沈殿させる操作を繰り返し、下記式に示すカルボキシル基が導入されたハイパーブランチポリマー<21>を合成した。   Next, 0.5 g of <20>, 0.75 mL of 10N hydrochloric acid, and 25 mL of dioxane were placed in a 50 mL reaction vessel, and the acid-decomposable group was partially decomposed by heating and stirring at a temperature of 85 ° C. for 60 minutes. This reaction solution was poured into 250 mL of water to precipitate a polymer. Subsequently, the operation of dissolving the precipitated polymer except for the supernatant liquid in dioxane and reprecipitating from water was repeated to synthesize a hyperbranched polymer <21> into which a carboxyl group represented by the following formula was introduced.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

得られたハイパーブランチポリマー<21>の重量平均分子量は上記のGPC測定により求めた。また、得られたハイパーブランチポリマーの組成は1H−NMRを測定し、酸分解性基に特徴的なプロトンの積分値より算出した。結果を表1Cに示す。 The weight average molecular weight of the obtained hyperbranched polymer <21> was determined by the above GPC measurement. The composition of the obtained hyperbranched polymer was measured by 1 H-NMR and calculated from the integral value of protons characteristic of the acid-decomposable group. The results are shown in Table 1C.

−ポリマーに含まれる銅元素の除去−
ハイパーブランチポリマー<21>7.5重量%を含有するプロピレングリコールモノメチルアセテート(PEGMEA)溶液を調整し、イオン交換膜とメンブラン膜処理により銅元素の除去処理を行った。まず上層にイオン交換膜として日本マイクロリス株式会社製プロテゴCPを直径47mmの円形に裁断した膜3枚、下層にミリポア社製の孔径0.05μm、直径47mmメンブランフィルター1枚を重ねたものを濾過フィルターとし、加圧濾過によってポリマー溶液10mlを流速4ml/分で流し金属除去を行った。 除去処理を行った試料の銅元素残存量は、標準物質としてCONOSTAN社製有機金属標準液を用い、日立製作所社製P−6000型MIP−MS(銅元素検出限界50ppb)を用いて定量した。結果を表1Cに示す。
-Removal of copper element in polymer-
A propylene glycol monomethyl acetate (PEGMEA) solution containing 7.5% by weight of hyperbranched polymer <21> was prepared, and copper element removal treatment was performed by ion exchange membrane and membrane membrane treatment. First, three membranes of Protego CP manufactured by Nihon Microlith Co., Ltd. cut into a circular shape with a diameter of 47 mm as an ion exchange membrane on the upper layer, and a membrane filter with a pore diameter of 0.05 μm and a 47 mm diameter membrane filter manufactured by Millipore are stacked on the lower layer. A filter was used, and metal removal was performed by flowing 10 ml of the polymer solution at a flow rate of 4 ml / min by pressure filtration. The amount of copper element remaining in the sample subjected to the removal treatment was quantified using a P-6000 type MIP-MS (copper element detection limit 50 ppb) manufactured by Hitachi, Ltd., using an organometallic standard solution manufactured by CONOSTAN as a standard substance. The results are shown in Table 1C.

−レジスト組成物の調製−
銅元素除去処理をしたハイパーブランチポリマー<21>を4重量%、光酸発生剤としてトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネートを0.04重量%含有するプロピレングリコールモノメチルアセテート(PEGMEA)溶液を作成し、細孔径0.45μmのフィルターで濾過してレジスト組成物を調整した。得られたレジスト組成物をシリコンウエハ上にスピンコートし、90℃にて1分間の熱処理で溶媒を蒸発させて、厚さ100nmの薄膜を作成した。
-Preparation of resist composition-
Propylene glycol monomethyl acetate (PEGMEA) solution containing 4% by weight of hyperbranched polymer <21> treated with copper element removal and 0.04% by weight of triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate as a photoacid generator was prepared. The resist composition was prepared by filtering through a 0.45 μm filter. The obtained resist composition was spin-coated on a silicon wafer, and the solvent was evaporated by a heat treatment at 90 ° C. for 1 minute to prepare a thin film having a thickness of 100 nm.

−アルカリ可溶性の評価−
アルカリ溶解性は、放電管式紫外線照射装置(アトー株式会社製、DF−245型ドナフィックス)を用い、シリコンウエハ上に製膜した約100nmの試料薄膜に対し、縦10mm×横3mmの長方形の部分に波長245nmエネルギー0〜200mJ/cm2の紫外線を照射し、100℃にて4分間の熱処理後、アルカリ剤としてのテトラメチルアンモニウムヒドロキサイド(TMAH)2.4重量%水溶液中に25℃にて2分間浸漬させて、水洗、乾燥後の膜厚を、Filmetrics株式会社製薄膜測定装置F20で測定し、下記基準で評価した。
-Evaluation of alkali solubility-
The alkali solubility is a rectangular shape measuring 10 mm long by 3 mm wide with respect to a sample thin film of about 100 nm formed on a silicon wafer using a discharge tube type ultraviolet irradiation device (DF-245 type Donafix manufactured by ATTO Corporation). The part was irradiated with ultraviolet rays having a wavelength of 245 nm energy of 0 to 200 mJ / cm 2, heat treatment at 100 ° C. for 4 minutes, and then at 25 ° C. in a 2.4 wt% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) as an alkali agent. The film thickness after immersion for 2 minutes, washing with water and drying was measured with a thin film measuring apparatus F20 manufactured by Filmetics Co., Ltd., and evaluated according to the following criteria.

