JP2010139518A - Resist polymer - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resist polymer excellent in photosensitive resist properties or resist protective film properties and in dynamic liquid repellency. <P>SOLUTION: The resist polymer has a repeating unit (A) which is formed by polymerizing a compound represented by formula: CF<SB>2</SB>=CFCF<SB>2</SB>C(X<SP>A</SP>)(C(O)OZ<SP>A</SP>)(CH<SB>2</SB>)<SB>na</SB>CR<SP>A</SP>=CHR<SP>A</SP>, wherein X<SP>A</SP>represents H, cyano or a group represented by the formula -C(O)Z<SP>A</SP>; Z<SP>A</SP>represents H or a 1-20C monovalent organic group; na represents 0, 1 or 2; and R<SP>A</SP>represents H or a 1-20C monovalent organic group, and two R<SP>A</SP>'s may be the same as or different from each other. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、レジスト重合体、イマージョンリソグラフィー用レジスト重合体、イマージョンリソグラフィー用レジスト組成物、イマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜重合体、およびイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜組成物に関する。   The present invention relates to a resist polymer, a resist polymer for immersion lithography, a resist composition for immersion lithography, a resist protective film polymer for immersion lithography, and a resist protective film composition for immersion lithography.

半導体等の集積回路の製造においては、露光光源の光をマスクに照射して得られたマスクのパターン像を基板上の感光性レジスト層に投影して、該パターン像を感光性レジスト層に転写するリソグラフィー法が用いられる。通常、パターン像の投影は、スキャン方式により行われる。すなわち、パターン像の投影は、感光性レジスト層上を相対的に移動する投影レンズを介して、パターン像を感光性レジスト層に投影して行われる。   In the manufacture of integrated circuits such as semiconductors, the mask pattern image obtained by irradiating the light from the exposure light source onto the mask is projected onto the photosensitive resist layer on the substrate, and the pattern image is transferred to the photosensitive resist layer. A lithography method is used. Usually, the projection of the pattern image is performed by a scanning method. That is, the pattern image is projected by projecting the pattern image onto the photosensitive resist layer via a projection lens that moves relatively on the photosensitive resist layer.

本出願人は、レジスト重合体として、官能基を有するフルオロジエンの環化重合体を提案している。たとえば、本出願人は、前記フルオロジエンとして、1,1,2−トリフルオロ−4−アルコキシカルボニル−1,6−ヘプタジエン(CF=CFCHCH(C(O)OC(CH)CHCH=CH等。)を提案している(特許文献1参照。)。 The present applicant has proposed a cyclized polymer of a fluorodiene having a functional group as a resist polymer. For example, the applicant of the present invention uses 1,1,2-trifluoro-4-alkoxycarbonyl-1,6-heptadiene (CF 2 ═CFCH 2 CH (C (O) OC (CH 3 ) 3 ) as the fluorodiene. CH 2 CH = CH 2 etc.) is proposed (see Patent Document 1).

ところで、近年、イマージョンリソグラフィー法、すなわち、投影レンズ下部と感光性レジスト層上部との間を高屈折率な液状媒体(超純水等の液状媒体。)(以下、イマージョン液ともいう。)で満たしつつ、マスクのパターン像を投影レンズを介して感光性レジスト層に投影する方法が検討されている。
イマージョンリソグラフィー法においては、投影レンズと感光性レジスト層との間がイマージョン液で満たされるため、感光性レジスト層の成分(光酸発生剤等。)がイマージョン液に溶出する、感光性レジスト層がイマージョン液により膨潤する等の問題がある。かかる問題を解決すべく、イマージョンリソグラフィー用レジスト材料が検討されている。
イマージョンリソグラフィー用感光性レジスト材料としては、下式で表される3種の化合物の共重合体とフッ素系界面活性剤とを含むレジスト組成物が知られている(特許文献2参照。)。
By the way, in recent years, the immersion lithography method, that is, the space between the lower part of the projection lens and the upper part of the photosensitive resist layer is filled with a liquid medium having a high refractive index (liquid medium such as ultrapure water) (hereinafter also referred to as an immersion liquid). However, a method of projecting a mask pattern image onto a photosensitive resist layer through a projection lens has been studied.
In the immersion lithography method, since the space between the projection lens and the photosensitive resist layer is filled with the immersion liquid, a photosensitive resist layer in which components of the photosensitive resist layer (such as a photoacid generator) are eluted into the immersion liquid. There are problems such as swelling by immersion liquid. In order to solve this problem, resist materials for immersion lithography have been studied.
As a photosensitive resist material for immersion lithography, a resist composition containing a copolymer of three kinds of compounds represented by the following formula and a fluorosurfactant is known (see Patent Document 2).

Figure 2010139518
Figure 2010139518

また、イマージョンリソグラフィー法において、感光性レジスト層上にレジスト保護膜層を設け、感光性レジスト層の溶出と膨潤を抑制する試みもされている。
イマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜材料としては、下記化合物等の極性基を有する重合性化合物の繰り返し単位を含むアルカリ溶解性重合体とフッ素系界面活性剤とを含む組成物が知られている(特許文献3参照。)。
In addition, in the immersion lithography method, an attempt has been made to suppress elution and swelling of the photosensitive resist layer by providing a resist protective film layer on the photosensitive resist layer.
As a resist protective film material for immersion lithography, a composition containing an alkali-soluble polymer containing a repeating unit of a polymerizable compound having a polar group such as the following compound and a fluorosurfactant is known (patent document). 3).

Figure 2010139518
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また、イマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜重合体として、特許文献4にはCF=CFCFC(CF)(OR)CHCH=CH(bは水素原子、または、炭素数1〜15のアルキルオキシ基もしくはアルキルオキシアルキル基を、示す。)の環化重合により形成された下記繰り返し単位(p1)を含む重合体が記載され、特許文献5にはCF=CFCHCH(C(CFOH)CHCH=CHの環化重合により形成された下記繰り返し単位(p2)からなる重合体が記載されている。 Further, as a resist protective film polymer for immersion lithography, Patent Document 4 discloses that CF 2 = CFCF 2 C (CF 3 ) (OR g ) CH 2 CH = CH 2 (b g is a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 15 represents an alkyloxy group or an alkyloxyalkyl group.) And a polymer containing the following repeating unit (p1) formed by cyclopolymerization is described. Patent Document 5 describes CF 2 ═CFCH 2 CH (C A polymer composed of the following repeating unit (p2) formed by cyclopolymerization of (CF 3 ) 2 OH) CH 2 CH═CH 2 is described.

Figure 2010139518
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特開2005−298707号公報JP 2005-298707 A 特開2005−234178号公報JP 2005-234178 A 特開2005−352384号公報JP 2005-352384 A 特開2005−264131号公報JP 2005-264131 A 特開2007−072336号公報JP 2007-072336 A

官能基を有する環化重合性のフルオロジエンは、その重合体の特性を改善するために種々の構造が検討されるのが好ましい。しかし、実際にかかる検討を実施しようとしても、原料化合物の入手が困難であり、実施するのが難しかった。
カルボキシ基の類縁基を有するフルオロジエンに関しても、特許文献1に記載の1,1,2−トリフルオロ−4−アルコキシカルボニル−1,6−ヘプタジエンが知られるに過ぎず、他の化合物は知られていなかった。
The cyclopolymerizable fluorodiene having a functional group is preferably studied for various structures in order to improve the properties of the polymer. However, even if it actually tried to carry out such a study, it was difficult to obtain the raw material compound and it was difficult to carry out.
Regarding the fluorodiene having an analogous group of carboxy group, only 1,1,2-trifluoro-4-alkoxycarbonyl-1,6-heptadiene described in Patent Document 1 is known, and other compounds are known. It wasn't.

一方、イマージョンリソグラフィー用感光性レジスト材料は、感光性レジスト層上を移動する投影レンズにイマージョン液がよく追従するように、動的撥液性に優れているのが望ましい。たとえば、イマージョン液が水である場合、イマージョンリソグラフィー用感光性レジスト材料は、動的撥水性に優れているのが望ましい。しかし、かかるレジスト材料は知られていない。
たとえば、特許文献2に記載のフッ素系界面活性剤は非重合体状含フッ素化合物と非環式フルオロアルキル(メタ)アクリレートの重合体とにすぎず、特許文献2のレジスト組成物の動的撥水性は低かった。したがって、前記レジスト組成物から調製された感光性レジスト材料を用いたイマージョンリソグラフィー法において、高速移動する投影レンズにイマージョン液を追従させるのは容易ではないと考えられる。
On the other hand, the photosensitive resist material for immersion lithography is preferably excellent in dynamic liquid repellency so that the immersion liquid follows the projection lens moving on the photosensitive resist layer. For example, when the immersion liquid is water, it is desirable that the photosensitive resist material for immersion lithography is excellent in dynamic water repellency. However, such a resist material is not known.
For example, the fluorosurfactant described in Patent Document 2 is merely a polymer of a non-polymeric fluorine-containing compound and an acyclic fluoroalkyl (meth) acrylate, and the dynamic repellent property of the resist composition of Patent Document 2 Aqueous was low. Therefore, in the immersion lithography method using the photosensitive resist material prepared from the resist composition, it is considered that it is not easy to cause the immersion liquid to follow the projection lens that moves at high speed.

イマージョンリソグラフィー法において設けられるレジスト保護膜も、同様に動的撥液性に優れているのが望ましい。しかし、かかるレジスト保護膜材料は知られていない。
たとえば、特許文献3に記載のフッ素系界面活性剤は非重合体状含フッ素化合物と非環式フルオロアルキル(メタ)アクリレートの重合体とにすぎず、特許文献3のレジスト保護膜組成物の動的撥水性は低かった。
It is desirable that the resist protective film provided in the immersion lithography method is also excellent in dynamic liquid repellency. However, such a resist protective film material is not known.
For example, the fluorosurfactant described in Patent Document 3 is only a polymer of a non-polymeric fluorine-containing compound and an acyclic fluoroalkyl (meth) acrylate. The water repellency was low.

また、特許文献4または5に記載の重合体は、動的撥水性と現像液可溶性を充分に具備していない。したがって、これらのレジスト保護膜材料を用いたイマージョンリソグラフィー法において、レジスト保護膜層上を高速移動する投影レンズにイマージョン液を追従させるのは容易ではないと考えられる。   Further, the polymer described in Patent Document 4 or 5 does not have sufficient dynamic water repellency and developer solubility. Therefore, it is considered that it is not easy to cause the immersion liquid to follow the projection lens that moves at high speed on the resist protective film layer in the immersion lithography method using these resist protective film materials.

本発明は、感光性レジスト材料またはレジスト保護膜材料としての特性と、動的撥液性(特に動的撥水性。)とに優れたレジスト材料を提供すべくなされた発明である。   The present invention is an invention intended to provide a resist material excellent in characteristics as a photosensitive resist material or a resist protective film material and dynamic liquid repellency (particularly dynamic water repellency).

すなわち、本発明は下記発明を提供する。
<1> 下式(a)で表される化合物の重合により形成された繰り返し単位(A)を含むレジスト重合体。
CF=CFCFC(X)(C(O)OZ)(CHnaCR=CHR (a)。
式中の記号は、下記の意味を示す。
:水素原子、シアノ基または式−C(O)OZで表される基。
:水素原子または炭素数1〜20の1価有機基。
na:0、1または2。
:水素原子または炭素数1〜20の1価有機基であって、2個のRは同一であってもよく異なっていてもよい。
That is, the present invention provides the following inventions.
<1> A resist polymer containing a repeating unit (A) formed by polymerization of a compound represented by the following formula (a).
CF 2 = CFCF 2 C (X A ) (C (O) OZ A ) (CH 2 ) na CR A = CHR A (a).
The symbols in the formula have the following meanings.
X A : a hydrogen atom, a cyano group or a group represented by the formula —C (O) OZ A.
Z A : a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
na: 0, 1 or 2.
R A is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and two R A may be the same or different.

<2> 式(a)で表される化合物が、下式(a1)または下式(a2)で表される化合物である<1>に記載のレジスト重合体。
CF=CFCFCH(C(O)OZA1)CHCH=CH (a1)、
CF=CFCFC(C(O)OZA1CHCH=CH (a2)。
式中の記号は、下記の意味を示す。
A1:水素原子、式−C(ZA11で表される基、式−CHOZA12で表される基、または下式で表される基。
<2> The resist polymer according to <1>, wherein the compound represented by the formula (a) is a compound represented by the following formula (a1) or the following formula (a2).
CF 2 = CFCF 2 CH (C (O) OZ A1 ) CH 2 CH = CH 2 (a1),
CF 2 = CFCF 2 C (C (O) OZ A1) 2 CH 2 CH = CH 2 (a2).
The symbols in the formula have the following meanings.
Z A1 : a hydrogen atom, a group represented by the formula —C (Z A11 ) 3 , a group represented by the formula —CH 2 OZ A12 , or a group represented by the following formula.

Figure 2010139518
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A11、ZA12およびZA13:それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜20の1価飽和炭化水素基。
A13:式中の炭素原子と共同して、2価の環式炭化水素基を形成する炭素数3〜20の基。
ただし、1価飽和炭化水素基であるZA11、ZA12またはZA13、並びにQA13中の炭素原子−炭素原子間には、式−O−で表される基、式−C(O)−で表される基または式−C(O)O−で表される基が挿入されていてもよい。また、ZA11、ZA12、ZA13またはQA13中の炭素原子には、フッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。
Z A11 , Z A12 and Z A13 : each independently a hydrogen atom or a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
Q A13 : a group having 3 to 20 carbon atoms that forms a divalent cyclic hydrocarbon group in combination with a carbon atom in the formula.
However, Z A11 , Z A12 or Z A13 which is a monovalent saturated hydrocarbon group, and a carbon atom-carbon atom in Q A13 , a group represented by the formula —O—, a formula —C (O) — Or a group represented by the formula —C (O) O— may be inserted. In addition, a fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group may be bonded to the carbon atom in Z A11 , Z A12 , Z A13 or Q A13 .

<3> 式(a)で表される化合物の重合により形成された繰り返し単位(A)を含む、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大するイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体。
<4> 式(a)で表される化合物が、式(a1)または式(a2)で表される化合物である<3>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体。
<3> A resist polymer for immersion lithography, which contains a repeating unit (A) formed by polymerization of a compound represented by formula (a) and has increased alkali solubility by the action of an acid.
<4> The resist polymer for immersion lithography according to <3>, wherein the compound represented by formula (a) is a compound represented by formula (a1) or formula (a2).

<5> イマージョンリソグラフィー用レジスト重合体が、さらに含フッ素環構造を有する重合性化合物(f)の重合により形成された繰り返し単位(F)を含む、<3>または<4>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体。
<6> 重合性化合物(f)が、下式(f1)、下式(f2)、下式(f3)、下式(f4)または下式(f5)で表される化合物である<5>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体。
<5> The immersion lithography according to <3> or <4>, wherein the resist polymer for immersion lithography further comprises a repeating unit (F) formed by polymerization of a polymerizable compound (f) having a fluorine-containing ring structure. Resist polymer.
<6> The polymerizable compound (f) is a compound represented by the following formula (f1), the following formula (f2), the following formula (f3), the following formula (f4), or the following formula (f5). A resist polymer for immersion lithography as described in 1. above.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

式中の記号は下記の意味を示す。
:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基。
また、化合物(f1)〜(f5)中のフッ素原子は、炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基または炭素数1〜6のペルフルオロアルコキシ基に置換されていてもよい。
The symbols in the formula have the following meanings.
R F : A hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
In addition, the fluorine atom in the compounds (f1) to (f5) may be substituted with a C 1-6 perfluoroalkyl group or a C 1-6 perfluoroalkoxy group.