未露光部 露光部
○‥‥膜厚の減少0〜30%未満 ○‥‥膜厚の減少100%
△‥‥膜厚の減少30〜50%未満 △‥‥膜厚の減少100未満〜90%
×‥‥膜厚の減少50〜100% ×‥‥膜厚の減少90%未満
Unexposed area Exposed area ○ …… Reduced film thickness 0 to less than 30% ○ ・ ・ ・ ・ ・ Reduced film thickness 100%
△ ... Decrease in film thickness 30 to less than 50% △ ... Decrease in film thickness Less than 100 to 90%
× ··· Reduced film thickness 50 to 100% × · · Reduced film thickness less than 90%

また、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド(TMAH)2.4重量%水溶液中に25℃にて2分間浸漬後、露光部の膜厚減少が100%になる最小の紫外線(254nm)照射量を感度として測定した。結果を表2Cに示す。   In addition, after being immersed in a 2.4% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) at 25 ° C. for 2 minutes, the minimum ultraviolet ray (254 nm) irradiation dose at which the reduction of the film thickness at the exposed area becomes 100% is measured as sensitivity. did. The results are shown in Table 2C.

−表面ラフネスの測定−
露光面の表面ラフネスは、永瀬雅夫,早稲田大学審査学位論文2475号,「原子間力顕微鏡によるナノ構造計測とそのデバイス・プロセスへの応用に関する研究」,pp99−107(1996)記載の方法を参考に、放電管式紫外線照射装置(アトー株式会社製、DF−245型ドナフィックス)を用い、上記アルカリ水溶液で溶解性が示された紫外線(245nm)露光量の30%の表面について行った。紫外線の照射は、シリコンウエハ上に成膜した厚さ約500nmの試料薄膜に対して、縦10mm×横3mmの長方形の部分に行い、100℃にて4分の熱処理後、テトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド(TMAH)2.4質量%水溶液に25℃にて2分浸漬し、水洗、乾燥した表面を評価試料とした。
-Measurement of surface roughness-
For the surface roughness of the exposed surface, refer to the method described in Masao Nagase, Waseda University Examination Thesis 2475, “Study on Nanostructure Measurement by Atomic Force Microscope and its Application to Devices and Processes”, pp99-107 (1996). The surface of 30% of the exposure amount of ultraviolet rays (245 nm) whose solubility was shown by the above alkaline aqueous solution was measured using a discharge tube type ultraviolet irradiation device (manufactured by Ato Co., Ltd., DF-245 type Donfix). Irradiation with ultraviolet rays is performed on a sample thin film having a thickness of about 500 nm formed on a silicon wafer on a rectangular portion of 10 mm in length and 3 mm in width. After heat treatment at 100 ° C. for 4 minutes, tetramethylammonium hydroxide is applied. (TMAH) A surface that was immersed in a 2.4 mass% aqueous solution at 25 ° C. for 2 minutes, washed with water, and dried was used as an evaluation sample.

得られた評価試料について、原子間力顕微鏡(島津製作所社製、SPM−9500J3)を用い、表面粗さの指標であるJIS B0601−1994の十点平均粗さの求め方に従って測定した。結果を表2Cに示す。   The obtained evaluation sample was measured using an atomic force microscope (SPM-9500J3, manufactured by Shimadzu Corporation) according to the ten-point average roughness of JIS B0601-1994, which is an index of surface roughness. The results are shown in Table 2C.

(実施例2C)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
50mL反応容器内に、実施例1C記載のハイパーブランチポリマー<20>を8.0g、10N塩酸を12.0mL、ジオキサン400mLを収容し、温度85℃で65分間加熱攪拌して酸分解性基を部分分解した。実施例1Cと同様な精製と銅元素除去処理によりカルボキシル基が導入されたハイパーブランチポリマー<22>を合成した。結果を表1Cに示す。
(Example 2C)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
In a 50 mL reaction vessel, 8.0 g of the hyperbranched polymer <20> described in Example 1C was accommodated in 12.0 mL of 10N hydrochloric acid and 400 mL of dioxane, and heated and stirred at a temperature of 85 ° C. for 65 minutes to remove the acid-decomposable group. Partially disassembled. A hyperbranched polymer <22> into which a carboxyl group was introduced was synthesized by the same purification and copper element removal treatment as in Example 1C. The results are shown in Table 1C.

−レジスト組成物の調製−
ハイパーブランチポリマー<22>を用いた以外は、実施例1Cと同様にして、レジスト組成物を調製後、評価試料を作製した。また、実施例1Cと同様に、アルカリ可溶性を評価し、感度及び表面ラフネスを測定した。その結果を表2Cに示す。
-Preparation of resist composition-
An evaluation sample was prepared after preparing a resist composition in the same manner as in Example 1C except that the hyperbranched polymer <22> was used. In addition, as in Example 1C, alkali solubility was evaluated, and sensitivity and surface roughness were measured. The results are shown in Table 2C.

(実施例3C)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
500mL反応容器内に、反応モノマーとしてのクロロメチルスチレン210mmol、触媒としての2,2−ビピリジル105mmol、塩化銅(I)52.5mmol、及び溶媒としてのクロロベンゼン160mLを収容し、反応容器内をアルゴン置換した後、温度125℃で攪拌して40分間重合反応させた。この反応液にテトラヒドロフラン100mLを加え、ポリマーを希釈溶解後、活性アルミナろ過で触媒を除いた。ろ液を濃縮後、メタノール200mLを加え、ポリマーを沈殿させて、上澄み液を除くことにより未反応モノマーと反応溶媒を除去した。次いで、減圧乾燥したポリマーにテトラヒドロフランとメタノール混合溶媒(混合比7:3mL/mL)200mLを加えて攪拌洗浄した。この洗浄操作を2回繰り返し、重量平均分子量(Mw)4,000、分岐度0.50のコア部分Hを合成した(収率70%)。
(Example 3C)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
A 500 mL reaction vessel contains 210 mmol of chloromethylstyrene as a reaction monomer, 105 mmol of 2,2-bipyridyl as a catalyst, 52.5 mmol of copper (I) chloride, and 160 mL of chlorobenzene as a solvent, and the inside of the reaction vessel is purged with argon. Then, the mixture was stirred at a temperature of 125 ° C. and polymerized for 40 minutes. Tetrahydrofuran 100mL was added to this reaction liquid, the polymer was diluted and dissolved, and then the catalyst was removed by activated alumina filtration. After concentration of the filtrate, 200 mL of methanol was added to precipitate the polymer, and the unreacted monomer and the reaction solvent were removed by removing the supernatant. Next, 200 mL of a tetrahydrofuran / methanol mixed solvent (mixing ratio 7: 3 mL / mL) was added to the polymer dried under reduced pressure, followed by stirring and washing. This washing operation was repeated twice to synthesize a core part H having a weight average molecular weight (Mw) of 4,000 and a branching degree of 0.50 (yield 70%).