<7> イマージョンリソグラフィー用レジスト重合体が、さらに下式(b1)、下式(b2)、下式(b3)または下式(b4)で表される基を有する重合性化合物(b)の重合により形成された繰り返し単位を含む<3>〜<6>のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体。   <7> Polymerization of a polymerizable compound (b) in which the resist polymer for immersion lithography further has a group represented by the following formula (b1), the following formula (b2), the following formula (b3), or the following formula (b4) The resist polymer for immersion lithography according to any one of <3> to <6>, comprising a repeating unit formed by

Figure 2010139518
Figure 2010139518

式中の記号は下記の意味を示す。
B1:炭素数1〜6のアルキル基。
B1:式中の炭素原子と共同して環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基。
B2:炭素数1〜20の1価炭化水素基であって、3個のXB2は同一であってもよく異なっていてもよい。
:それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基またはアルキルカルボニル基であって炭素数1〜20の基、または水素原子。
また、XB1、QB1、XB2またはZ中の炭素原子−炭素原子間には式−O−で表される基、式−C(O)O−で表される基または式−C(O)−で表される基が挿入されていてもよく、XB1、QB1、XB2またはZ中の炭素原子にはフッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。
The symbols in the formula have the following meanings.
X B1 : an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Q B1 : a divalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group together with the carbon atom in the formula.
X B2 : a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and three X B2s may be the same or different.
Z B : each independently an alkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkylcarbonyl group, a group having 1 to 20 carbon atoms, or a hydrogen atom.
In addition, a group represented by the formula -O-, a group represented by the formula -C (O) O-, or a formula -C between the carbon atom and the carbon atom in X B1 , Q B1 , X B2 or Z B A group represented by (O)-may be inserted, and a fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group may be bonded to the carbon atom in X B1 , Q B1 , X B2 or Z B.

<8> 重合性化合物(b)が、下式(b1)、下式(b2)または下式(b3)で表される化合物である<7>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体。   <8> The resist polymer for immersion lithography according to <7>, wherein the polymerizable compound (b) is a compound represented by the following formula (b1), the following formula (b2), or the following formula (b3).

Figure 2010139518
Figure 2010139518

式中の記号は下記の意味を示す。
:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基。
B1:炭素数1〜6のアルキル基。
B1:式中の炭素原子と共同して環系炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基。
B2:炭素数1〜20のアルキル基であって、3個のXB2は同一であってもよく異なっていてもよい。
B3:式−CFC(CF)(OZ)(CHnb−、または式−CHCH((CHmbC(CF(OZ))(CHnb−で表される基。
:アルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基またはアルキルカルボニル基であって炭素数1〜20の基、または水素原子。
mbおよびnb:それぞれ独立に、0、1、または2。
ただし、XB1、QB1、XB2またはZの炭素原子−炭素原子間には−O−、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されていてもよく、また、XB1、QB1、XB2またはZの炭素原子にはフッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。
The symbols in the formula have the following meanings.
R B : a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
X B1 : an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Q B1 : a divalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group in cooperation with the carbon atom in the formula.
X B2 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and three X B2s may be the same or different.
Q B3 : Formula —CF 2 C (CF 3 ) (OZ B ) (CH 2 ) nb —, or Formula —CH 2 CH ((CH 2 ) mb C (CF 3 ) 2 (OZ B )) (CH 2 ) a group represented by nb- .
Z B : an alkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkylcarbonyl group, a group having 1 to 20 carbon atoms, or a hydrogen atom.
mb and nb: each independently 0, 1, or 2.
However, X B1, Q B1, carbon atoms X B2 or Z B - is between the carbon atoms -O -, - C (O) O- or -C (O) - is may be inserted, also, A fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group may be bonded to the carbon atom of X B1 , Q B1 , X B2 or Z B.

<9> <3>〜<8>のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体、光酸発生剤、および有機溶媒を含むイマージョンリソグラフィー用レジスト形成組成物。   <9> A resist forming composition for immersion lithography, comprising the resist polymer for immersion lithography according to any one of <3> to <8>, a photoacid generator, and an organic solvent.

<10> イマージョンリソグラフィー法によるレジストパターンの形成方法であって、<9>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト形成組成物を基板上に塗布して基板上にレジスト膜を形成する工程、イマージョンリソグラフィー工程、および現像工程をこの順に行う、基板上にレジストパターンを形成するレジストパターンの形成方法。   <10> A method of forming a resist pattern by an immersion lithography method, the step of applying a resist formation composition for immersion lithography according to <9> on a substrate to form a resist film on the substrate, an immersion lithography step, And a developing method for forming a resist pattern on a substrate, wherein the developing steps are performed in this order.

<11> 式(a)で表される化合物の重合により形成された繰り返し単位(A)を含む重合体(A)と、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する重合体(B)とを含むイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物。
<12> 式(a)で表される化合物が、下式(a1)または下式(a2)で表される化合物である<11>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物。
<11> A polymer (A) containing a repeating unit (A) formed by polymerization of a compound represented by the formula (a) and a polymer (B) whose alkali solubility is increased by the action of an acid. A resist composition for immersion lithography.
<12> The resist composition for immersion lithography according to <11>, wherein the compound represented by the formula (a) is a compound represented by the following formula (a1) or the following formula (a2).

<13> 重合体(A)が、含フッ素環構造を有する重合性化合物(f)の重合により形成された繰り返し単位(F)とを含む重合体(AF)である<11>または<12>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物。
<14> 重合性化合物(f)が、式(f1)、式(f2)、式(f3)、式(f4)または式(f5)で表される化合物である<13>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物。
<13> The polymer (A) is a polymer (AF) including a repeating unit (F) formed by polymerization of a polymerizable compound (f) having a fluorine-containing ring structure. <11> or <12> A resist composition for immersion lithography as described in 1. above.
<14> The immersion lithography according to <13>, wherein the polymerizable compound (f) is a compound represented by the formula (f1), the formula (f2), the formula (f3), the formula (f4), or the formula (f5). Resist composition.

<15> 重合体(B)が、式(b1)、式(b2)、式(b3)または式(b4)で表される基を有する重合性化合物(b)である<11>〜<14>のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物。
<16> 重合性化合物(b)が、式(b1)、式(b2)または式(b3)で表される化合物である<15>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物。
<15> The polymer (B) is a polymerizable compound (b) having a group represented by the formula (b1), formula (b2), formula (b3) or formula (b4) <11> to <14 > The resist composition for immersion lithography according to any one of the above.
<16> The resist composition for immersion lithography according to <15>, wherein the polymerizable compound (b) is a compound represented by the formula (b1), the formula (b2), or the formula (b3).

<17> 重合体(B)に対して重合体(A)を0.1〜30質量%含む<11>〜<16>のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物。   <17> The resist composition for immersion lithography according to any one of <11> to <16>, comprising 0.1 to 30% by mass of the polymer (A) with respect to the polymer (B).

<18> <11>〜<17>のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物、光酸発生剤および有機溶媒を含むイマージョンリソグラフィー用レジスト形成組成物。   <18> A resist forming composition for immersion lithography comprising the resist composition for immersion lithography according to any one of <11> to <17>, a photoacid generator and an organic solvent.

<19> イマージョンリソグラフィー法によるレジストパターンの形成方法であって、<18>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト形成組成物を基板上に塗布して基板上にレジスト膜を形成する工程、イマージョンリソグラフィー工程、および現像工程をこの順に行う、基板上にレジストパターンを形成するレジストパターンの形成方法。   <19> A method of forming a resist pattern by an immersion lithography method, the step of applying a resist formation composition for immersion lithography according to <18> on a substrate to form a resist film on the substrate, an immersion lithography step, And a developing method for forming a resist pattern on a substrate, wherein the developing steps are performed in this order.

<20> 式(a)で表される化合物の重合により形成された繰り返し単位(A)を含む、アルカリ溶解性のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜重合体。
<21> 式(a)で表される化合物が、式(a1)または式(a2)で表される化合物である請求項20に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜重合体。
<20> An alkali-soluble resist protective film polymer for immersion lithography, comprising a repeating unit (A) formed by polymerization of a compound represented by formula (a).
<21> The resist protective film polymer for immersion lithography according to claim 20, wherein the compound represented by the formula (a) is a compound represented by the formula (a1) or the formula (a2).

<22> イマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜重合体が、さらに含フッ素環構造を有する重合性化合物(f)の重合により形成された繰り返し単位(F)とを含む、<20>または<21>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜重合体。
<23> 重合性化合物(f)が、式(f1)、式(f2)、式(f3)、式(f4)または式(f5)で表される化合物である<22>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜重合体。
<22> The resist protective film polymer for immersion lithography further includes a repeating unit (F) formed by polymerization of a polymerizable compound (f) having a fluorine-containing ring structure, described in <20> or <21> A resist protective film polymer for immersion lithography.
<23> The immersion lithography according to <22>, wherein the polymerizable compound (f) is a compound represented by the formula (f1), the formula (f2), the formula (f3), the formula (f4), or the formula (f5). Resist protective film polymer.

<24> <20>〜<23>のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜重合体と有機溶媒を含むイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜形成組成物。   <24> A resist protective film forming composition for immersion lithography comprising the resist protective film polymer for immersion lithography according to any one of <20> to <23> and an organic solvent.

<25> 感光性レジスト材料を基板上に塗布して基板上にレジスト膜を形成する工程、<24>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜形成組成物を該レジスト膜上に塗布してレジスト膜上にレジスト保護膜を形成する工程、イマージョンリソグラフィー工程、現像工程をこの順に行う、基板上にレジストパターンを形成するレジストパターンの形成方法。   <25> A step of applying a photosensitive resist material onto a substrate to form a resist film on the substrate, and applying the resist protective film forming composition for immersion lithography according to <24> onto the resist film. A resist pattern forming method for forming a resist pattern on a substrate, wherein a resist protective film forming step, an immersion lithography step, and a developing step are performed in this order.

<26> 式(a)で表される化合物の重合により形成された繰り返し単位(A)を含む重合体(A)と、含フッ素環構造を有する重合性化合物(f)の重合により形成された繰り返し単位(F)を含む重合体(F)とを含む、イマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜組成物。
<27> 式(a)で表される化合物が、式(a1)または式(a2)で表される化合物である<26>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜組成物。
<26> formed by polymerization of a polymer (A) containing a repeating unit (A) formed by polymerization of a compound represented by formula (a) and a polymerizable compound (f) having a fluorine-containing ring structure A resist protective film composition for immersion lithography, comprising a polymer (F) containing a repeating unit (F).
<27> The resist protective film composition for immersion lithography according to <26>, wherein the compound represented by the formula (a) is a compound represented by the formula (a1) or the formula (a2).

<28> 重合体(F)が、繰り返し単位(A)と繰り返し単位(F)とを含む重合体(FA)である<26>または<27>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜組成物。
<29> 重合性化合物(f)が、式(f1)、式(f2)、式(f3)、式(f4)または式(f5)で表される化合物である<26>〜<28>のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜組成物。
<28> The resist protective film composition for immersion lithography according to <26> or <27>, wherein the polymer (F) is a polymer (FA) containing the repeating unit (A) and the repeating unit (F).
<29> The polymerizable compound (f) is a compound represented by the formula (f1), the formula (f2), the formula (f3), the formula (f4), or the formula (f5). The resist protective film composition for immersion lithography according to any one of the above.

<30> 重合体(A)に対して重合体(F)を0.1〜200質量%含む<26>〜<29>のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜組成物。   <30> The resist protective film composition for immersion lithography according to any one of <26> to <29>, comprising 0.1 to 200% by mass of the polymer (F) with respect to the polymer (A).

<31> <26>〜<30>のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜組成物と有機溶媒を含むイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜形成組成物。   <31> A resist protective film forming composition for immersion lithography comprising the resist protective film composition for immersion lithography according to any one of <26> to <30> and an organic solvent.

<32> 感光性レジスト材料を基板上に塗布して基板上にレジスト膜を形成する工程、<31>に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜形成組成物を該レジスト膜上に塗布してレジスト膜上にレジスト保護膜を形成する工程、イマージョンリソグラフィー工程、現像工程をこの順に行う、基板上にレジストパターンを形成するレジストパターンの形成方法。   <32> A step of applying a photosensitive resist material on a substrate to form a resist film on the substrate, and applying the resist protective film-forming composition for immersion lithography according to <31> onto the resist film. A resist pattern forming method for forming a resist pattern on a substrate, wherein a resist protective film forming step, an immersion lithography step, and a developing step are performed in this order.

本発明によれば、感光性レジスト特性(短波長光に対する透明性、エッチング耐性等。)またはレジスト保護膜特性(感光性レジストの膨潤と溶出の抑制等。)と、動的撥液性(特に動的撥水性。)とに優れたレジスト重合体が提供される。本発明のレジスト重合体を用いることにより、マスクのパターン像を高解像度に転写可能なイマージョンリソグラフィー法の安定した高速実施が可能となる。   According to the present invention, photosensitive resist properties (transparency to short wavelength light, etching resistance, etc.) or resist protective film properties (suppression of swelling and elution of photosensitive resist, etc.) And a resist polymer excellent in dynamic water repellency. By using the resist polymer of the present invention, it is possible to stably carry out an immersion lithography method capable of transferring a mask pattern image with high resolution.

本明細書において、式(a)で表される化合物を化合物(a)とも、式−C(O)OZで表される基を−C(O)OZとも、記す。他の化合物と他の基も同様に記す。
また、基中の記号は特に記載しない限り前記と同義である。
In the present specification, a compound represented by the formula (a) is referred to as a compound (a), and a group represented by the formula —C (O) OZ A is referred to as —C (O) OZ A. Other compounds and other groups are also described in the same manner.
Further, symbols in the group are as defined above unless otherwise specified.

本発明は、下記化合物(a)の重合により形成された繰り返し単位(A)を含むレジスト重合体を提供する。
CF=CFCFC(X)(C(O)OZ)(CHnaCR=CHR (a)。
The present invention provides a resist polymer containing a repeating unit (A) formed by polymerization of the following compound (a).
CF 2 = CFCF 2 C (X A ) (C (O) OZ A ) (CH 2 ) na CR A = CHR A (a).

は、水素原子または−C(O)OZが好ましい。
naは、1が好ましい。
は、水素原子が好ましい。
X A is preferably a hydrogen atom or —C (O) OZ A.
na is preferably 1.
R A is preferably a hydrogen atom.

は、水素原子、式−C(ZA11で表される基(以下、基(G1)ともいう。)、式−CHOZA12で表される基(以下、基(G2)ともいう。)、または下式で表される基(以下、基(G3)ともいう。)が好ましい。 Z A is a hydrogen atom, a group represented by the formula —C (Z A11 ) 3 (hereinafter also referred to as group (G1)), a group represented by the formula —CH 2 OZ A12 (hereinafter referred to as group (G2)). Or a group represented by the following formula (hereinafter also referred to as group (G3)) is preferable.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

基(G1)におけるZA11が炭素数1〜20の1価飽和炭化水素基である場合、ZA11は、非環式の基であってもよく、環式の基を含む基であってもよい。非環式の基は、直鎖状の基であってもよく分岐状の基であってもよい。環式の基を含む基は、多環式の基を含む基であってもよく単環式の基を含む基であってもよい。多環式の基を含む基は、橋かけ環式の基を含む基であってもよく縮合環式の基を含む基であってもよい。 When Z A11 in the group (G1) is a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, Z A11 may be an acyclic group or a group containing a cyclic group. Good. The acyclic group may be a linear group or a branched group. The group containing a cyclic group may be a group containing a polycyclic group or a group containing a monocyclic group. The group containing a polycyclic group may be a group containing a bridged cyclic group or a group containing a condensed cyclic group.

環式の基を含む基の具体例としては、下式で表されるいずれかの基を含む基、該中の水素原子がフッ素原子に置換された基を含む基が挙げられる。   Specific examples of the group containing a cyclic group include a group containing any group represented by the following formula, and a group containing a group in which a hydrogen atom in the group is substituted with a fluorine atom.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

環式の基を含む基中の水素原子がフッ素原子に置換された基の具体例としては、下記基が挙げられる。   Specific examples of the group in which a hydrogen atom in a group containing a cyclic group is substituted with a fluorine atom include the following groups.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

基(G1)における3個のZA11は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
基(G1)における3個のZA11は、2個が炭素数1〜6の1価飽和炭化水素基であり1個が炭素数1〜12の1価環式飽和炭化水素基であるか、2個が水素原子であり1個が炭素数1〜12のポリフルオロアルキル基であるか、3個が炭素数1〜6の1価飽和炭化水素基であるのが好ましく、2個が炭素数1〜6のアルキル基(メチル基が好ましい。)であり1個が1−アダマンチル基であるか、式−CHFZで表されるポリフルオロアルキル基(ただし、RFZは炭素数1〜10のペルフルオロアルキル基を示す。)であるか、3個が炭素数1〜6のアルキル基(メチル基が好ましい。)であるのが特に好ましい。
Three Z A11 in the group (G1) may be the same or different.
Three Z A11 in the group (G1) are two monovalent saturated hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms and one is a monovalent cyclic saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, Preferably two are hydrogen atoms and one is a polyfluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or three are monovalent saturated hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms, and two are carbon atoms. 1 to 6 alkyl groups (preferably a methyl group) and one is a 1-adamantyl group, or a polyfluoroalkyl group represented by the formula —CH 2 R FZ (wherein R FZ represents 1 to 10 is a perfluoroalkyl group.) Or 3 are preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (preferably a methyl group).

基(G1)の具体例としては、下式で表される基が挙げられる。   Specific examples of the group (G1) include a group represented by the following formula.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

基(G2)におけるZA12は、炭素数1〜12の飽和炭化水素基、炭素数1〜12の−O−を含む飽和炭化水素基、炭素数1〜12の含フッ素飽和炭化水素基、または炭素数1〜12の−O−を含む含フッ素飽和炭化水素基が好ましい。 ZA12 in the group (G2) is a saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a saturated hydrocarbon group containing -O- having 1 to 12 carbon atoms, a fluorine-containing saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or A fluorine-containing saturated hydrocarbon group containing -O- having 1 to 12 carbon atoms is preferred.

基(G2)の具体例としては、下式で表されるいずれかの基が挙げられる。   Specific examples of the group (G2) include any group represented by the following formula.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

A13は、炭素数1〜6の飽和炭化水素基または炭素数1〜6の−O−を含む飽和炭化水素基が好ましい。
A13は、炭素数4〜12の飽和炭化水素基、炭素原子−炭素原子間に−O−、−C(O)−または−C(O)O−が挿入されている炭素数4〜12の飽和炭化水素基、炭素数4〜12の含フッ素飽和炭化水素基、または炭素原子−炭素原子間に−O−、−C(O)−または−C(O)O−が挿入されている炭素数4〜12の含フッ素飽和炭化水素基が好ましい。
Z A13 is preferably a saturated hydrocarbon group containing 1 to 6 carbon atoms or a saturated hydrocarbon group containing 1 to 6 carbon atoms —O—.
Q A13 represents a saturated hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms, 4 to 12 carbon atoms in which —O—, —C (O) —, or —C (O) O— is inserted between carbon atoms. Saturated hydrocarbon group, a fluorine-containing saturated hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms, or —O—, —C (O) — or —C (O) O— is inserted between the carbon atom and the carbon atom. A fluorine-containing saturated hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms is preferred.

基(G3)の具体例としては、下式で表されるいずれかの基が挙げられる。   Specific examples of the group (G3) include any group represented by the following formula.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

化合物(a)は、下記化合物(a1)または(a2)が好ましい。
CF=CFCF−CH(C(O)OZA1)CHCH=CH (a1)。
CF=CFCF−C(C(O)OZA1CHCH=CH (a2)。
The compound (a) is preferably the following compound (a1) or (a2).
CF 2 = CFCF 2 -CH (C (O) OZ A1) CH 2 CH = CH 2 (a1).
CF 2 = CFCF 2 -C (C (O) OZ A1) 2 CH 2 CH = CH 2 (a2).

化合物(a)の具体例としては、下記化合物が挙げられる。   Specific examples of the compound (a) include the following compounds.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

化合物(a)は、CH=C(C(O)OZとCH=CH(CHnaBrを塩基性化合物の存在下に反応させてCH(C(O)OZ((CHnaCH=CH)を得て、つぎにCH(C(O)OZ((CHnaCH=CH)とCF=CFCFOSOFを塩基性化合物の存在下に反応させて得られたCF=CFCFC(C(O)OZ(CHnaCH=CH(以下、化合物(p1)ともいう。)を用いて製造するのが好ましい(ただし、Zは炭素数1〜20の1価有機基を示す。Zは、Zと同一であるのが好ましい。)。
たとえば、CF=CFCFC(C(O)OH)(CHnaCH=CHは、化合物(p1)を加水分解して製造するのが好ましい。
CF=CFCFCH(C(O)OH)(CHnaCH=CHは、化合物(p1)を脱炭酸して製造するのが好ましい。
Compound (a) is obtained by reacting CH 2 ═C (C (O) OZ P ) 2 and CH 2 ═CH (CH 2 ) na Br in the presence of a basic compound to obtain CH (C (O) OZ P ). 2 ((CH 2 ) na CH═CH 2 ), then base CH (C (O) OZ P ) 2 ((CH 2 ) na CH═CH 2 ) and CF 2 = CFCF 2 OSO 2 F CF 2 ═CFCF 2 C (C (O) OZ P ) 2 (CH 2 ) na CH═CH 2 (hereinafter also referred to as compound (p1)) obtained by reacting in the presence of the active compound. preferably produced (although, Z P is .Z P to a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is preferably the same as Z a.).
For example, CF 2 ═CFCF 2 C (C (O) OH) 2 (CH 2 ) na CH═CH 2 is preferably produced by hydrolyzing the compound (p1).
CF 2 ═CFCF 2 CH (C (O) OH) (CH 2 ) na CH═CH 2 is preferably produced by decarboxylation of the compound (p1).

本発明のレジスト重合体の重量平均分子量は、1000〜100000が好ましく、1000〜50000が特に好ましい。   The weight average molecular weight of the resist polymer of the present invention is preferably from 1,000 to 100,000, particularly preferably from 1,000 to 50,000.

本発明のレジスト重合体は、動的撥液性、特に動的撥水性に優れている。その理由は必ずしも明確ではないが、化合物(a)は環化重合性の化合物であり、化合物(a)の環化重合により形成される下記のいずれかの繰り返し単位(A)を含む重合体を通常は形成する。   The resist polymer of the present invention is excellent in dynamic liquid repellency, particularly dynamic water repellency. The reason is not necessarily clear, but the compound (a) is a cyclopolymerizable compound, and a polymer containing any one of the following repeating units (A) formed by cyclopolymerization of the compound (a) is used. Usually formed.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

該重合体は、主鎖にかさ高い含フッ素環構造を有する繰り返し単位を含む重合体であり、従来公知の化合物(1,1,2−トリフルオロ−4−アルコキシカルボニル−1,6−ヘプタジエン。)の環化重合により形成される繰り返し単位を含む重合体に比較して、フッ素含量が高いため、動的撥液性、特に動的撥水性に優れていると考えられる。
したがって、本発明のレジスト重合体を用いることにより、イマージョン液に浸入されにくく、イマージョン液がよく滑るイマージョンリソグラフィー用材料の調製が容易となる。
The polymer is a polymer containing a repeating unit having a bulky fluorine-containing ring structure in the main chain, and is a conventionally known compound (1,1,2-trifluoro-4-alkoxycarbonyl-1,6-heptadiene. ) Is higher than the polymer containing a repeating unit formed by cyclopolymerization, and is considered to be excellent in dynamic liquid repellency, particularly dynamic water repellency.
Therefore, by using the resist polymer of the present invention, it is easy to prepare an immersion lithography material that hardly penetrates into the immersion liquid and that slides well.

本発明は、化合物(a)の重合により形成された繰り返し単位(A)を含む、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大するイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体(以下、Imレジスト重合体ともいう。)を提供する。   The present invention provides a resist polymer for immersion lithography (hereinafter, also referred to as an Im resist polymer) that includes the repeating unit (A) formed by polymerization of the compound (a) and that increases alkali solubility by the action of an acid. provide.

本発明のImレジスト重合体は、繰り返し単位(A)を含むため動的撥水性に特に優れている。Imレジスト重合体から調製された感光性レジスト材料を用いたイマージョンリソグラフィー法においては、感光性レジスト層上を高速移動する投影レンズにイマージョン液がよく追従する。
また、本発明のImレジスト重合体は酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する重合体であり、Imレジスト重合体から調製された感光性レジスト層の露光部分はアルカリ溶液により容易に除去できる。したがって、本発明のImレジスト重合体により、マスクのパターン像を高解像度に転写可能なイマージョンリソグラフィー法を高速実施できる。
The Im resist polymer of the present invention is particularly excellent in dynamic water repellency because it contains the repeating unit (A). In the immersion lithography method using a photosensitive resist material prepared from an Im resist polymer, the immersion liquid follows the projection lens that moves at high speed on the photosensitive resist layer.
The Im resist polymer of the present invention is a polymer whose alkali solubility is increased by the action of an acid, and the exposed portion of the photosensitive resist layer prepared from the Im resist polymer can be easily removed with an alkaline solution. Therefore, by using the Im resist polymer of the present invention, an immersion lithography method capable of transferring a mask pattern image with high resolution can be performed at high speed.

本発明のImレジスト重合体における化合物(a)は、化合物(a1)または(a2)が好ましい。また、Imレジスト重合体における繰り返し単位(A)は、1種のみからなってもよく、2種以上からなっていてもよい。   The compound (a) in the Im resist polymer of the present invention is preferably the compound (a1) or (a2). Further, the repeating unit (A) in the Im resist polymer may be composed of only one type, or may be composed of two or more types.

本発明のImレジスト重合体は、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する繰り返し単位を含むのが好ましい。前記繰り返し単位は、繰り返し単位(A)に由来する繰り返し単位であってもよく、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する他の重合性化合物の重合により形成された繰り返し単位であってもよい。   The Im resist polymer of the present invention preferably contains a repeating unit whose alkali solubility is increased by the action of an acid. The repeating unit may be a repeating unit derived from the repeating unit (A), or may be a repeating unit formed by polymerization of another polymerizable compound whose alkali solubility is increased by the action of an acid.

前者の繰り返し単位としては、Zが基(G1)、基(G2)または基(G3)である化合物(a)の重合により形成された繰り返し単位が挙げられる。
後者の繰り返し単位としては、下記基(b1)、(b2)、(b3)または(b4)を有する重合性化合物(b)が好ましく、下記化合物(b1)、(b2)または(b3)が特に好ましい。
The repeating unit of the former, Z A is a group (G1), include groups (G2) or repeating units formed by polymerization of group (G3), Compound (a).
As the latter repeating unit, the polymerizable compound (b) having the following group (b1), (b2), (b3) or (b4) is preferable, and the following compound (b1), (b2) or (b3) is particularly preferable. preferable.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

B1は、炭素数1〜6のアルキル基またはエーテル性酸素原子を含む炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、メチル基またはエチル基が特に好ましい。 X B1 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms containing an etheric oxygen atom, and particularly preferably a methyl group or an ethyl group.

B1と式中の炭素原子により形成される2価の基は、脂肪族の基が好ましく、飽和脂肪族の基が特に好ましい。前記2価の基は、単環式炭化水素基であってもよく単環式炭化水素基であってもよい。前記2価の基は、単環式炭化水素基が好ましく、橋かけ環式炭化水素基が特に好ましい。
B1中の炭素原子−炭素原子間に−O−、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されている場合は、−C(O)O−が挿入されているのが好ましい。QR1中の炭素原子にフッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合している場合は、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合しているのが好ましい。
The divalent group formed by Q B1 and the carbon atom in the formula is preferably an aliphatic group, particularly preferably a saturated aliphatic group. The divalent group may be a monocyclic hydrocarbon group or a monocyclic hydrocarbon group. The divalent group is preferably a monocyclic hydrocarbon group, particularly preferably a bridged cyclic hydrocarbon group.
Carbon atom in Q B1 - -O between carbon atoms -, - the case where is inserted, -C (O) O-is inserted - C (O) O-or -C (O) Is preferred. Fluorine atom to carbon atom in Q R1, if hydroxy or carboxy group is bonded, the hydroxy group or carboxy group is bonded is preferred.

B2は、3個とも炭素数1〜3のアルキル基であるか、2個が炭素数1〜3のアルキル基であり1個が炭素数4〜20の1価の環式炭化水素基(1−アダマンチル基等。)であるのが好ましい。 X B2 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or two are alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms and one is a monovalent cyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms ( 1-adamantyl group, etc.).

は、−C(ZB11(ただし、ZB11は炭素数1〜12の1価の飽和炭化水素基を示す。以下同様。)または−CHOZB11が好ましく、−C(CH、−CHOCH、−CHOCHCH)、−CHOC(CHまたは下記のいずれかの基が特に好ましい。 Z B is —C (Z B11 ) 3 (where Z B11 represents a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms; the same shall apply hereinafter) or —CH 2 OZ B11 is preferred, and —C (CH 3 ) 3 , —CH 2 OCH 3 , —CH 2 OCH 2 CH 3 ), —CH 2 OC (CH 3 ) 3 or any of the following groups is particularly preferred.

は、水素原子、フッ素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基が好ましく、水素原子またはメチル基が特に好ましい。 R B is preferably a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.

B3中のnbは、1が好ましい。
B3中のmbは、0が好ましい。
B3は、−CFC(CF)(OC(ZB11)CH−、−CFC(CF)(OCHOZB11)CH−、−CHCH(C(CF(OCHOZB11))CH−または−CHCH(C(CF(OC(ZB11))CH−が好ましい。
Nb in Q B3 is preferably 1.
Mb in Q B3, 0 is preferable.
Q B3 is, -CF 2 C (CF 3) (OC (Z B11) 3) CH 2 -, - CF 2 C (CF 3) (OCH 2 OZ B11) CH 2 -, - CH 2 CH (C (CF 3) 2 (OCH 2 OZ B11 )) CH 2 - or -CH 2 CH (C (CF 3 ) 2 (OC (Z B11) 3)) CH 2 - is preferred.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

基(b1)の具体例としては、下式で表されるいずれかの基が挙げられる。   Specific examples of the group (b1) include any group represented by the following formula.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

基(b2)の具体例としては、下式で表されるいずれかの基が挙げられる。   Specific examples of the group (b2) include any group represented by the following formula.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

化合物(b1)は、下記化合物(b11)、(b12)、(b13)、(b14)または(b15)が好ましく、化合物(b11)が特に好ましい。   The compound (b1) is preferably the following compound (b11), (b12), (b13), (b14) or (b15), particularly preferably the compound (b11).

Figure 2010139518
Figure 2010139518

化合物(b2)は、下記化合物(b21)または(b22)が好ましい。   The compound (b2) is preferably the following compound (b21) or (b22).

Figure 2010139518
Figure 2010139518

化合物(b3)は、CF=CFCFC(CF)(OC(ZB11)CHCH=CH、CF=CFCFC(CF)(OCHOZB11)CHCH=CH、CF=CFCHCH(C(CF(OCHOZB11))CHCH=CH、またはCF=CFCHCH(C(CF(OC(ZB11))CHCH=CHが好ましい。 The compound (b3) contains CF 2 ═CFCF 2 C (CF 3 ) (OC (Z B11 ) 3 ) CH 2 CH═CH 2 , CF 2 ═CFCF 2 C (CF 3 ) (OCH 2 OZ B11 ) CH 2 CH ═CH 2 , CF 2 ═CFCH 2 CH (C (CF 3 ) 2 (OCH 2 OZ B11 )) CH 2 CH═CH 2 , or CF 2 ═CFCH 2 CH (C (CF 3 ) 2 (OC (Z B11 3 )) CH 2 CH═CH 2 is preferred.