次に、1000mL反応容器内に、原料ポリマーとしてのコア部分Hを13.1g、酸分解性基を含有する化合物としてのアクリル酸−tert−ブチルエステルを62mmol、触媒としての2,2−ビピリジル42.9mmol及び塩化銅(I)21.5mmol、溶媒としてのクロロベンゼン327mLを収容し、反応容器内をアルゴン置換後、温度125℃で攪拌し5時間重合させた。実施例1Cと同様な精製により、目的の酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<23>を合成した。   Next, in a 1000 mL reaction vessel, 13.1 g of core part H as a raw material polymer, 62 mmol of acrylic acid-tert-butyl ester as a compound containing an acid-decomposable group, and 2,2-bipyridyl 42 as a catalyst .9 mmol, 21.5 mmol of copper (I) chloride, and 327 mL of chlorobenzene as a solvent were accommodated, and the inside of the reaction vessel was purged with argon, followed by stirring at a temperature of 125 ° C. for polymerization for 5 hours. The hyperbranched polymer <23> into which the target acid-decomposable group was introduced was synthesized by the same purification as in Example 1C.

次に、50mL反応容器内に、<23>を0.5g、10N塩酸を0.5mL、ジオキサン25mLを収容し、温度90℃で60分間加熱攪拌して酸分解性基を部分分解した。実施例1Cと同様な精製と銅元素除去処理によりカルボキシル基が導入されたハイパーブランチポリマー<24>を合成した。結果を表1Cに示す。   Next, 0.5 g of <23> and 0.5 mL of 10N hydrochloric acid and 25 mL of dioxane were accommodated in a 50 mL reaction vessel, and the acid-decomposable group was partially decomposed by heating and stirring at a temperature of 90 ° C. for 60 minutes. A hyperbranched polymer <24> into which a carboxyl group was introduced was synthesized by the same purification and copper element removal treatment as in Example 1C. The results are shown in Table 1C.

−レジスト組成物の調製−
ハイパーブランチポリマー<24>を用いた以外は、実施例1Cと同様にして、レジスト組成物を調製後、評価試料を作製した。また、実施例1Cと同様に、アルカリ可溶性を評価し、感度及び表面ラフネスを測定した。その結果を表2Cに示す。
-Preparation of resist composition-
An evaluation sample was prepared after preparing a resist composition in the same manner as in Example 1C except that the hyperbranched polymer <24> was used. In addition, as in Example 1C, alkali solubility was evaluated, and sensitivity and surface roughness were measured. The results are shown in Table 2C.

(実施例4C)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
50mL反応容器内に、実施例3C記載のハイパーブランチポリマー<23>を12.0g、10N塩酸を24.0mL、ジオキサン600mLを収容し、温度90℃で60分間加熱攪拌して酸分解性基を部分分解した。実施例1Cと同様な精製と銅元素除去処理によりカルボキシル基が導入されたハイパーブランチポリマー<25>を合成した。結果を表1Cに示す。
(Example 4C)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
In a 50 mL reaction vessel, 12.0 g of hyperbranched polymer <23> described in Example 3C and 24.0 mL of 10N hydrochloric acid and 600 mL of dioxane were placed, and the acid-decomposable group was removed by heating and stirring at 90 ° C. for 60 minutes. Partially disassembled. A hyperbranched polymer <25> into which a carboxyl group was introduced was synthesized by the same purification and copper element removal treatment as in Example 1C. The results are shown in Table 1C.

−レジスト組成物の調製−
ハイパーブランチポリマー<25>を用いた以外は、実施例1Cと同様にして、レジスト組成物を調製後、評価試料を作製した。また、実施例1Cと同様に、アルカリ可溶性を評価し、感度及び表面ラフネスを測定した。その結果を表2Cに示す。
-Preparation of resist composition-
An evaluation sample was prepared after preparing a resist composition in the same manner as in Example 1C except that the hyperbranched polymer <25> was used. In addition, as in Example 1C, alkali solubility was evaluated, and sensitivity and surface roughness were measured. The results are shown in Table 2C.

(実施例5C)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
1000mL反応容器内に、原料ポリマーとしてのコア部分Hを14.7g、酸分解性基を含有する化合物としてのアクリル酸−tert−ブチルエステルを63mmol、触媒としての2,2−ビピリジル24.1mmol及び塩化銅(I)12.1mmol、溶媒としてのクロロベンゼン366mLを収容し、反応容器内をアルゴン置換後、温度125℃で攪拌し3時間重合させた。実施例1Cと同様な精製により、目的の酸分解性基が導入されたハイパーブランチポリマー<26>を合成した。
(Example 5C)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
In a 1000 mL reaction vessel, 14.7 g of core part H as a raw material polymer, 63 mmol of acrylic acid-tert-butyl ester as a compound containing an acid-decomposable group, 24.1 mmol of 2,2-bipyridyl as a catalyst, and After containing 12.1 mmol of copper (I) chloride and 366 mL of chlorobenzene as a solvent, the reaction vessel was purged with argon, and then stirred at a temperature of 125 ° C. for polymerization for 3 hours. The hyperbranched polymer <26> into which the target acid-decomposable group was introduced was synthesized by the same purification as in Example 1C.