化合物(b1)の具体例としては、下記化合物が挙げられる。   Specific examples of the compound (b1) include the following compounds.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

化合物(b2)の具体例としては、下記化合物が挙げられる。   Specific examples of the compound (b2) include the following compounds.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

化合物(b3)の具体例としては、下記化合物が挙げられる。   Specific examples of the compound (b3) include the following compounds.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

本発明のIm重合体の動的撥液性をさらに向上させるために、本発明のImレジスト重合体は、さらに含フッ素環構造を有する重合性化合物(f)の重合により形成された繰り返し単位(F)を含んでいるのが好ましい。
重合性化合物(f)は、1価重合性基と1価含フッ素環式炭化水素基とを有する化合物が好ましい。
1価重合性基は、ビニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、2−フルオロ−アクリロイルオキシ基、または2−フルオロアルキル−アクリロイルオキシ基が好ましく、(メタ)アクリロイルオキシ基が特に好ましい。ただし、(メタ)アクリロイルオキシ基とは、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基を意味する(以下同様。)。
In order to further improve the dynamic liquid repellency of the Im polymer of the present invention, the Im resist polymer of the present invention further comprises a repeating unit formed by polymerization of a polymerizable compound (f) having a fluorine-containing ring structure ( F) is preferably included.
The polymerizable compound (f) is preferably a compound having a monovalent polymerizable group and a monovalent fluorine-containing cyclic hydrocarbon group.
The monovalent polymerizable group is preferably a vinyl group, a (meth) acryloyloxy group, a 2-fluoro-acryloyloxy group, or a 2-fluoroalkyl-acryloyloxy group, and a (meth) acryloyloxy group is particularly preferable. However, the (meth) acryloyloxy group means an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group (the same applies hereinafter).

1価含フッ素環式炭化水素基は、1価含フッ素単環式炭化水素基または1価含フッ素多環式炭化水素基が好ましい。1価含フッ素多環式炭化水素基は、1価含フッ素縮環式炭化水素基であってもよく、1価含フッ素橋かけ環式炭化水素基であってもよい。
1価含フッ素環式炭化水素基は、環式飽和炭化水素化合物の水素原子を1個除いた1価の基であって、残余の水素原子の50%以上がフッ素原子に置換された基であるのが好ましい。該残余の水素原子は、80%以上がフッ素原子に置換されているのがより好ましく、すべてがフッ素原子に置換されているのが特に好ましい。
環式飽和炭化水素化合物は、下式で表されるいずれかの化合物が好ましい。
The monovalent fluorine-containing cyclic hydrocarbon group is preferably a monovalent fluorine-containing monocyclic hydrocarbon group or a monovalent fluorine-containing polycyclic hydrocarbon group. The monovalent fluorine-containing polycyclic hydrocarbon group may be a monovalent fluorine-containing condensed ring hydrocarbon group or a monovalent fluorine-containing bridged cyclic hydrocarbon group.
The monovalent fluorine-containing cyclic hydrocarbon group is a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom of a cyclic saturated hydrocarbon compound, and a group in which 50% or more of the remaining hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms. Preferably there is. It is more preferable that 80% or more of the remaining hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms, and it is particularly preferable that all the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.
The cyclic saturated hydrocarbon compound is preferably any compound represented by the following formula.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

重合性化合物(f)は、下記化合物(f1)、(f2)、(f3)、(f4)または(f5)が、特に好ましい。   The following compound (f1), (f2), (f3), (f4) or (f5) is particularly preferable as the polymerizable compound (f).

Figure 2010139518
Figure 2010139518

なお、化合物(f3)または(f4)において、不斉中心の立体配置は、endoであってもよくexoであってもよい。   In the compound (f3) or (f4), the configuration of the asymmetric center may be endo or exo.

は、水素原子またはメチル基が好ましい。 R F is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

化合物(f2)、化合物(f3)および化合物(f4)は、新規な化合物である。
化合物(f2)は、下記化合物(pf2)とH−CHOを塩基性化合物の存在下に反応させて下記化合物(qf2)を得て、つぎに化合物(qf2)とCH=CRC(O)Clを反応させることにより製造するのが好ましい。
Compound (f2), compound (f3) and compound (f4) are novel compounds.
Compound (f2) is obtained by reacting the following compound (pf2) with H—CHO in the presence of a basic compound to obtain the following compound (qf2), and then compound (qf2) and CH 2 ═CR F C (O It is preferably produced by reacting Cl).

Figure 2010139518
Figure 2010139518

化合物(f3)は、下記化合物(mf3)とRf−COF(ただし、Rfは炭素数1〜20のエーテル性酸素原子を含んでいてもよいアルキル基を示す。)を反応させて下記化合物(nf3)を得て、つぎに化合物(nf3)を液相フッ素化法によってフッ素化して下記化合物(of3)を得て、つぎに化合物(of3)をKF存在下に分解反応して下記化合物(pf3)を得て、つぎに下記化合物(pf3)を還元反応して下記化合物(qf3)を得て、つぎに化合物(qf2)とCH=CRC(O)Clを反応させることにより製造するのが好ましい。 The compound (f3) is reacted with the following compound (mf3) and Rf-COF (where Rf represents an alkyl group which may contain an etheric oxygen atom having 1 to 20 carbon atoms) to react with the following compound (nf3 Then, the compound (nf3) is fluorinated by a liquid phase fluorination method to obtain the following compound (of3), and then the compound (of3) is decomposed in the presence of KF to give the following compound (pf3) Next, the following compound (pf3) is subjected to a reduction reaction to obtain the following compound (qf3), and then the compound (qf2) is reacted with CH 2 = CR F C (O) Cl. Is preferred.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

化合物(f4)は、化合物(mf3)のかわりに下記化合物(mf4)を用いる以外は同様にして製造するのが好ましい。   Compound (f4) is preferably produced in the same manner except that the following compound (mf4) is used in place of compound (mf3).

Figure 2010139518
Figure 2010139518

本発明のImレジスト重合体は、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(A)を1〜100モル%含むのが好ましい。   The Im resist polymer of the present invention preferably contains 1 to 100 mol% of the repeating unit (A) with respect to all repeating units.

また、本発明のImレジスト重合体が重合性化合物(b)の重合により形成された繰り返し単位(B)を含む場合、本発明のImレジスト重合体は、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(B)を10〜60モル%含むのが好ましい。
本発明のImレジスト重合体が重合性化合物(f)の重合により形成された繰り返し単位(F)を含む場合、本発明のImレジスト重合体は、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(B)を1〜45モル%含むのが好ましい。
In addition, when the Im resist polymer of the present invention includes a repeating unit (B) formed by polymerization of the polymerizable compound (b), the Im resist polymer of the present invention has a repeating unit ( It is preferable to contain 10 to 60 mol% of B).
When the Im resist polymer of the present invention includes a repeating unit (F) formed by polymerization of the polymerizable compound (f), the Im resist polymer of the present invention has a repeating unit (B) with respect to all repeating units. 1 to 45 mol% is preferable.

本発明のImレジスト重合体は、さらに他の単位を含んでいてもよい。
他の単位は、下記基(c1)または(c2)を有する重合性化合物(c)の重合により形成された繰り返し単位が好ましく、下記化合物(c1)または(c2)の重合により形成された繰り返し単位が特に好ましい。
The Im resist polymer of the present invention may further contain other units.
The other unit is preferably a repeating unit formed by polymerization of a polymerizable compound (c) having the following group (c1) or (c2), and a repeating unit formed by polymerization of the following compound (c1) or (c2) Is particularly preferred.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

式中の記号は下記の意味を示す(以下同様。)。
C1:式中の炭素原子と共同して環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基。
C2:式中の炭素原子と共同して橋かけ環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の3価の基。
ただし、QC1またはQC2中の炭素原子−炭素原子間には−O−、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されていてもよく、また、QC1またはQC2中の炭素原子にはヒドロキシ基またはカルボキシ基を含む基が結合していてもよい。
:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基(Rは、水素原子またはメチル基が好ましい。)。
The symbols in the formula have the following meanings (the same applies hereinafter).
Q C1 : a divalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group together with the carbon atom in the formula.
Q C2 : a trivalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a bridged cyclic hydrocarbon group in combination with a carbon atom in the formula.
However, the carbon atoms in Q C1 or Q C2 - is between the carbon atoms -O -, - C (O) O- or -C (O) - is may be inserted, also, Q C1 or Q C2 A group containing a hydroxy group or a carboxy group may be bonded to the carbon atom therein.
R C : a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms ( RC is preferably a hydrogen atom or a methyl group).

基(c1)は、下式で表されるいずれかの基が好ましい。   The group (c1) is preferably any group represented by the following formula.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

基(c2)は、下式で表されるいずれかの基が好ましい。   The group (c2) is preferably any group represented by the following formula.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

化合物(c1)は、下記化合物のいずれかの化合物が好ましい。   The compound (c1) is preferably any one of the following compounds.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

化合物(c2)は、下記化合物のいずれかの化合物が好ましい。   The compound (c2) is preferably any one of the following compounds.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

本発明のImレジスト重合体の重量平均分子量は、1000〜100000が好ましく、1000〜50000が特に好ましい。   The weight average molecular weight of the Im resist polymer of the present invention is preferably from 1,000 to 100,000, particularly preferably from 1,000 to 50,000.

本発明のImレジスト重合体は、イマージョンリソグラフィー法への適用において、通常は化学増幅型の感光性レジストに調製されて用いられる。本発明のImレジスト重合体には光酸発生剤が配合されるのが好ましい。また、Imレジスト重合体は、イマージョンリソグラフィー法への適用において、通常は基板上に塗布されて用いられる。Imレジスト重合体は、液状組成物に調製されるのが好ましい。   The Im resist polymer of the present invention is usually prepared and used as a chemically amplified photosensitive resist in application to the immersion lithography method. The Im resist polymer of the present invention preferably contains a photoacid generator. In addition, the Im resist polymer is usually used by being applied onto a substrate in application to the immersion lithography method. The Im resist polymer is preferably prepared into a liquid composition.

本発明は、本発明のImレジスト重合体、光酸発生剤および有機溶媒を含むイマージョンリソグラフィー用レジスト形成組成物(以下、レジスト形成組成物(1)ともいう。)を提供する。
レジスト形成組成物(1)は、Imレジスト重合体に対して光酸発生剤を1〜10質量%含むのが好ましい。レジスト形成組成物(1)は、Imレジスト重合体に対して有機溶媒を100質量%〜10000質量%含むのが好ましい。
The present invention provides a resist forming composition for immersion lithography (hereinafter also referred to as resist forming composition (1)) comprising the Im resist polymer of the present invention, a photoacid generator and an organic solvent.
The resist-forming composition (1) preferably contains 1 to 10% by mass of a photoacid generator with respect to the Im resist polymer. The resist forming composition (1) preferably contains 100% by mass to 10,000% by mass of an organic solvent with respect to the Im resist polymer.

光酸発生剤は、活性光線の照射により酸を発生する基を有する化合物であれば特に限定されない(活性光線とは放射線を包含する広い概念を意味する。)。前記化合物は、非重合体状化合物であっても、重合体状化合物であってもよい。また、光酸発生剤は、1種を用いてもよく2種以上を用いていてもよい。   A photo-acid generator will not be specifically limited if it is a compound which has the group which generate | occur | produces an acid by irradiation of actinic light (Actinic light means the wide concept including radiation). The compound may be a non-polymer compound or a polymer compound. Moreover, 1 type may be used for a photo-acid generator, and 2 or more types may be used for it.

光酸発生剤は、オニウム塩類、ハロゲン含有化合物類、ジアゾケトン類、スルホン化合物類、スルホン酸化合物類、ジアゾジスルホン類、ジアゾケトスルホン類、イミノスルホネート類およびジスルホン類からなる群から選ばれる光酸発生剤が好ましい。   The photoacid generator is a photoacid generator selected from the group consisting of onium salts, halogen-containing compounds, diazoketones, sulfone compounds, sulfonic acid compounds, diazodisulfones, diazoketosulfones, iminosulfonates, and disulfones. Agents are preferred.

光酸発生剤の具体例としては、ジフェニルヨードニウムトリフレート、ジフェニルヨードニウムピレンスルホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムドデシルベンゼンスルホネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフレート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムドデシルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフレート、トリフェニルスルホニウムノナネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロオクタンスルホネート、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ナフタレンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホニウム、1−(ナフチルアセトメチル)チオラニウムトリフレート、シクロヘキシルメチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウムトリフレート、ジシクロヘキシル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウムトリフレート、ジメチル(4−ヒドロキシナフチル)スルホニウムトシレート、ジメチル(4−ヒドロキシナフチル)スルホニウムドデシルベンゼンスルホネート、ジメチル(4−ヒドロキシナフチル)スルホニウムナフタレンスルホネート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホネート、(4−ヒドロキシフェニル)ベンジルメチルスルホニウムトルエンスルホネート、(4−メトキシフェニル)フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(t−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、フェニル−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、メトキシフェニル−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、ナフチル−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、1,1−ビス(4−クロロフェニル)−2,2,2−トリクロロエタン、4−トリスフェナシルスルホン、メシチルフェナシルスルホン、ビス(フェニルスルホニル)メタン、ベンゾイントシレート、1,8−ナフタレンジカルボン酸イミドトリフレートが挙げられる。   Specific examples of the photoacid generator include diphenyliodonium triflate, diphenyliodonium pyrenesulfonate, diphenyliodonium hexafluoroantimonate, diphenyliodonium dodecylbenzenesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium triflate, bis (4- tert-butylphenyl) iodonium dodecylbenzenesulfonate, triphenylsulfonium triflate, triphenylsulfonium nonanate, triphenylsulfonium perfluorooctanesulfonate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium naphthalenesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfone Nato, triphenylsulfonium carbonate Fursulfonium, 1- (naphthylacetomethyl) thiolanium triflate, cyclohexylmethyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium triflate, dicyclohexyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium triflate, dimethyl (4-hydroxynaphthyl) sulfonium tosylate, dimethyl (4-hydroxynaphthyl) sulfonium dodecylbenzenesulfonate, dimethyl (4-hydroxynaphthyl) sulfonium naphthalenesulfonate, triphenylsulfonium camphorsulfonate, (4-hydroxyphenyl) benzylmethylsulfonium toluenesulfonate, (4-methoxyphenyl) phenyliodonium trifluoromethane Sulfonate, bis (t-butylphenyl) iodonium trif Oromethanesulfonate, phenyl-bis (trichloromethyl) -s-triazine, methoxyphenyl-bis (trichloromethyl) -s-triazine, naphthyl-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 1,1-bis (4-chlorophenyl) ) -2,2,2-trichloroethane, 4-trisphenacylsulfone, mesitylphenacylsulfone, bis (phenylsulfonyl) methane, benzoin tosylate, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid imide triflate.

有機溶媒は、Imレジスト重合体に対する相溶性の高い溶媒であれば、特に限定されない。有機溶媒は、フッ素系有機溶媒であってもよく非フッ素系有機溶媒であってもよい。   The organic solvent is not particularly limited as long as it is a highly compatible solvent for the Im resist polymer. The organic solvent may be a fluorinated organic solvent or a non-fluorinated organic solvent.

フッ素系有機溶媒の具体例としては、CClFCH、CFCFCHCl、CClFCFCHClF等のハイドロクロロフルオロカーボン類;CFCHFCHFCFCF、CF(CFH、CF(CF、CF(CF、CF(CF等のハイドロフルオロカーボン類;1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、メタキシレンヘキサフルオライド等のハイドロフルオロベンゼン類;ハイドロフルオロケトン類;ハイドロフルオロアルキルベンゼン類;CFCFCFCFOCH、(CFCFCF(CF)CFOCH、CFCHOCFCHF等のハイドロフルオロエーテル類;CHFCFCHOH等のハイドロフルオロアルコール類が挙げられる。 Specific examples of the fluorine-based organic solvent include hydrochlorofluorocarbons such as CCl 2 FCH 3 , CF 3 CF 2 CHCl 2 , and CClF 2 CF 2 CHClF; CF 3 CHFCHFCF 2 CF 3 , CF 3 (CF 2 ) 5 H, Hydrofluorocarbons such as CF 3 (CF 2 ) 3 C 2 H 5 , CF 3 (CF 2 ) 5 C 2 H 5 , CF 3 (CF 2 ) 7 C 2 H 5 ; 1,3-bis (trifluoromethyl) ) Hydrofluorobenzenes such as benzene and metaxylene hexafluoride; Hydrofluoroketones; Hydrofluoroalkylbenzenes; CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 OCH 3 , (CF 3 ) 2 CFCF (CF 3 ) CF 2 OCH 3 , CF 3 CH 2 OCF 2 CHF 2 and other hydrofluoroethers And hydrofluoroalcohols such as CHF 2 CF 2 CH 2 OH.

非フッ素系有機溶媒の具体例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、ジアセトンアルコール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、2−エチルブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール等のアルコール類、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン等のケトン類、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メチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、カルビトールアセテート、3−メ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、β−メトキシイソ酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸2−エトキシエチル、酢酸イソアミル、乳酸メチル、乳酸エチル等のエステル類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、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、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、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ジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールモノまたはジアルキルエーテル類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。   Specific examples of the non-fluorinated organic solvent include methyl alcohol, ethyl alcohol, diacetone alcohol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-ethylbutanol, pentanol, and hexanol. , Alcohols such as heptanol, acetone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, ketones such as N-methylpyrrolidone, γ-butyrolactone, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether propionate, Propylene glycol monoethyl ether acetate, carbitol acetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl β-methoxyisobutyrate, butyric acid Ethyl, propyl butyrate, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, isoamyl acetate, methyl lactate, esters such as ethyl lactate, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol methyl ether Glycol mono or dialkyl ethers such as acetate, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and the like It is done.

本発明のレジスト形成組成物(1)は、イマージョンリソグラフィー法に用いられる。イマージョンリソグラフィー法としては、レジスト形成組成物(1)を基板(シリコンウェハ等。)上に塗布して基板上にレジスト膜を形成する工程、イマージョンリソグラフィー工程、現像工程、エッチング工程およびレジスト膜剥離工程をこの順に行うイマージョンリソグラフィー法が挙げられる。   The resist forming composition (1) of the present invention is used in an immersion lithography method. As the immersion lithography method, a resist forming composition (1) is applied on a substrate (silicon wafer or the like) to form a resist film on the substrate, an immersion lithography step, a developing step, an etching step, and a resist film peeling step. There is an immersion lithography method in which the steps are performed in this order.

イマージョンリソグラフィー工程としては、露光光源の光をマスクに照射して得られたマスクのパターン像を、投影レンズとレジスト膜の間をイマージョン液で満たしつつ、レジスト膜上を相対的に移動する投影レンズを介してレジスト膜の所望の位置に投影する工程が挙げられる。   As an immersion lithography process, a projection lens that relatively moves on a resist film while filling a pattern image of the mask obtained by irradiating light from an exposure light source onto the mask with an immersion liquid between the projection lens and the resist film. And a step of projecting to a desired position of the resist film through the step.

露光光源は、g線(波長436nm)、i線(波長365nm)、KrFエキシマレーザー光(波長248nm)、ArFエキシマレーザー光(波長193nm)またはFエキシマレーザー光(波長157nm)が好ましく、ArFエキシマレーザー光またはFエキシマレーザー光がより好ましく、ArFエキシマレーザー光が特に好ましい。
イマージョン液は、油性液状媒体(デカリン等。)であってもよく、水性液状媒体(超純水等。)であってもよく、水を主成分とする液状媒体が好ましく、超純水が特に好ましい。
The exposure light source is preferably g-line (wavelength 436 nm), i-line (wavelength 365 nm), KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) or F 2 excimer laser light (wavelength 157 nm), and ArF excimer Laser light or F 2 excimer laser light is more preferable, and ArF excimer laser light is particularly preferable.
The immersion liquid may be an oily liquid medium (such as decalin) or an aqueous liquid medium (such as ultrapure water), preferably a liquid medium containing water as a main component, particularly ultrapure water. preferable.

現像工程としては、レジスト膜の露光部分をアルカリ溶液により除去する工程が挙げられる。アルカリ溶液としては、特に限定されず、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドおよびトリエチルアミンからなる群から選ばれるアルカリ化合物を含むアルカリ水溶液が挙げられる。   Examples of the development step include a step of removing the exposed portion of the resist film with an alkaline solution. The alkali solution is not particularly limited, and examples thereof include an aqueous alkali solution containing an alkali compound selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, and triethylamine.

本発明は、化合物(a)の重合により形成された繰り返し単位(A)を含む重合体(A)と、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する重合体(B)とを含むイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物(以下、Imレジスト組成物ともいう。)を提供する。   The present invention relates to a resist for immersion lithography comprising a polymer (A) containing a repeating unit (A) formed by polymerization of a compound (a) and a polymer (B) whose alkali solubility is increased by the action of an acid. A composition (hereinafter also referred to as an Im resist composition) is provided.

本発明のImレジスト組成物は、重合体(A)を含むため動的撥水性に特に優れている。Imレジスト組成物から調製された感光性レジスト材料を用いたイマージョンリソグラフィー法においては、感光性レジスト層上を高速移動する投影レンズにイマージョン液がよく追従する。
また、本発明のImレジスト組成物は酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する重合体(B)を含み、Imレジスト組成物から調製された感光性レジスト層の露光部分はアルカリ溶液により容易に除去できる。したがって、本発明のImレジスト組成物により、マスクのパターン像を高解像度に転写可能なイマージョンリソグラフィー法を高速実施できる。
The Im resist composition of the present invention is particularly excellent in dynamic water repellency since it contains the polymer (A). In the immersion lithography method using the photosensitive resist material prepared from the Im resist composition, the immersion liquid follows the projection lens that moves at high speed on the photosensitive resist layer.
Further, the Im resist composition of the present invention contains a polymer (B) whose alkali solubility is increased by the action of an acid, and the exposed portion of the photosensitive resist layer prepared from the Im resist composition is easily removed with an alkaline solution. it can. Therefore, an immersion lithography method capable of transferring a mask pattern image with high resolution can be performed at high speed by using the Im resist composition of the present invention.

重合体(A)における化合物(a)は、化合物(a1)または(a2)が好ましい。
重合体(A)は、繰り返し単位(A)を10モル%以上含むのが好ましく、繰り返し単位(A)のみからなるのが特に好ましい。また、繰り返し単位(A)は、1種のみからなってもよく、2種以上からなっていてもよい。
The compound (a) in the polymer (A) is preferably the compound (a1) or (a2).
The polymer (A) preferably contains 10% by mole or more of the repeating unit (A), and particularly preferably comprises only the repeating unit (A). Moreover, the repeating unit (A) may consist of only one type or may consist of two or more types.

Imレジスト組成物の動的撥液性をより向上させるために、重合体(A)は、含フッ素環構造を有する重合性化合物(f)の重合により形成された繰り返し単位(F)を含んでいてもよい。重合体(A)は、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(F)を1〜45モル%含むのが好ましい。重合性化合物(f)の好ましい態様は、Imレジスト重合体の記載と同じである。   In order to further improve the dynamic liquid repellency of the Im resist composition, the polymer (A) includes a repeating unit (F) formed by polymerization of a polymerizable compound (f) having a fluorine-containing ring structure. May be. It is preferable that a polymer (A) contains 1 to 45 mol% of repeating units (F) with respect to all repeating units. Preferred embodiments of the polymerizable compound (f) are the same as those described for the Im resist polymer.

また、重合体(A)はさらに他の単位を含んでいてもよい。他の単位は、重合性化合物(c)の重合により形成された繰り返し単位が好ましく、化合物(c1)または化合物(c2)の重合により形成された繰り返し単位が特に好ましい。   The polymer (A) may further contain other units. The other unit is preferably a repeating unit formed by polymerization of the polymerizable compound (c), and particularly preferably a repeating unit formed by polymerization of the compound (c1) or the compound (c2).

重合体(A)の重量平均分子量は、1000〜100000が好ましく、1000〜50000が特に好ましい。   1000-100000 are preferable and, as for the weight average molecular weight of a polymer (A), 1000-50000 are especially preferable.

重合体(A)の好ましい態様としては、繰り返し単位(A)と繰り返し単位(F)を含む重合体(AF)が挙げられる。この場合の重合体(F)は、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(A)を80〜99モル%含み、繰り返し単位(F)を1〜20モル%含むのが好ましい。また、この場合の重合体(F)の重量平均分子量は、1000〜30000が好ましい。   As a preferred embodiment of the polymer (A), a polymer (AF) containing the repeating unit (A) and the repeating unit (F) can be mentioned. The polymer (F) in this case preferably contains 80 to 99 mol% of the repeating unit (A) and 1 to 20 mol% of the repeating unit (F) with respect to all repeating units. In addition, the weight average molecular weight of the polymer (F) in this case is preferably 1000 to 30000.

重合体(B)は、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する、化合物(a)以外の重合性化合物の重合により形成された繰り返し単位を含むのが好ましく、全繰り返し単位に対して、該繰り返し単位を25モル%以上含むのが特に好ましい。
前記重合性化合物は、重合性化合物(b)が好ましく、化合物(b1)、化合物(b2)または化合物(b3)が特に好ましい。
The polymer (B) preferably contains a repeating unit formed by polymerization of a polymerizable compound other than the compound (a) whose alkali solubility is increased by the action of an acid. It is particularly preferable that the unit contains 25 mol% or more.
The polymerizable compound is preferably a polymerizable compound (b), particularly preferably a compound (b1), a compound (b2) or a compound (b3).

重合体(B)の重量平均分子量は、1000〜100000が好ましく、1000〜50000が特に好ましい。   1000-100000 are preferable and, as for the weight average molecular weight of a polymer (B), 1000-50000 are especially preferable.

本発明のImレジスト組成物は、重合体(B)の総質量に対して重合体(A)を、0.1〜30質量%含むのが好ましく、0.1〜10質量%含むのが特に好ましい。   The Im resist composition of the present invention preferably contains 0.1 to 30% by mass, particularly 0.1 to 10% by mass of the polymer (A) with respect to the total mass of the polymer (B). preferable.

本発明のImレジスト組成物は、イマージョンリソグラフィー法への適用において、通常は化学増幅型の感光性レジストに調製されて用いられる。Imレジスト組成物には光酸発生剤が配合されるのが好ましい。また、本発明のImレジスト組成物は、イマージョンリソグラフィー法への適用において、通常は基板上に塗布されて用いられる。本発明のレジスト組成物は、液状組成物に調製されるのが好ましい。   The Im resist composition of the present invention is usually prepared and used as a chemically amplified photosensitive resist for application to immersion lithography. It is preferable that a photoacid generator is blended in the Im resist composition. In addition, the Im resist composition of the present invention is usually used by being applied onto a substrate in application to the immersion lithography method. The resist composition of the present invention is preferably prepared as a liquid composition.

本発明は、本発明のImレジスト組成物、光酸発生剤および有機溶媒を含むイマージョンリソグラフィー用レジスト形成組成物(以下、レジスト形成組成物(2)ともいう。)を提供する。
レジスト形成組成物(2)は、重合体(B)に対して光酸発生剤を1〜10質量%含むのが好ましい。レジスト形成組成物(2)は、重合体(B)に対して有機溶媒を100質量%〜10000質量%含むのが好ましい。
光酸発生剤の具体例は、レジスト形成組成物(1)に記載した光酸発生剤と同じである。有機溶媒の具体例は、レジスト形成組成物(1)に記載した有機溶媒と同じである。
The present invention provides a resist forming composition for immersion lithography (hereinafter, also referred to as resist forming composition (2)) comprising the Im resist composition of the present invention, a photoacid generator and an organic solvent.
The resist-forming composition (2) preferably contains 1 to 10% by mass of a photoacid generator with respect to the polymer (B). It is preferable that a resist formation composition (2) contains 100 mass%-10000 mass% of organic solvents with respect to a polymer (B).
Specific examples of the photoacid generator are the same as the photoacid generator described in the resist forming composition (1). Specific examples of the organic solvent are the same as the organic solvent described in the resist forming composition (1).

レジスト形成組成物(2)は、イマージョンリソグラフィー法に用いられる。イマージョンリソグラフィー法の具体的な態様は、レジスト形成組成物(1)に記載した態様と同じである。   The resist forming composition (2) is used in an immersion lithography method. The specific aspect of the immersion lithography method is the same as the aspect described in the resist forming composition (1).

本発明は、化合物(a)の重合により形成された繰り返し単位(A)を含むアルカリ溶解性のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜重合体(以下、Im保護膜重合体ともいう。)を提供する。
本発明のIm保護膜重合体は、アルカリ溶解性の重合体であるため、アルカリ溶液により容易に除去できる。したがって、本発明のIm保護膜重合体により、マスクのパターン像を高解像度に転写可能なイマージョンリソグラフィー法の高速実施が可能となる。
The present invention provides an alkali-soluble resist protective film polymer for immersion lithography (hereinafter also referred to as an Im protective film polymer) containing the repeating unit (A) formed by polymerization of the compound (a).
Since the Im protective film polymer of the present invention is an alkali-soluble polymer, it can be easily removed with an alkaline solution. Therefore, the Im protective film polymer of the present invention enables high-speed execution of an immersion lithography method capable of transferring a mask pattern image with high resolution.

本発明のIm保護膜重合体は、アルカリ溶解性の繰り返し単位を含むのが好ましい。前記繰り返し単位は、繰り返し単位(A)に由来する繰り返し単位、またはアルカリ溶解性の他の重合性化合物の重合により形成された繰り返し単位が好ましく、繰り返し単位(A)に由来する繰り返し単位が特に好ましい。
前者の繰り返し単位は、Zが水素原子である化合物(a)の重合により形成された繰り返し単位が好ましい。
後者の繰り返し単位としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホン酸基、スルホニルアミド基、アミノ基またはリン酸基を有する、化合物(a)以外の重合性化合物の重合により形成された繰り返し単位が挙げられる。
The Im protective film polymer of the present invention preferably contains alkali-soluble repeating units. The repeating unit is preferably a repeating unit derived from the repeating unit (A) or a repeating unit formed by polymerization of another polymerizable compound having alkali solubility, and a repeating unit derived from the repeating unit (A) is particularly preferable. .
Repeating units of the former repeating units formed by polymerization of the compound Z A is a hydrogen atom (a) is preferred.
Examples of the latter repeating unit include a repeating unit formed by polymerization of a polymerizable compound other than the compound (a) having a hydroxy group, a carboxy group, a sulfonic acid group, a sulfonylamide group, an amino group or a phosphoric acid group. .

化合物(a)以外の重合性化合物は、下記化合物(oa1)、(oa2)、(oa3)または(oa4)が好ましい。   The polymerizable compound other than the compound (a) is preferably the following compound (oa1), (oa2), (oa3) or (oa4).

Figure 2010139518
Figure 2010139518

式中の記号は下記の意味を示す。
OA1:−CFC(CF)(OH)(CH)−または−CHCH(C(CF(OH))CH−。
OA2:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基。
OA2およびQOA3:それぞれ独立に、炭素数1〜20の(ab+1)価炭化水素基。
ab:1または2。
OA4:単結合または炭素数1〜10の2価炭化水素基。
また、QOA2、QOA3またはQOA4中の炭素原子には、フッ素原子が結合していてもよい。
The symbols in the formula have the following meanings.
Q OA1 : —CF 2 C (CF 3 ) (OH) (CH 2 ) — or —CH 2 CH (C (CF 3 ) 2 (OH)) CH 2 —.
R OA2 : a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
Q OA2 and Q OA3 : each independently an (ab + 1) -valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
ab: 1 or 2.
Q OA4 : A single bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
In addition, a fluorine atom may be bonded to the carbon atom in Q OA2 , Q OA3, or Q OA4 .

化合物(a)以外の重合性化合物の具体例としては、下記化合物が挙げられる。   Specific examples of the polymerizable compound other than the compound (a) include the following compounds.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

Im保護膜重合体における化合物(a)は、化合物(a1)または(a2)が好ましい。Im保護膜重合体における繰り返し単位(A)は、1種のみからなってもよく、2種以上からなっていてもよい。
本発明のIm保護膜重合体は、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(A)を50〜99モル%含むのが好ましい。
The compound (a) in the Im protective film polymer is preferably the compound (a1) or (a2). The repeating unit (A) in the Im protective film polymer may consist of only one type, or may consist of two or more types.
The Im protective film polymer of the present invention preferably contains 50 to 99 mol% of the repeating unit (A) with respect to all repeating units.