次に、1000mL反応容器内に、<26>を12.0g、10N塩酸を54mL、ジオキサン600mLを収容し、温度90℃で60分間加熱攪拌して酸分解性基を部分分解した。実施例1Cと同様な精製と銅元素除去処理によりカルボキシル基が導入されたハイパーブランチポリマー<27>を合成した。結果を表1Cに示す。   Next, 12.0 g of <26> and 54 mL of 10N hydrochloric acid and 600 mL of dioxane were accommodated in a 1000 mL reaction vessel, and the acid-decomposable group was partially decomposed by heating and stirring at a temperature of 90 ° C. for 60 minutes. A hyperbranched polymer <27> into which a carboxyl group was introduced was synthesized by the same purification and copper element removal treatment as in Example 1C. The results are shown in Table 1C.

−レジスト組成物の調製−
ハイパーブランチポリマー<27>を用いた以外は、実施例1Cと同様にして、レジスト組成物を調製後、評価試料を作製した。また、実施例1Cと同様に、アルカリ可溶性を評価し、感度及び表面ラフネスを測定した。その結果を表2Cに示す。
-Preparation of resist composition-
An evaluation sample was prepared after preparing a resist composition in the same manner as in Example 1C except that the hyperbranched polymer <27> was used. In addition, as in Example 1C, alkali solubility was evaluated, and sensitivity and surface roughness were measured. The results are shown in Table 2C.

(実施例6C)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
50mL反応容器内に、実施例5C記載のハイパーブランチポリマー<26>を0.6g、10N塩酸を2.4mL、ジオキサン30mLを収容し、温度90℃で60分間加熱攪拌して酸分解性基を部分分解した。実施例1Cと同様な精製と銅元素除去処理によりカルボキシル基が導入されたハイパーブランチポリマー<28>を合成した。結果を表1Cに示す。
(Example 6C)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
In a 50 mL reaction vessel, 0.6 g of the hyperbranched polymer <26> described in Example 5C was accommodated in 2.4 mL of 10N hydrochloric acid and 30 mL of dioxane, and the mixture was heated and stirred at 90 ° C. for 60 minutes to remove the acid-decomposable group. Partially disassembled. A hyperbranched polymer <28> into which a carboxyl group was introduced was synthesized by the same purification and copper element removal treatment as in Example 1C. The results are shown in Table 1C.

−レジスト組成物の調製−
ハイパーブランチポリマー<28>を用いた以外は、実施例1Cと同様にして、レジスト組成物を調製後、評価試料を作製した。また、実施例1Cと同様に、アルカリ可溶性を評価し、感度及び表面ラフネスを測定した。その結果を表2Cに示す。
-Preparation of resist composition-
An evaluation sample was prepared after preparing a resist composition in the same manner as in Example 1C except that the hyperbranched polymer <28> was used. In addition, as in Example 1C, alkali solubility was evaluated, and sensitivity and surface roughness were measured. The results are shown in Table 2C.

(実施例7C)
−ハイパーブランチポリマーの合成−
50mL反応容器内に、実施例5C記載のハイパーブランチポリマー<26>を0.6g、10N塩酸を2.7mL、ジオキサン30mLを収容し、温度90℃で60分間加熱攪拌して酸分解性基を部分分解した。実施例1Cと同様な精製と銅元素除去処理によりカルボキシル基が導入されたハイパーブランチポリマー<29>を合成した。結果を表1Cに示す。
(Example 7C)
-Synthesis of hyperbranched polymer-
In a 50 mL reaction vessel, 0.6 g of the hyperbranched polymer <26> described in Example 5C was stored, 2.7 mL of 10N hydrochloric acid, and 30 mL of dioxane, and the mixture was heated and stirred at 90 ° C. for 60 minutes to remove the acid-decomposable group. Partially disassembled. A hyperbranched polymer <29> into which a carboxyl group was introduced was synthesized by the same purification and copper element removal treatment as in Example 1C. The results are shown in Table 1C.

−レジスト組成物の調製−
ハイパーブランチポリマー<29>を用いた以外は、実施例1Cと同様にして、レジスト組成物を調製後、評価試料を作製した。また、実施例1Cと同様に、アルカリ可溶性を評価し、感度及び表面ラフネスを測定した。その結果を表2Cに示す。
-Preparation of resist composition-
An evaluation sample was prepared after preparing a resist composition in the same manner as in Example 1C except that the hyperbranched polymer <29> was used. In addition, as in Example 1C, alkali solubility was evaluated, and sensitivity and surface roughness were measured. The results are shown in Table 2C.

Figure 2007128104
Figure 2007128104

Figure 2007128104
Figure 2007128104

以上の結果より、本発明のハイパーブランチポリマーを用いたレジスト組成物は、電子線リソグラフィーまたは光リソグラフィーにおいて、優れた溶解性と表面平滑性を有していることがわかった。特に、表2Bの実施例1B、2B、12B〜15Bから明らかなように、導入比率1以上でアクリル酸−tert−ブチルエステルを導入したポリマーを含有するレジストは、エッジが垂直になり、表面ラフネスが極めて小さいことより、超微細パターンの形成に好適であることがわかった。また表1C,2Cの結果、特に実施例2Cと7Cの結果より、アクリル酸−tert−ブチルエステルとアクリル酸よりなる酸分解性基を有し、重合触媒由来の銅元素をppbオーダーまで除去したハイパーブランチポリマーを用いたレジスト組成物は、極めて高い感度を有し、高スループットなリソグラフィーにおいて要望される感度を十分に満たすことがわかった。   From the above results, it was found that the resist composition using the hyperbranched polymer of the present invention has excellent solubility and surface smoothness in electron beam lithography or optical lithography. In particular, as is clear from Examples 1B, 2B, and 12B to 15B in Table 2B, a resist containing a polymer into which acrylic acid-tert-butyl ester has been introduced at an introduction ratio of 1 or more has vertical edges, and surface roughness From the fact that is extremely small, it was found that it is suitable for the formation of ultrafine patterns. Moreover, from the results of Tables 1C and 2C, particularly from the results of Examples 2C and 7C, the copper element derived from the polymerization catalyst having an acid-decomposable group consisting of acrylic acid-tert-butyl ester and acrylic acid was removed to the ppb order. It has been found that a resist composition using a hyperbranched polymer has extremely high sensitivity and sufficiently satisfies the sensitivity required in high-throughput lithography.

なお、本発明は、以下の1〜20の発明を有している。   In addition, this invention has the following 1-20 inventions.

(発明1) ポリマー分子末端に酸分解性基を有することを特徴とするハイパーブランチポリマー。 (Invention 1) A hyperbranched polymer having an acid-decomposable group at a polymer molecule terminal.

(発明2) スチレン誘導体をリビングラジカル重合反応させて得られるハイパーブランチポリマーの分子末端に酸分解性基を有することを特徴とするハイパーブランチポリマー。 (Invention 2) A hyperbranched polymer having an acid-decomposable group at a molecular end of a hyperbranched polymer obtained by subjecting a styrene derivative to a living radical polymerization reaction.

(発明3) 前記ハイパーブランチポリマーにおけるコア部が、下記式(1)で表わされるモノマーの単独重合物であるか、又は下記式(1)で表されるモノマーと下記式(2)から(5)から選ばれる少なくとも1種のモノマーとの共重合物であることを特徴とする、上記発明1に記載のハイパーブランチポリマー。

Figure 2007128104
(式(1)において、Yは、ヒドロキシル基又はカルボキシル基を含んでいてもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表す。Zは、ハロゲン原子を示す。)
Figure 2007128104
(式(2)〜(5)において、R1は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表わす。R2、R3は水素原子、炭素数1〜30の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、又は炭素数6〜30のアリール基を表わし、R2、R3は互いに同一でも異なっていてもよい。R4は水素原子;炭素数1〜40の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基;トリアルキルシリル基(ここで、各アルキル基の炭素数は1〜6である);オキソアルキル基(ここで、アルキル基の炭素数は4〜20である);又は下記式(6)で表される基(ただし、R5は直鎖状、分岐鎖状、もしくは環状の炭素数1〜10のアルキル基、R6、R7は互いに独立して水素原子、直鎖状、分岐鎖状又は環状の炭素数1〜10のアルキル基を示すか、或いはR6、R7が直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1〜10のアルキル基を表すとき、互いに一緒になって環を形成してもよい)を表す。nは0から10の整数を示す。)
Figure 2007128104
(Invention 3) The core part in the hyperbranched polymer is a homopolymer of a monomer represented by the following formula (1), or a monomer represented by the following formula (1) and the following formula (2) to (5) The hyperbranched polymer according to the invention 1, which is a copolymer with at least one monomer selected from
Figure 2007128104
(In Formula (1), Y represents a C1-C10 alkylene group which may contain a hydroxyl group or a carboxyl group. Z represents a halogen atom.)
Figure 2007128104
(In the formulas (2) to (5), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. R 2 and R 3 are a hydrogen atom, a straight chain having 1 to 30 carbon atoms, branched or Represents a cyclic alkyl group or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and R 2 and R 3 may be the same or different from each other, R 4 is a hydrogen atom; Or a cyclic alkyl group; a trialkylsilyl group (wherein each alkyl group has 1 to 6 carbon atoms); an oxoalkyl group (wherein the alkyl group has 4 to 20 carbon atoms); or A group represented by formula (6) (wherein R 5 is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a linear chain, Jo, or shows a branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or R 6, R 7 is a straight When referring to Jo or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, .n representing the or) to form a ring together with each other represent an integer of 0 to 10.)
Figure 2007128104

(発明4) 前記ハイパーブランチポリマーにおける酸分解性基が、下記式(I)〜(IV)及び式(7)からなる群から選ばれる少なくとも1種の基である、上記発明1〜3のいずれか1項記載のハイパーブランチポリマー。

Figure 2007128104
(式(I)〜(IV)において、R1'及びR2'はそれぞれR1及びR2について定義したのと同じであり、R8は水素原子;炭素数3〜40の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基;トリアルキルシリル基(ここで、各アルキル基の炭素数は1〜6である);オキソアルキル基(ここで、アルキル基の炭素数は4〜20である);又は上記式(6)で表される基を示す。R9及びR10は、水素原子;直鎖状、分岐鎖状もしくは環状の炭素数1〜10のアルキル基;又は炭素数6〜30のアリール基を示し、R9及びR10は互いに同一でも異なっていてもよく、R9、R10は互いに一緒になって環を形成してもよい。Gはハロゲン原子;水素原子;直鎖状、分岐鎖状もしくは環状の炭素数1〜10のアルキル基;炭素数6〜30のアリール基;アルキルカルボニルオキシ基(ここで、アルキル基の炭素数は1〜10である)、アルキルオキシ基(ここで、アルキル基の炭素数は1〜10である)、フェニルオキシ基、チオエーテル基、アミノ基又はシアノ基を示す。mは0から10の整数を示し、a、b、c及びdはそれぞれ1以上の整数を示す。)
−X−W (7)
(式(7)において、Xは、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐鎖状アルキレン基、又は原子間結合を表わし、Wは、水素原子、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基;フェニル基;炭素数7〜20のアルコキシフェニル基、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基、又は下記式(8)で表される基を示す。
−R11−COO−R8' (8)
(式(8)において、R11は、炭素数1〜30の直鎖状、分岐状、環状のアルキレン基、又は炭素数6〜30のアリーレン基を表し、エーテル結合又はエステル結合を含んでいてもよい。R8'はR8について記載したのと同じである。)) (Invention 4) Any of the inventions 1 to 3, wherein the acid-decomposable group in the hyperbranched polymer is at least one group selected from the group consisting of the following formulas (I) to (IV) and formula (7): The hyperbranched polymer according to claim 1.
Figure 2007128104
(In the formulas (I) to (IV), R 1 ′ and R 2 ′ are the same as defined for R 1 and R 2, respectively; R 8 is a hydrogen atom; A branched or cyclic alkyl group; a trialkylsilyl group (wherein each alkyl group has 1 to 6 carbon atoms); an oxoalkyl group (wherein the alkyl group has 4 to 20 carbon atoms); Or a group represented by the above formula (6), wherein R 9 and R 10 are a hydrogen atom, a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; R 9 and R 10 may be the same or different from each other, and R 9 and R 10 may be combined with each other to form a ring, G is a halogen atom; A branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; an aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Killcarbonyloxy group (wherein the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms), alkyloxy group (wherein the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms), phenyloxy group, thioether group, amino group Or a cyano group, m represents an integer of 0 to 10, and a, b, c and d each represents an integer of 1 or more.)
-X-W (7)
(In Formula (7), X represents an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, or an interatomic bond, and W represents a hydrogen atom or a carbon number. A linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10; a phenyl group; an alkoxyphenyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, or a group represented by the following formula (8): Indicates.
—R 11 —COO—R 8 ′ (8)
(In Formula (8), R 11 represents a linear, branched, or cyclic alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, or an arylene group having 6 to 30 carbon atoms, and includes an ether bond or an ester bond. R 8 ′ is the same as described for R 8 ))