本発明のIm保護膜重合体は、動的撥液性をさらに向上させるために、含フッ素環構造を有する重合性化合物(f)の重合により形成された繰り返し単位(F)を含むのが好ましい。重合性化合物(f)の好ましい態様は、Imレジスト重合体の記載と同じである。
本発明のIm保護膜重合体が重合性化合物(f)の重合により形成された繰り返し単位(F)を含む場合、本発明のIm保護膜重合体は、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(F)を1〜50モル%含むのが好ましい。
The Im protective film polymer of the present invention preferably contains a repeating unit (F) formed by polymerization of a polymerizable compound (f) having a fluorine-containing ring structure in order to further improve dynamic liquid repellency. . Preferred embodiments of the polymerizable compound (f) are the same as those described for the Im resist polymer.
When the Im protective film polymer of the present invention includes a repeating unit (F) formed by polymerization of the polymerizable compound (f), the Im protective film polymer of the present invention has a repeating unit ( F) is preferably contained in an amount of 1 to 50 mol%.

本発明のIm保護膜重合体の重量平均分子量は、1000〜100000が好ましく、1000〜50000が特に好ましい。   1000-100000 are preferable and, as for the weight average molecular weight of the Im protective film polymer of this invention, 1000-50000 are especially preferable.

本発明のIm保護膜重合体は、イマージョンリソグラフィー法への適用において、通常、基板上に形成された感光性レジスト膜の表面に塗布されて用いられるため、液状組成物に調製されるのが好ましい。
本発明は、本発明のIm保護膜重合体と有機溶媒を含むイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜形成組成物(以下、保護膜形成組成物(1)ともいう。)を提供する。
保護膜形成組成物(1)は、本発明のIm保護膜重合体の総質量に対して、有機溶媒を100質量%〜10000質量%含むのが好ましい。
The Im protective film polymer of the present invention is preferably applied to the surface of a photosensitive resist film formed on a substrate for use in an immersion lithography method, and is therefore preferably prepared as a liquid composition. .
The present invention provides a resist protective film-forming composition for immersion lithography (hereinafter also referred to as protective film-forming composition (1)) comprising the Im protective film polymer of the present invention and an organic solvent.
It is preferable that a protective film formation composition (1) contains 100 mass%-10000 mass% of organic solvents with respect to the gross mass of the Im protective film polymer of this invention.

有機溶媒としては、本発明のIm保護膜重合体に対する相溶性の高い溶媒であれば特に限定されない。有機溶媒の具体例としては、レジスト形成組成物(1)に記載した有機溶媒と同じ溶媒が挙げられ、なかでも、アルコール類、ケトン類、エステル類(特にモノアルキルエーテルエステル類。)、フルオロエーテル類(特にペルフルオロエーテル類。)、フルオロアルコール類、フルオロベンゼン類(特にハイドロフルオロベンゼン類。)、またはフルオロケトンが好ましい。
また、保護膜形成組成物(1)は、通常は感光性レジスト層上にスピンコート法などによって塗布されて用いられる。有機溶媒は、感光性レジスト層を溶解しない溶媒がより好ましく、アルコール類、フルオロエーテル類、フルオロアルコール類、フルオロケトン、またはフルオロベンゼン類が特に好ましい。
The organic solvent is not particularly limited as long as it is a highly compatible solvent for the Im protective film polymer of the present invention. Specific examples of the organic solvent include the same solvents as the organic solvent described in the resist forming composition (1). Among them, alcohols, ketones, esters (particularly monoalkyl ether esters), fluoroethers. (Especially perfluoroethers), fluoroalcohols, fluorobenzenes (especially hydrofluorobenzenes), or fluoroketones are preferred.
Further, the protective film-forming composition (1) is usually used by being applied on the photosensitive resist layer by a spin coating method or the like. The organic solvent is more preferably a solvent that does not dissolve the photosensitive resist layer, and alcohols, fluoroethers, fluoroalcohols, fluoroketones, or fluorobenzenes are particularly preferable.

アルコール類は、イソプロピルアルコール、1−ブチルアルコール、1−ヘキサノール、2−メチル−1−プロパノール、4−メチル−2−ペンタノール、または2−オクタノールが好ましく、2−メチル−1−プロパノール、4−メチル−2−ペンタノールが特に好ましい。
フルオロアルコール類は、CCHOHまたはCCHCHOHが好ましい。
フルオロベンゼン類は、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンが好ましい。
The alcohol is preferably isopropyl alcohol, 1-butyl alcohol, 1-hexanol, 2-methyl-1-propanol, 4-methyl-2-pentanol, or 2-octanol, and 2-methyl-1-propanol, 4- Methyl-2-pentanol is particularly preferred.
The fluoroalcohol is preferably C 3 H 7 CH 2 OH or C 4 H 9 CH 2 CH 2 OH.
The fluorobenzene is preferably 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene.

保護膜形成組成物(1)は、本発明のIm保護膜重合体と有機溶媒以外の成分を含んでいてもよい。該成分の具体例としては、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤が挙げられる。   The protective film-forming composition (1) may contain components other than the Im protective film polymer of the present invention and an organic solvent. Specific examples of the component include a plasticizer, a stabilizer, a colorant, and an antihalation agent.

保護膜形成組成物(1)は、イマージョンリソグラフィー法における感光性レジスト層の保護膜材料に用いられる。イマージョンリソグラフィー法としては、基板上に感光性レジスト材料を塗布して基板上に感光性レジスト膜を形成する工程、保護膜形成組成物(1)を感光性レジスト膜の表面に塗布して感光性レジスト膜表面にレジスト保護膜を形成する工程、イマージョンリソグラフィー工程、および現像工程をこの順に行う、基板上にレジストパターンを形成する方法が挙げられる。   The protective film-forming composition (1) is used as a protective film material for a photosensitive resist layer in the immersion lithography method. As an immersion lithography method, a photosensitive resist material is applied on a substrate to form a photosensitive resist film on the substrate, and a protective film forming composition (1) is applied on the surface of the photosensitive resist film to make it photosensitive. There is a method of forming a resist pattern on a substrate, in which a step of forming a resist protective film on the resist film surface, an immersion lithography step, and a development step are performed in this order.

感光性レジスト材料は、酸の作用によりアルカリ可溶性が増大する重合体と、光酸発生剤とを含む組成物であれば、特に限定されない。感光性レジスト材料の具体例としては、特開2005−234178号公報等に記載の感光性レジスト材料が挙げられる。より具体的には、光酸発生剤としてトリフェニルスルホニウムトリフレートを含み、かつ前記重合体として下記3種の化合物の共重合体を含む組成物が挙げられる。   The photosensitive resist material is not particularly limited as long as it is a composition containing a polymer whose alkali solubility is increased by the action of an acid and a photoacid generator. Specific examples of the photosensitive resist material include photosensitive resist materials described in JP-A-2005-234178. More specifically, a composition containing triphenylsulfonium triflate as a photoacid generator and a copolymer of the following three compounds as the polymer may be mentioned.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

イマージョンリソグラフィー法の具体的な態様は、レジスト形成組成物(1)に記載した態様と同じである。   The specific aspect of the immersion lithography method is the same as the aspect described in the resist forming composition (1).

本発明は、化合物(a)の重合により形成された繰り返し単位(A)を含む重合体(A)と、含フッ素環構造を有する重合性化合物(f)の重合により形成された繰り返し単位(F)を含む重合体(F)とを含む、アルカリ溶解性のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜組成物(以下、Im保護膜組成物ともいう。)を提供する。   The present invention relates to a polymer (A) containing a repeating unit (A) formed by polymerization of a compound (a) and a repeating unit (F) formed by polymerization of a polymerizable compound (f) having a fluorine-containing ring structure. ) -Containing polymer (F) and an alkali-soluble resist protective film composition for immersion lithography (hereinafter also referred to as an Im protective film composition).

本発明のIm保護膜組成物は、重合体(F)を含むため動的撥水性に特に優れている。Im保護膜組成物から調製されたレジスト保護膜を設けたイマージョンリソグラフィー法においては、レジスト保護膜上を高速移動する投影レンズにイマージョン液がよく追従する。また、本発明のIm保護膜組成物は、アルカリ溶解性の重合体であるため、前記レジスト保護膜はアルカリ溶液により容易に除去できる。したがって、本発明のIm保護膜重合体により、マスクのパターン像を高解像度に転写可能なイマージョンリソグラフィー法の高速実施が可能となる。   Since the Im protective film composition of the present invention contains the polymer (F), it is particularly excellent in dynamic water repellency. In the immersion lithography method provided with the resist protective film prepared from the Im protective film composition, the immersion liquid follows the projection lens that moves at high speed on the resist protective film. Moreover, since the Im protective film composition of the present invention is an alkali-soluble polymer, the resist protective film can be easily removed with an alkaline solution. Therefore, the Im protective film polymer of the present invention enables high-speed execution of an immersion lithography method capable of transferring a mask pattern image with high resolution.

Im保護膜組成物における重合体(A)は、アルカリ溶解性の繰り返し単位を含むのが好ましい。前記繰り返し単位は、繰り返し単位(A)に由来する繰り返し単位、またはアルカリ溶解性の他の重合性化合物の重合により形成された繰り返し単位が好ましく、繰り返し単位(A)に由来する繰り返し単位が特に好ましい。   The polymer (A) in the Im protective film composition preferably contains an alkali-soluble repeating unit. The repeating unit is preferably a repeating unit derived from the repeating unit (A) or a repeating unit formed by polymerization of another polymerizable compound having alkali solubility, and a repeating unit derived from the repeating unit (A) is particularly preferable. .

前者の繰り返し単位は、Zが水素原子である化合物(a)の重合により形成された繰り返し単位が好ましい。
後者の繰り返し単位としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホン酸基、スルホニルアミド基、アミノ基またはリン酸基を有する、化合物(a)以外の重合性化合物の重合により形成された繰り返し単位が挙げられる。
化合物(a)以外の重合性化合物の好ましい態様および具体例は、Im保護膜重合体に記載した態様および具体例と同じである。
Repeating units of the former repeating units formed by polymerization of the compound Z A is a hydrogen atom (a) is preferred.
Examples of the latter repeating unit include a repeating unit formed by polymerization of a polymerizable compound other than the compound (a) having a hydroxy group, a carboxy group, a sulfonic acid group, a sulfonylamide group, an amino group or a phosphoric acid group. .
Preferred embodiments and specific examples of the polymerizable compound other than the compound (a) are the same as the embodiments and specific examples described in the Im protective film polymer.

重合体(A)における化合物(a)は、化合物(a1)または(a2)が好ましい。重合体(A)における繰り返し単位(A)は、1種のみからなってもよく、2種以上からなっていてもよい。
重合体(A)は、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(A)を50〜100モル%含むのが好ましい。
重合体(A)の重量平均分子量は、1000〜100000が好ましく、1000〜50000が特に好ましい。
The compound (a) in the polymer (A) is preferably the compound (a1) or (a2). The repeating unit (A) in the polymer (A) may be composed of only one type or may be composed of two or more types.
It is preferable that a polymer (A) contains 50-100 mol% of repeating units (A) with respect to all the repeating units.
1000-100000 are preferable and, as for the weight average molecular weight of a polymer (A), 1000-50000 are especially preferable.

重合体(A)の好ましい態様としては、繰り返し単位(A)のみからなる重量平均分子量1000〜30000の重合体が挙げられる。   As a preferable aspect of the polymer (A), a polymer having a weight average molecular weight of 1000 to 30000 consisting only of the repeating unit (A) can be mentioned.

Im保護膜組成物における重合体(F)の重合性化合物(f)の好ましい態様は、Im保護膜重合体と同じである。
重合体(F)は、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(F)を1〜100モル%含むのが好ましい。
重合体(F)の重量平均分子量は、1000〜100000が好ましく、1000〜50000が特に好ましい。
The preferred embodiment of the polymerizable compound (f) of the polymer (F) in the Im protective film composition is the same as that of the Im protective film polymer.
It is preferable that a polymer (F) contains 1-100 mol% of repeating units (F) with respect to all the repeating units.
1000-100000 are preferable and, as for the weight average molecular weight of a polymer (F), 1000-50000 are especially preferable.

重合体(F)の好ましい態様としては、繰り返し単位(A)と繰り返し単位(F)を含む重合体(FA)が挙げられる。この場合の重合体(F)は、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(A)を80〜99モル%含み、繰り返し単位(F)を1〜20モル%含むのが好ましい。また、この場合の重合体(F)の重量平均分子量は、1000〜30000が好ましい。   As a preferable aspect of the polymer (F), a polymer (FA) containing the repeating unit (A) and the repeating unit (F) can be mentioned. The polymer (F) in this case preferably contains 80 to 99 mol% of the repeating unit (A) and 1 to 20 mol% of the repeating unit (F) with respect to all repeating units. In addition, the weight average molecular weight of the polymer (F) in this case is preferably 1000 to 30000.

本発明のIm保護膜組成物は、重合体(A)の総質量に対して重合体(F)を、0.1〜200質量%含むのが好ましい。特に重合体(F)が重合体(FA)である場合には、重合体(A)の総質量に対して重合体(F)を、25〜200質量%含むのが好ましい。   The Im protective film composition of the present invention preferably contains 0.1 to 200% by mass of the polymer (F) with respect to the total mass of the polymer (A). In particular, when the polymer (F) is a polymer (FA), it is preferable to contain 25 to 200% by mass of the polymer (F) with respect to the total mass of the polymer (A).

本発明のIm保護膜組成物は、イマージョンリソグラフィー法への適用において、通常、基板上に形成された感光性レジスト膜の表面に塗布されて用いられるため、液状組成物に調製されるのが好ましい。本発明は、本発明の保護膜組成物と有機溶媒を含むイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜形成組成物(以下、保護膜形成組成物(2)ともいう。)を提供する。   The Im protective film composition of the present invention is preferably applied to the surface of a photosensitive resist film formed on a substrate in application to an immersion lithography method, and thus is preferably prepared as a liquid composition. . The present invention provides a resist protective film forming composition for immersion lithography (hereinafter, also referred to as protective film forming composition (2)) comprising the protective film composition of the present invention and an organic solvent.

保護膜形成組成物(2)は、本発明のIm保護膜組成物の総質量に対して、有機溶媒を100質量%〜10000質量%含むのが好ましい。   It is preferable that a protective film formation composition (2) contains 100 mass%-10000 mass% of organic solvents with respect to the gross mass of the Im protective film composition of this invention.

有機溶媒としては、本発明のIm保護膜組成物に対する相溶性の高い溶媒であれば特に限定されない。有機溶媒の具体例としては、レジスト形成組成物(1)に記載した有機溶媒と同じ溶媒が挙げられ、なかでも、アルコール類、ケトン類、エステル類(特にモノアルキルエーテルエステル類。)、フルオロエーテル類(特にペルフルオロエーテル類。)、フルオロアルコール類、フルオロベンゼン類(特にハイドロフルオロベンゼン類。)、またはフルオロケトンが好ましい。
また、保護膜形成組成物(2)は、通常は感光性レジスト層上にスピンコート法などによって塗布されて用いられる。有機溶媒は、感光性レジスト層を溶解しない溶媒がより好ましく、アルコール類、フルオロエーテル類、フルオロアルコール類、フルオロケトン、またはフルオロベンゼン類が特に好ましい。
The organic solvent is not particularly limited as long as it is a highly compatible solvent for the Im protective film composition of the present invention. Specific examples of the organic solvent include the same solvents as the organic solvent described in the resist forming composition (1). Among them, alcohols, ketones, esters (particularly monoalkyl ether esters), fluoroethers. (Especially perfluoroethers), fluoroalcohols, fluorobenzenes (especially hydrofluorobenzenes), or fluoroketones are preferred.
Further, the protective film-forming composition (2) is usually used by being applied on the photosensitive resist layer by a spin coating method or the like. The organic solvent is more preferably a solvent that does not dissolve the photosensitive resist layer, and alcohols, fluoroethers, fluoroalcohols, fluoroketones, or fluorobenzenes are particularly preferable.