(発明5) 前記ハイパーブランチポリマーが、前記式(1)で表されるモノマーの単独重合物又は前記式(1)で表されるモノマーと前記式(2)〜(5)で表されるモノマーからなる群から選ばれる少なくとも1種との共重合体であるコア部と、前記式(I)、(II)、(III)又は(7)で表される酸分解性基とから構成される、上記発明3又は4に記載のハイパーブランチポリマー。 (Invention 5) The hyperbranched polymer is a homopolymer of the monomer represented by the formula (1) or the monomer represented by the formula (1) and the monomer represented by the formulas (2) to (5). A core part which is a copolymer with at least one selected from the group consisting of: and an acid-decomposable group represented by the formula (I), (II), (III) or (7) The hyperbranched polymer according to the invention 3 or 4 above.

(発明6) 前記ハイパーブランチポリマーが、前記式(1)で表されるモノマーの単独重合物又は前記式(1)で表されるモノマーと前記式(2)〜(4)で表されるモノマーからなる群から選ばれる少なくとも1種との共重合体であるコア部と、前記式(I)、(III)又は(IV)で表される酸分解性基とから構成される、上記発明3又は4に記載のハイパーブランチポリマー。 (Invention 6) The hyperbranched polymer is a homopolymer of the monomer represented by the formula (1) or the monomer represented by the formula (1) and the monomer represented by the formulas (2) to (4). The invention 3 above, comprising a core part which is a copolymer with at least one selected from the group consisting of: and an acid-decomposable group represented by the formula (I), (III) or (IV). Or the hyperbranched polymer of 4.

(発明7) 前記ハイパーブランチポリマーが、前記式(2)、(4)又は(5)で表されるモノマーからなる群から選ばれる少なくとも1種との共重合体であるコア部と、前記式(IV)で表される酸分解性基とから構成される、上記発明3又は4に記載のハイパーブランチポリマー。 (Invention 7) The core portion, wherein the hyperbranched polymer is a copolymer with at least one selected from the group consisting of monomers represented by the formula (2), (4) or (5), and the formula The hyperbranched polymer according to the invention 3 or 4, which comprises an acid-decomposable group represented by (IV).

(発明8) 前記式(1)で表されるモノマーが、前記式(1)においてYが炭素数1〜8のアルキレン基である上記発明3〜7のいずれか1項記載のハイパーブランチポリマー。 (Invention 8) The hyperbranched polymer according to any one of Inventions 3 to 7, wherein the monomer represented by the formula (1) is an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms in the formula (1).

(発明9) 前記式(1)で表されるモノマーがクロロメチルスチレンである上記発明3〜8のいずれか1項記載のハイパーブランチポリマー。 (Invention 9) The hyperbranched polymer according to any one of Inventions 3 to 8, wherein the monomer represented by the formula (1) is chloromethylstyrene.

(発明10) ハイパーブランチポリマーの重量平均分子量(Mw)が、2,000〜150,000である上記発明1〜9のいずれか1項記載のハイパーブランチポリマー。 (Invention 10) The hyperbranched polymer according to any one of Inventions 1 to 9, wherein the hyperbranched polymer has a weight average molecular weight (Mw) of 2,000 to 150,000.

(発明11) ハイパーブランチポリマーの重量平均分子量(Mw)が500〜150,000である上記発明10記載のレジスト組成物。 (Invention 11) The resist composition according to Invention 10, wherein the hyperbranched polymer has a weight average molecular weight (Mw) of 500 to 150,000.

(発明12) 前記ハイパーブランチポリマーのコア部を構成するモノマー単位が、前記ハイパーブランチポリマーを構成するモノマー単位に対し、10〜90モル%含有されることを特徴とする、上記発明4〜11のいずれか1項記載のハイパーブランチポリマー。 (Invention 12) In the inventions 4 to 11, the monomer unit constituting the core portion of the hyperbranched polymer is contained in an amount of 10 to 90 mol% with respect to the monomer unit constituting the hyperbranched polymer. The hyperbranched polymer according to any one of the above.

(発明13) 酸分解性基を構成する前記式(I)〜(IV)から選ばれる少なくとも1種の繰り返し単位が、前記ハイパーブランチポリマーを構成するモノマー単位に対し、10〜90モル%含有されることを特徴とする、上記発明4〜11のいずれか1項記載のハイパーブランチポリマー。 (Invention 13) At least one repeating unit selected from the above formulas (I) to (IV) constituting the acid-decomposable group is contained in an amount of 10 to 90 mol% based on the monomer unit constituting the hyperbranched polymer. The hyperbranched polymer according to any one of the above inventions 4 to 11, wherein

(発明14) 酸分解性基を構成する前記式(7)で表される基が、前記ハイパーブランチポリマーを構成するモノマー単位に対し、10〜50モル%含有されることを特徴とする、上記発明4〜11のいずれか1項記載のハイパーブランチポリマー。 (Invention 14) The group represented by the formula (7) constituting the acid-decomposable group is contained in an amount of 10 to 50 mol% with respect to the monomer unit constituting the hyperbranched polymer. The hyperbranched polymer according to any one of Inventions 4 to 11.

(発明15) 酸分解性基を構成する前記式(I)〜(IV)から選ばれる少なくとも1種の繰り返し単位において、R8が水素原子である繰り返し単位が、前記ハイパーブランチポリマーを構成するモノマー単位に対し、0〜70モル%含有されることを特徴とする、上記発明4〜11のいずれか1項記載のハイパーブランチポリマー。 (Invention 15) A monomer in which, in at least one repeating unit selected from the formulas (I) to (IV) constituting the acid-decomposable group, a repeating unit in which R 8 is a hydrogen atom constitutes the hyperbranched polymer. The hyperbranched polymer according to any one of the inventions 4 to 11, which is contained in an amount of 0 to 70 mol% based on the unit.

(発明16) ハイパーブランチポリマーに含まれる金属元素量が100ppb未満である上記発明1〜15のいずれか1項記載のハイパーブランチポリマー。 (Invention 16) The hyperbranched polymer according to any one of Inventions 1 to 15, wherein the amount of metal element contained in the hyperbranched polymer is less than 100 ppb.

(発明17) 前記式(1)で表わされるモノマーを単独でリビングラジカル重合させるか、又は前記式(1)で表されるモノマーと前記式(2)〜(5)から選ばれる少なくとも1種のモノマーとをリビングラジカル重合させる工程と、該工程において得られた重合体と酸分解性基を含有する化合物とを反応させることにより、該重合体に酸分解性基を導入する工程とを含むことを特徴とするハイパーブランチポリマーの製造方法。 (Invention 17) The monomer represented by the formula (1) is subjected to living radical polymerization alone or at least one selected from the monomer represented by the formula (1) and the formulas (2) to (5). A step of living radical polymerization of the monomer, and a step of introducing an acid-decomposable group into the polymer by reacting the polymer obtained in the step with a compound containing an acid-decomposable group. A method for producing a hyperbranched polymer.

(発明18) 下記式(1)で表わされるモノマーをリビングラジカル重合反応させてハイパーブランチポリマーを合成するハイパーブランチポリマー合成工程と、該合成されたハイパーブランチポリマーを酸分解性基を含有する化合物と反応させて、該ハイパーブランチポリマーの末端に酸分解性基を導入する酸分解性基導入工程とを含むことを特徴とするハイパーブランチポリマーの製造方法。

Figure 2007128104
(式(1)において、Yは、ヒドロキシル基又はカルボキシル基を含んでいてもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表す。Zは、ハロゲン原子を示す。) (Invention 18) A hyperbranched polymer synthesizing step for synthesizing a hyperbranched polymer by subjecting a monomer represented by the following formula (1) to a living radical polymerization reaction; and A method for producing a hyperbranched polymer, comprising: an acid-decomposable group introducing step of reacting and introducing an acid-decomposable group into a terminal of the hyperbranched polymer.
Figure 2007128104
(In Formula (1), Y represents a C1-C10 alkylene group which may contain a hydroxyl group or a carboxyl group. Z represents a halogen atom.)

(発明19) 上記発明1〜16のいずれか1項記載のハイパーブランチポリマーを含有するレジスト組成物。 (Invention 19) A resist composition containing the hyperbranched polymer according to any one of Inventions 1 to 16.

(発明20) さらに光酸発生剤を含有する上記発明19記載のレジスト組成物。 (Invention 20) The resist composition according to the invention 19, further comprising a photoacid generator.

本発明のハイパーブランチポリマーは、表面平滑性がナノオーダーで求められる電子線、遠紫外線(DUV)、及び極紫外線(EUV)光源に対応したレジスト材料のベース樹脂として好適に用いることができる。   The hyperbranched polymer of the present invention can be suitably used as a base resin for resist materials corresponding to electron beams, deep ultraviolet (DUV), and extreme ultraviolet (EUV) light sources whose surface smoothness is required on the nano order.

本発明のレジスト組成物は、超LSI製造用の微細パターンを形成することが可能であり、今後必要となる50nm以細の超微細パターン形成に対応できる。   The resist composition of the present invention can form a fine pattern for the production of VLSI, and can cope with the formation of an ultrafine pattern of 50 nm or less that will be required in the future.

Claims (9)