アルコール類は、イソプロピルアルコール、1−ブチルアルコール、1−ヘキサノール、2−メチル−1−プロパノール、4−メチル−2−ペンタノール、または2−オクタノールが好ましく、2−メチル−1−プロパノール、4−メチル−2−ペンタノールが特に好ましい。
フルオロアルコール類は、CCHOHまたはCCHCHOHが好ましい。
フルオロベンゼン類は、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンが好ましい。
The alcohol is preferably isopropyl alcohol, 1-butyl alcohol, 1-hexanol, 2-methyl-1-propanol, 4-methyl-2-pentanol, or 2-octanol, and 2-methyl-1-propanol, 4- Methyl-2-pentanol is particularly preferred.
The fluoroalcohol is preferably C 3 H 7 CH 2 OH or C 4 H 9 CH 2 CH 2 OH.
The fluorobenzene is preferably 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene.

保護膜形成組成物(2)は、本発明のIm保護膜組成物と有機溶媒以外の成分を含んでいてもよい。該成分の具体例としては、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤が挙げられる。   The protective film-forming composition (2) may contain components other than the Im protective film composition of the present invention and an organic solvent. Specific examples of the component include a plasticizer, a stabilizer, a colorant, and an antihalation agent.

保護膜形成組成物(2)は、イマージョンリソグラフィー法における感光性レジスト層の保護膜材料に用いられる。イマージョンリソグラフィー法と感光性レジスト材料の態様は、保護膜形成組成物(1)と同じである。   The protective film-forming composition (2) is used as a protective film material for a photosensitive resist layer in the immersion lithography method. The aspect of the immersion lithography method and the photosensitive resist material is the same as that of the protective film forming composition (1).

つぎに、本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
実施例において、テトラヒドロフランをTHFと、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタンをR113と、ジクロロペンタフルオロプロパンをR225と、ジイソプロピルパーオキシジカーボネートをIPPと、イソプロピルアルコールをIPAと、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートをPGMEAと、重量平均分子量をMwと、数平均分子量をMnと、ガラス転移点温度をTgと、記す。重合体のMwとMnとは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(展開溶媒:THF、内部標準:ポリスチレン。以下同様。)にて測定した。
Next, examples of the present invention will be specifically described, but the present invention is not limited thereto.
In the examples, tetrahydrofuran is THF, 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane is R113, dichloropentafluoropropane is R225, diisopropyl peroxydicarbonate is IPP, and isopropyl alcohol is used. IPA, propylene glycol monomethyl ether acetate is PGMEA, weight average molecular weight is Mw, number average molecular weight is Mn, and glass transition temperature is Tg. Mw and Mn of the polymer were measured by gel permeation chromatography (developing solvent: THF, internal standard: polystyrene, the same applies hereinafter).

[例1]化合物(a)の製造例
[例1−1]CF=CFCFC(C(O)OC(CHCHCH=CH(以下、化合物(a2)ともいう。)の製造例
反応器内に、純度60%のNaH(2.1g)およびTHF(100mL)を加え混合撹拌しながら、つぎに25℃にてCH(C(O)OC(CH(11g)を20分かけて滴下した。滴下終了後、25℃にて、そのまま100分間、反応器内を撹拌した。さらに、反応器にCH=CHCHBr(6.0g)を10分間かけて加え、65℃にて5時間、反応器内を撹拌した。つぎに、反応器に水(100mL)を加えて反応をクエンチした後に反応器内容液を50mLのt−ブチルメチルエーテルで3回抽出した。抽出液を塩水で洗浄した後に硫酸ナトリウムで乾燥した。さらに抽出液を濃縮した後に減圧蒸留して、NMR純度90%のCH=CHCHCH(C(O)OC(CH(9.4g)を得た。
[Example 1] Compound Preparation of (a) [Example 1-1] CF 2 = CFCF 2 C (C (O) OC (CH 3) 3) 2 CH 2 CH = CH 2 ( hereinafter, compound (a2 1) In addition, 60% pure NaH (2.1 g) and THF (100 mL) were added to the reactor, mixed and stirred, and then CH 2 (C (O) OC (CH 3 ) 3 ) 2 (11 g) was added dropwise over 20 minutes. After completion of the dropwise addition, the inside of the reactor was stirred as it was at 25 ° C. for 100 minutes. Further, CH 2 ═CHCH 2 Br (6.0 g) was added to the reactor over 10 minutes, and the inside of the reactor was stirred at 65 ° C. for 5 hours. Next, water (100 mL) was added to the reactor to quench the reaction, and then the reactor contents were extracted three times with 50 mL t-butyl methyl ether. The extract was washed with brine and dried over sodium sulfate. The extract was further concentrated and distilled under reduced pressure to obtain CH 2 ═CHCH 2 CH (C (O) OC (CH 3 ) 3 ) 2 (9.4 g) having an NMR purity of 90%.

反応器に、純度60%のNaH(1.8g)とTHF(80mL)とを入れた後に混合撹拌した。つぎに、反応器に、CH(C(O)OC(CH(CHCH=CH)(9.4g)を15分かけて滴下した。滴下に際しては、反応器内温を20℃以下に保持した。そのまま25℃にて、反応器内を75分間撹拌した。
つぎに反応器内温0℃にて、反応器に、CF=CFCFOSOF(8.5g)を25分かけて加えると、反応器内容液は黄変し固体(FSONa)が析出した。そのまま反応器内を20時間撹拌した後に、反応器に水(150mL)を加えてクエンチした。
The reactor was charged with NaH (1.8 g) having a purity of 60% and THF (80 mL), and then mixed and stirred. Next, CH (C (O) OC (CH 3 ) 3 ) 2 (CH 2 CH═CH 2 ) (9.4 g) was added dropwise to the reactor over 15 minutes. During the dropping, the internal temperature of the reactor was kept at 20 ° C. or lower. The reactor was stirred for 75 minutes at 25 ° C.
Next, when CF 2 = CFCF 2 OSO 2 F (8.5 g) is added to the reactor at a reactor internal temperature of 0 ° C. over 25 minutes, the reactor content liquid turns yellow and solid (FSO 3 Na). Precipitated. The reactor was stirred as it was for 20 hours, and then quenched by adding water (150 mL) to the reactor.

反応器内溶液をt−ブチルメチルエーテル(50mL)で3回抽出した。抽出液を、塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した後に濃縮して粗生成物を得た。粗生成物をカラム精製して、化合物(a2)(5.3g)を得た。 The solution in the reactor was extracted 3 times with t-butyl methyl ether (50 mL). The extract was washed with an aqueous sodium chloride solution, dried over sodium sulfate and then concentrated to obtain a crude product. The crude product was purified by column to obtain compound (a2 1 ) (5.3 g).

化合物(a2)のNMRデータを以下に示す。
H−NMR(300.4MHz,溶媒:CDCl,基準:TMS)δ(ppm):1.47(18H),2.85(2H),5.11(1H),5.18(1H),5.90(1H)。
19F−NMR(282.7MHz;CDCl,CFCl)δ(ppm):−95.2(1F),−103.2(2F),−106.2(1F),−181.32(1F)。
The NMR data of the compound (a2 1 ) are shown below.
1 H-NMR (300.4 MHz, solvent: CDCl 3 , standard: TMS) δ (ppm): 1.47 (18H), 2.85 (2H), 5.11 (1H), 5.18 (1H) , 5.90 (1H).
19 F-NMR (282.7 MHz; CDCl 3 , CFCl 3 ) δ (ppm): −95.2 (1F), −103.2 (2F), −106.2 (1F), −181.32 (1F) ).

[例1−2]CF=CFCFC(C(O)OH)CHCH=CH(以下、化合物(a2)ともいう。)の製造例
氷冷撹拌しながら、トリフルオロ酢酸(60mL)に化合物(a2)(6.4g)を5分かけて滴下し、滴下終了後、そのまま2時間撹拌した。つぎに25℃にて、トリフルオロ酢酸を減圧溜去して、化合物(a2)(4.6g)を得た。
[Example 1-2] Production example of CF 2 ═CFCF 2 C (C (O) OH) 2 CH 2 CH═CH 2 (hereinafter also referred to as compound (a2 H )) Trifluoroacetic acid while stirring with ice cooling Compound (a2 1 ) (6.4 g) was added dropwise to (60 mL) over 5 minutes, and after completion of the addition, the mixture was stirred as it was for 2 hours. Then at 25 ° C., the trifluoroacetic acid was evaporated under reduced pressure to give compound (a2 H) (4.6g).

化合物(a2)のNMRデータを以下に示す。
H−NMR(300.4MHz,溶媒:CDCl,基準:TMS)δ(ppm):2.97(2H),5.20(1H),5.26(1H),5.89(1H),11.29(2H)。
19F−NMR(282.7MHz,溶媒:CDCl,基準:CFCl)δ(ppm):−92.4(1F),−102.6(2F),−105.1(1F),−183.0(1F)。
Compound NMR data of (a2 H) are shown below.
1 H-NMR (300.4 MHz, solvent: CDCl 3 , standard: TMS) δ (ppm): 2.97 (2H), 5.20 (1H), 5.26 (1H), 5.89 (1H) , 11.29 (2H).
19 F-NMR (282.7 MHz, solvent: CDCl 3 , standard: CFCl 3 ) δ (ppm): −92.4 (1F), −102.6 (2F), −105.1 (1F), −183 0.0 (1F).

[例1−3]CF=CFCFCH(C(O)OH)CHCH=CH(以下、化合物(a1)ともいう。)の製造例
化合物(a2)(2.6g)をトルエン(15mL)と混合し、そのままトルエンを留去した後に、引き続き112〜139℃にて1時間加熱した。さらに、減圧乾燥して化合物(a1)(1.8g)を得た。
[Example 1-3] Production example of CF 2 ═CFCF 2 CH (C (O) OH) CH 2 CH═CH 2 (hereinafter also referred to as compound (a1 H )) Compound (a2 H ) (2.6 g) Was mixed with toluene (15 mL), and the toluene was distilled off as it was, followed by heating at 112 to 139 ° C. for 1 hour. Furthermore, it was dried under reduced pressure to obtain compound (a1 H ) (1.8 g).

化合物(a1)のNMRデータを以下に示す。 The NMR data of the compound (a1 H ) are shown below.

H−NMR(300.4MHz,溶媒:CDCl,基準:TMS)δ(ppm):2.55(1H),2.67(1H),3.28(1H),5.15(1H),5.20(1H)5.79(1H),11.72(1H)。
19F−NMR(282.7MHz,溶媒:CDCl,基準:CFCl)δ(ppm):−93.6(1F),−105.4(2F),−108.0(1F),−186.7(1F)。
1 H-NMR (300.4 MHz, solvent: CDCl 3 , standard: TMS) δ (ppm): 2.55 (1H), 2.67 (1H), 3.28 (1H), 5.15 (1H) , 5.20 (1H) 5.79 (1H), 11.72 (1H).
19 F-NMR (282.7 MHz, solvent: CDCl 3 , reference: CFCl 3 ) δ (ppm): −93.6 (1F), −105.4 (2F), −108.0 (1F), −186 .7 (1F).

[例1−4]CF=CFCFCH(C(O)OC(CH)CHCH=CH(以下、化合物(a1)ともいう。)の製造例
反応器に、化合物(a1)(1.77g)をジクロロメタン(10mL)を溶解させ、さらに硫酸3滴(約0.04g)を加えた。25℃にて反応器内を撹拌、バブリングさせながら、反応器にCH=C(CH(0.51g)を加えた。そのまま反応器内を5.5時間撹拌して反応を行った後に、反応器に5%炭酸水素ナトリウム水溶液(20mL)を加えてクエンチした。反応器内溶液をt−ブチルメチルエーテル(50mL)で4回抽出し、得られた抽出液を塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した後に濃縮した。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ法(展開溶媒はヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒(混合比10:1)を用いた。)で精製して、化合物(a1)(1.31g)を得た。
[Example 1-4] Production example of CF 2 = CFCF 2 CH (C (O) OC (CH 3 ) 3 ) CH 2 CH = CH 2 (hereinafter also referred to as compound (a1 1 )) (A1 H ) (1.77 g) was dissolved in dichloromethane (10 mL), and 3 drops (about 0.04 g) of sulfuric acid was added. While stirring and bubbling inside the reactor at 25 ° C., CH 2 ═C (CH 3 ) 2 (0.51 g) was added to the reactor. The reaction was stirred for 5.5 hours in the reactor as it was, and then the reactor was quenched by adding 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution (20 mL). The solution in the reactor was extracted four times with t-butyl methyl ether (50 mL), and the resulting extract was washed with an aqueous sodium chloride solution, dried over sodium sulfate, and concentrated. The obtained concentrate was purified by silica gel column chromatography (developing solvent was a mixed solvent of hexane and ethyl acetate (mixing ratio 10: 1)) to obtain compound (a1 1 ) (1.31 g). It was.

化合物(a1)のNMRデータを、以下に示す。
H−NMR(300.4MHz,溶媒:CDCl,基準:TMS)δ(ppm):1.45(9H),2.47(1H),2.62(1H),3.11(1H),5.10(1H),5.16(1H)5.76(1H)。
19F−NMR(282.7MHz,溶媒:CDCl,基準:CFCl)δ(ppm):−95.0(1F),−104.1(1F),−107.7(1F),−108.9(1F),−186.0(1F)。
The NMR data of the compound (a1 1 ) are shown below.
1 H-NMR (300.4 MHz, solvent: CDCl 3 , standard: TMS) δ (ppm): 1.45 (9H), 2.47 (1H), 2.62 (1H), 3.11 (1H) , 5.10 (1H), 5.16 (1H) 5.76 (1H).
19 F-NMR (282.7 MHz, solvent: CDCl 3 , standard: CFCl 3 ) δ (ppm): −95.0 (1F), −104.1 (1F), −107.7 (1F), −108 .9 (1F), -186.0 (1F).

[例1−5]CF=CFCFCH(C(O)OCHOCH)CHCH=CH(以下、化合物(a1)ともいう。)の製造例
反応器に、化合物(a1)(2.30g)をt−ブチルメチルエーテル(20mL)を溶解させた後に、ジイソプロピルエチルアミン(1.29g)をゆっくり加えた。さらに、クロロメチルメチルエーテル(0.79g,10mmol)を加え、そのまま反応器内を2時間撹拌して反応を行った。つぎに、反応器に水(30mL)を加え反応をクエンチし有機層を分離した。水層をt−ブチルメチルエーテル(10mL)で2回抽出し、抽出液を硫酸ナトリウムで乾燥した後に濃縮して得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒はヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒(混合比5:1)を用いた。)で精製して、化合物(a1)(1.97g)を得た。
[Example 1-5] CF 2 = CFCF 2 CH (C (O) OCH 2 OCH 3) CH 2 CH = CH 2 ( hereinafter, compound (a1 2) and referred to.) In Production Example reactor, compound (a1 H ) (2.30 g) was dissolved in t-butyl methyl ether (20 mL), and then diisopropylethylamine (1.29 g) was slowly added. Further, chloromethyl methyl ether (0.79 g, 10 mmol) was added, and the reaction was stirred for 2 hours in the reactor. Next, water (30 mL) was added to the reactor to quench the reaction, and the organic layer was separated. The aqueous layer was extracted twice with t-butyl methyl ether (10 mL), the extract was dried over sodium sulfate and concentrated, and the resulting concentrate was subjected to silica gel column chromatography (developing solvent was a mixed solvent of hexane and ethyl acetate ( The compound (a1 2 ) (1.97 g) was obtained.