ポリマー分子末端に酸分解性基を有するハイパーブランチポリマーを包含することを特徴とするレジスト組成物。   A resist composition comprising a hyperbranched polymer having an acid-decomposable group at a polymer molecule terminal. 前記ハイパーブランチポリマーは、スチレン誘導体をリビングラジカル重合反応させて得られることを特徴とする請求項1に記載のレジスト組成物。   The resist composition according to claim 1, wherein the hyperbranched polymer is obtained by subjecting a styrene derivative to a living radical polymerization reaction. 前記ハイパーブランチポリマーにおけるコア部が、下記式(1)で表されるモノマーの重合物であることを特徴とする請求項1に記載のレジスト組成物。
Figure 2007128104
The resist composition according to claim 1, wherein the core portion of the hyperbranched polymer is a polymer of a monomer represented by the following formula (1).
Figure 2007128104
前記ハイパーブランチポリマーにおけるコア部が、下記式(1)で表されるモノマーの単独重合物であることを特徴とする請求項3に記載のレジスト組成物。
Figure 2007128104
The resist composition according to claim 3, wherein the core portion of the hyperbranched polymer is a homopolymer of a monomer represented by the following formula (1).
Figure 2007128104
前記ハイパーブランチポリマーにおけるコア部が、下記式(1)で表されるモノマーと下記(2)〜(5)から選ばれる少なくとも1種のモノマーとの共重合物であることを特徴とする請求項3に記載のレジスト組成物。
Figure 2007128104
(式(1)において、Yは、ヒドロキシル基又はカルボキシル基を含んでいてもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表す。Zは、ハロゲン原子を示す。)
Figure 2007128104
(式(2)〜(5)において、R1は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表わす。R2、R3は水素原子、炭素数1〜30の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、又は炭素数6〜30のアリール基を表わし、R2、R3は互いに同一でも異なっていても良い。R4は水素原子;炭素数1〜40の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基;トリアルキルシリル基(ここで、各アルキル基の炭素数は1〜6である);オキソアルキル基(ここで、アルキル基の炭素数は4〜20である);又は下記式(6)で表される基(ただし、R5は直鎖状、分岐鎖状、もしくは環状の炭素数1〜10のアルキル基、R6、R7は互いに独立して水素原子、直鎖状、分岐鎖状又は環状の炭素数1〜10のアルキル基を示すか、或いはR6、R7が直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1〜10のアルキル基を表すとき、互いに一緒になって環を形成しても良い)を表す。nは0から10の整数を示す。)
Figure 2007128104
The core portion in the hyperbranched polymer is a copolymer of a monomer represented by the following formula (1) and at least one monomer selected from the following (2) to (5). 3. The resist composition according to 3.
Figure 2007128104
(In Formula (1), Y represents a C1-C10 alkylene group which may contain a hydroxyl group or a carboxyl group. Z represents a halogen atom.)
Figure 2007128104
(In the formulas (2) to (5), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. R 2 and R 3 are a hydrogen atom, a straight chain having 1 to 30 carbon atoms, branched or Represents a cyclic alkyl group or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and R 2 and R 3 may be the same as or different from each other, R 4 represents a hydrogen atom; Or a cyclic alkyl group; a trialkylsilyl group (wherein each alkyl group has 1 to 6 carbon atoms); an oxoalkyl group (wherein the alkyl group has 4 to 20 carbon atoms); or A group represented by formula (6) (wherein R 5 is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a linear chain, Jo, or shows a branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or R 6, R 7 is a straight When referring to Jo or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, .n representing the good) to form a ring together with each other represent an integer of 0 to 10.)
Figure 2007128104
前記ハイパーブランチポリマーにおける酸分解性基が、下記式(I)〜(IV)からなる群から選ばれる少なくとも1種の基であることを特徴とする請求項1に記載のレジスト組成物。
Figure 2007128104
(式(I)〜(IV)において、R1'及びR2'はそれぞれR1及びR2について定義したのと同じであり、R8は水素原子;炭素数3〜40の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基;トリアルキルシリル基(ここで、各アルキル基の炭素数は1〜6である);オキソアルキル基(ここで、アルキル基の炭素数は4〜20である);又は上記式(6)で表される基を示す。R9及びR10は、水素原子;直鎖状、分岐鎖状もしくは環状の炭素数1〜10のアルキル基;又は炭素数6〜30のアリール基を示し、R9及びR10は互いに同一でも異なっていても良く、R9、R10は互いに一緒になって環を形成しても良い。Gはハロゲン原子;水素原子;直鎖状、分岐鎖状もしくは環状の炭素数1〜10のアルキル基;炭素数6〜30のアリール基;アルキルカルボニルオキシ基(ここで、アルキル基の炭素数は1〜10である)、アルキルオキシ基(ここで、アルキル基の炭素数は1〜10である)、フェニルオキシ基、チオエーテル基、アミノ基又はシアノ基を示す。mは0から10の整数を示し、a、b、c及びdはそれぞれ1以上の整数を示す。)
The resist composition according to claim 1, wherein the acid-decomposable group in the hyperbranched polymer is at least one group selected from the group consisting of the following formulas (I) to (IV).
Figure 2007128104
(In the formulas (I) to (IV), R 1 ′ and R 2 ′ are the same as defined for R 1 and R 2, respectively; R 8 is a hydrogen atom; A branched or cyclic alkyl group; a trialkylsilyl group (wherein each alkyl group has 1 to 6 carbon atoms); an oxoalkyl group (wherein the alkyl group has 4 to 20 carbon atoms); Or a group represented by the above formula (6), wherein R 9 and R 10 are a hydrogen atom, a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; R 9 and R 10 may be the same or different from each other, and R 9 and R 10 may be combined with each other to form a ring, G is a halogen atom; A branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; an aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Killcarbonyloxy group (wherein the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms), alkyloxy group (wherein the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms), phenyloxy group, thioether group, amino group Or a cyano group, m represents an integer of 0 to 10, and a, b, c and d each represents an integer of 1 or more.)
前記ハイパーブランチポリマーにおける酸分解性基が、下記式(7)の基を含むことを特徴とする請求項1に記載のレジスト組成物。
−X−W (7)
(式(7)において、Xは、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキレン基、又は原子間結合を表わし、Wは、水素原子、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基;フェニル基;炭素数7〜20のアルコキシフェニル基、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基、又は下記式(8)で表される基を示す。
−R11−COO−R8' (8)
The resist composition according to claim 1, wherein the acid-decomposable group in the hyperbranched polymer includes a group represented by the following formula (7).
-X-W (7)
(In Formula (7), X represents an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, or an interatomic bond, and W represents a hydrogen atom or a carbon number. 1-10 linear, branched or cyclic alkyl groups; phenyl groups; alkoxyphenyl groups having 7 to 20 carbon atoms, alkoxycarbonyl groups having 2 to 10 carbon atoms, or groups represented by the following formula (8) Indicates.
—R 11 —COO—R 8 ′ (8)
請求項1〜7のいずれか一つに記載のレジスト組成物によってパターンを形成されることを特徴とする半導体集積回路。   A semiconductor integrated circuit, wherein a pattern is formed by the resist composition according to claim 1. 請求項1〜7のいずれか一つに記載のレジスト組成物を用いてパターンを形成することを特徴とする半導体集積回路の製造方法。   A pattern is formed using the resist composition as described in any one of Claims 1-7, The manufacturing method of the semiconductor integrated circuit characterized by the above-mentioned.
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