化合物(a1)のNMRデータを、以下に示す。
H−NMR(300.4MHz,溶媒:CDCl,基準:TMS)δ(ppm):2.53(1H),2.69(1H),3.28(1H),3.47(3H),5.13(1H),5.19(1H),5.28(1H),5.31(1H),5.77(1H)。
19F−NMR(282.7MHz,溶媒:CDCl,基準:CFCl)δ(ppm):−93.8(1F),−104.9(1F),−106.0(1F),−108.2(1F),−186.6(1F)。
The NMR data of the compound (a1 2 ) are shown below.
1 H-NMR (300.4 MHz, solvent: CDCl 3 , standard: TMS) δ (ppm): 2.53 (1H), 2.69 (1H), 3.28 (1H), 3.47 (3H) , 5.13 (1H), 5.19 (1H), 5.28 (1H), 5.31 (1H), 5.77 (1H).
19 F-NMR (282.7 MHz, solvent: CDCl 3 , reference: CFCl 3 ) δ (ppm): −93.8 (1F), −104.9 (1F), −106.0 (1F), −108 .2 (1F), -186.6 (1F).

[例1−6]化合物(a1)の製造例
化合物(a1)(2.05g)とtert−ブチルメチルエーテル(20mL)を含む溶液に、氷冷下にて、ジイソプロピルエチルアミン(1.15g)をゆっくり滴下し、さらに下記化合物(w)(1.91g)を滴下した。そのまま溶液を5時間撹拌して、反応を行った。つぎに溶液に水を加えて反応をクエンチし、有機層を回収した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後に濃縮して、粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ法(展開溶媒 ヘキサン:酢酸エチル=10:1)で精製して、下記化合物(a1)(2.1g)を得た。
[Example 1-6] Production Example of Compound (a1 3 ) Diisopropylethylamine (1.15 g) was added to a solution containing the compound (a1 H ) (2.05 g) and tert-butyl methyl ether (20 mL) under ice-cooling. ) Was slowly added dropwise, and the following compound (w 3 ) (1.91 g) was further added dropwise. The solution was stirred as it was for 5 hours to carry out the reaction. Next, water was added to the solution to quench the reaction, and the organic layer was recovered. The organic layer was dried over magnesium sulfate and then concentrated to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel column chromatography (developing solvent hexane: ethyl acetate = 10: 1) to obtain the following compound (a1 3 ) (2.1 g).

Figure 2010139518
Figure 2010139518

化合物(a1)のNMRデータとIRデータを、以下に示す。
H−NMR(300.4MHz,溶媒:重アセトン,基準:TMS)δ(ppm):1.51−1.97(15H),2.48−2.73(2H),3.22(2H),3.27(1H)5.13(2H),5.32(2H),5.76(1H)。
19F−NMR(282.7MHz,溶媒:重アセトン,基準:CFCl)δ(ppm):−94.1(1F),−105.3(2F),−108.2(1F),−186.4(1F)。
The NMR data and IR data of the compound (a1 3 ) are shown below.
1 H-NMR (300.4 MHz, solvent: heavy acetone, standard: TMS) δ (ppm): 1.51-1.97 (15H), 2.48-2.73 (2H), 3.22 (2H ), 3.27 (1H) 5.13 (2H), 5.32 (2H), 5.76 (1H).
19 F-NMR (282.7 MHz, solvent: heavy acetone, standard: CFCl 3 ) δ (ppm): −94.1 (1F), −105.3 (2F), −108.2 (1F), −186 .4 (1F).

[例1−7]化合物(a1)の製造例
化合物(a1)(2.35g)とトルエン(3mL)を含む溶液に、硫酸の2滴を加えた。つぎに、氷冷下にて、溶液に、下記化合物(w)(2.04g)を含むトルエン溶液(3mL)を滴下して反応を行った。そのまま溶液を12時間撹拌した後に、溶液に炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて反応をクエンチし、有機層を回収した。有機層を水洗し、硫酸ナトリウムで乾燥した後に濃縮して粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ法(展開溶媒 ヘキサン)で精製して、下記化合物(a1)(2.11g)を得た。
Example 1-7 Production Example of Compound (a1 4 ) To a solution containing the compound (a1 H ) (2.35 g) and toluene (3 mL), 2 drops of sulfuric acid were added. Next, a toluene solution (3 mL) containing the following compound (w 4 ) (2.04 g) was added dropwise to the solution under ice cooling to carry out the reaction. The solution was stirred as it was for 12 hours, and then an aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added to the solution to quench the reaction and the organic layer was recovered. The organic layer was washed with water, dried over sodium sulfate and concentrated to obtain a crude product. The crude product was purified by a silica gel column chromatography method (developing solvent hexane) to obtain the following compound (a1 4 ) (2.11 g).

Figure 2010139518
Figure 2010139518

化合物(a1)のNMRデータとIRデータを、以下に示す。
H−NMR(300.4MHz,溶媒:CDCl,基準:TMS)δ(ppm):1.57(2H),1.59(3H),1.69−1.92(8H),2.02(2H),2.29(2H),2.49(1H),2.66(1H),3.19(1H),5.11(1H),5.18(1H),5.79(1H)。
19F−NMR(282.7MHz,溶媒:CDCl,基準:CFCl)δ(ppm):−94.6(1F),−104.4(1F),−106.2(1F),−108.6(1F),−185.9(1F)。
The NMR data and IR data of the compound (a1 4 ) are shown below.
1 H-NMR (300.4 MHz, solvent: CDCl 3 , standard: TMS) δ (ppm): 1.57 (2H), 1.59 (3H), 1.69-1.92 (8H), 2. 02 (2H), 2.29 (2H), 2.49 (1H), 2.66 (1H), 3.19 (1H), 5.11 (1H), 5.18 (1H), 5.79 (1H).
19 F-NMR (282.7 MHz, solvent: CDCl 3 , standard: CFCl 3 ) δ (ppm): −94.6 (1F), −104.4 (1F), −106.2 (1F), −108 .6 (1F), -185.9 (1F).

[例1−8]化合物(a1)の製造例
化合物(a1)(2.0g)とtert−ブチルメチルエーテル(20mL)を含む溶液に、氷冷下にて、ジイソプロピルエチルアミン(1.12g)をゆっくり滴下し、さらに下記化合物(w)(1.83g)を滴下した。そのまま溶液を5時間撹拌して、反応を行った。つぎに溶液に水を加えて反応をクエンチし、有機層を回収した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後に濃縮して、粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ法(展開溶媒 ヘキサン:酢酸エチル=10:1)で精製して、下記化合物(a1)(2.7g)を得た。
Example 1-8 Production Example of Compound (a1 5 ) To a solution containing the compound (a1 H ) (2.0 g) and tert-butyl methyl ether (20 mL) was added diisopropylethylamine (1.12 g) under ice-cooling. ) Was slowly added dropwise, and the following compound (w 5 ) (1.83 g) was further added dropwise. The solution was stirred as it was for 5 hours to carry out the reaction. Next, water was added to the solution to quench the reaction, and the organic layer was recovered. The organic layer was dried over magnesium sulfate and then concentrated to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel column chromatography (developing solvent hexane: ethyl acetate = 10: 1) to obtain the following compound (a1 5 ) (2.7 g).

Figure 2010139518
Figure 2010139518

化合物(a1)のNMRデータを、以下に示す。
H−NMR(300.4MHz,溶媒:重アセトン,基準:TMS)δ(ppm):1.48−2.05(15H),2.47−2.73(2H),3.17−3.32(1H),5.08−5.21(2H),5.43(2H),5.69−5.83(1H)。
19F−NMR(282.7MHz,溶媒:重アセトン,基準:CFCl)δ(ppm):−94.1(1F),−105.9(2F),−108.3(1F),−186.4(1F)。
The NMR data of the compound (a1 5 ) are shown below.
1 H-NMR (300.4 MHz, solvent: heavy acetone, standard: TMS) δ (ppm): 1.48-2.05 (15H), 2.47-2.73 (2H), 3.17-3 .32 (1H), 5.08-5.21 (2H), 5.43 (2H), 5.69-5.83 (1H).
19 F-NMR (282.7 MHz, solvent: heavy acetone, standard: CFCl 3 ) δ (ppm): −94.1 (1F), −105.9 (2F), −108.3 (1F), −186 .4 (1F).

[例1−9]化合物(a1)の製造例
反応器に、化合物(a1)(5.0g)、化合物(W)(9.9g)、ジメチルアミノピリジン(0.2g)およびジクロロメタン(30g)を入れ、0℃に冷却した。つぎにジシクロヘキシルカルボジイミド(4.7g)をジクロロメタン(15g)に溶解させた溶液を、反応器にゆっくり滴下した。そのまま反応器内溶液を1時間撹拌して反応を行った後、さらに25℃にて1時間撹拌して反応を行った。反応器内溶液をろ過し、ろ液を濃縮して粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ法(展開溶媒 ヘキサン:酢酸エチル=20:1)で精製して、下記化合物(a1)(10.5g)を得た。
[Example 1-9] Production example of compound (a1 6 ) Compound (a1 H ) (5.0 g), compound (W 6 ) (9.9 g), dimethylaminopyridine (0.2 g) and dichloromethane were charged in a reactor. (30 g) was added and cooled to 0 ° C. Next, a solution of dicyclohexylcarbodiimide (4.7 g) dissolved in dichloromethane (15 g) was slowly added dropwise to the reactor. The reaction was carried out by stirring the solution in the reactor as it was for 1 hour, and then the reaction was further stirred at 25 ° C. for 1 hour. The solution in the reactor was filtered, and the filtrate was concentrated to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel column chromatography (developing solvent hexane: ethyl acetate = 20: 1) to obtain the following compound (a1 6 ) (10.5 g).

Figure 2010139518
Figure 2010139518

化合物(a1)のNMRデータを、以下に示す。
H−NMR(300.4MHz,溶媒:重アセトン,基準:TMS)δ(ppm):2.64〜2.70(2H),3.44〜3.48(1H),5.16〜5.21(2H)、5.68〜−5.80(2H)。
19F−NMR(282.7MHz,溶媒:重アセトン,基準:CFCl)δ(ppm):−92.3(1F),−105.2 (2F),−107.2(1F),−123.6(6F),−132.6(2F),−187.3(1F),−214.7(m,1F),−223.0(1F)。
The NMR data of the compound (a1 6 ) are shown below.
1 H-NMR (300.4 MHz, solvent: heavy acetone, standard: TMS) δ (ppm): 2.64 to 2.70 (2H), 3.44 to 3.48 (1H), 5.16 to 5 .21 (2H), 5.68 to -5.80 (2H).
19 F-NMR (282.7 MHz, solvent: heavy acetone, standard: CFCl 3 ) δ (ppm): −92.3 (1F), −105.2 (2F), −107.2 (1F), −123 .6 (6F), -132.6 (2F), -187.3 (1F), -214.7 (m, 1F), -223.0 (1F).

なお、化合物(w)は、下記の合成スキームにしたがって合成した(ただし、Rf1−はF(CFOCF(CF)CFOCF(CF)−を示す。)。 Compound (w 6 ) was synthesized according to the following synthesis scheme (where R f1 − represents F (CF 2 ) 3 OCF (CF 3 ) CF 2 OCF (CF 3 ) —).

Figure 2010139518
Figure 2010139518

すなわち、窒素ガス雰囲気下のフラスコに、化合物(aw)(15g)とクロロホルム(100g)およびNaF(7.02g)を入れ、フラスコ内を氷冷撹拌しながらRf1−COF(79g)を滴下し、さらにフラスコ内を撹拌した。フラスコ内容物の不溶固形物を加圧ろ過により除去した後に、フラスコに飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(103g)を入れ、有機層を回収濃縮して化合物(bw)(74g)を得た。 That is, compound (aw 6 ) (15 g), chloroform (100 g) and NaF (7.02 g) were placed in a flask under a nitrogen gas atmosphere, and R f1 -COF (79 g) was added dropwise while stirring the flask with ice. Further, the inside of the flask was stirred. After removing insoluble solids in the flask contents by pressure filtration, a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution (103 g) was added to the flask, and the organic layer was recovered and concentrated to obtain compound (bw 6 ) (74 g).

ガス出口にNaFペレット充填層を設置したオートクレーブにR113(313g)を加え、25℃にてオートクレーブ内を撹拌しながら、オートクレーブに窒素ガスを1時間吹き込んだ後に、窒素ガスで20%体積に希釈したフッ素ガスを吹き込んだ。そのまま該20%フッ素ガスを吹き込みつつ、0.1MPaの圧力下にて、オートクレーブに化合物(bw)(67g)をR113(299g)に溶解させた溶液を導入した。導入終了後、オートクレーブ内容物を回収濃縮して化合物(cw)を得た。 R113 (313 g) was added to an autoclave in which a NaF pellet packed bed was installed at the gas outlet, and nitrogen gas was blown into the autoclave for 1 hour while stirring the autoclave at 25 ° C., and then diluted to 20% volume with nitrogen gas. Fluorine gas was blown. While the 20% fluorine gas was blown as it was, a solution in which the compound (bw 6 ) (67 g) was dissolved in R113 (299 g) was introduced into the autoclave under a pressure of 0.1 MPa. After completion of the introduction, the autoclave contents were collected and concentrated to obtain a compound (cw 6 ).

窒素ガス雰囲気下のフラスコに、化合物(cw)(80g)と粉末状KF(0.7g)を入れ、フラスコ内を6時間加熱した後に、フラスコ内容物を精製して化合物(dw)(38g)を得た。 A compound (cw 6 ) (80 g) and powdered KF (0.7 g) were placed in a flask under a nitrogen gas atmosphere, and after heating the flask for 6 hours, the flask contents were purified to obtain compound (dw 6 ) ( 38 g) was obtained.

窒素ガス雰囲気下の丸底フラスコに、NaBH(1.1g)とTHF(30g)を入れた。フラスコを氷冷撹拌しながら、フラスコに化合物(dw)を22質量%含むR225溶液(48g)を滴下した。滴下終了後、フラスコ内をさらに撹拌した後に、フラスコ内容液を塩酸水溶液(150mL)で中和して得られた溶液を、水洗してから蒸留精製することにより化合物(w)を得た。 NaBH 4 (1.1 g) and THF (30 g) were placed in a round bottom flask under a nitrogen gas atmosphere. While the flask was stirred with ice cooling, an R225 solution (48 g) containing 22% by mass of the compound (dw 6 ) was added dropwise to the flask. After completion of the dropwise addition, the inside of the flask was further stirred, and then the solution obtained by neutralizing the flask contents with an aqueous hydrochloric acid solution (150 mL) was washed with water and purified by distillation to obtain the compound (w 6 ).

化合物(w)のNMRデータを以下に示す。
H−NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl、基準:TMS)δ(ppm):4.89〜4.57(2H)。
19F−NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl、基準:CFCl)δ(ppm):−105.0(1F),−119.7(1F),−124.0(1F),−124.3(1F),−125.7(1F),−126.8(1F),−133.2(2F),−216.6(1F),−223.5(1F)。
The NMR data of the compound (w 6 ) are shown below.
1 H-NMR (300.4 MHz, solvent: CDCl 3 , standard: TMS) δ (ppm): 4.89 to 4.57 (2H).
19 F-NMR (282.7 MHz, solvent: CDCl 3 , standard: CFCl 3 ) δ (ppm): −105.0 (1F), −119.7 (1F), −124.0 (1F), −124 .3 (1F), -125.7 (1F), -126.8 (1F), -133.2 (2F), -216.6 (1F), -223.5 (1F).

[例1−10]CF=CFCFCH(C(O)OCHCFCF)CHCH=CH(以下、化合物(a1)ともいう。)の製造例
反応器に、化合物(a1)(5.0g)、CFCFCHOH(3.6g)、ジメチルアミノピリジン(0.23g)およびジクロロメタン(15mL)を入れ、0℃に冷却した。つぎにジシクロヘキシルカルボジイミド(4.9g)をジクロロメタン(35mL)に溶解させた溶液を、反応器にゆっくり滴下した。そのまま反応器内溶液を1時間撹拌して反応を行った後、さらに25℃にて1時間撹拌して反応を行った。
[Example 1-10] Production example of CF 2 ═CFCF 2 CH (C (O) OCH 2 CF 2 CF 3 ) CH 2 CH═CH 2 (hereinafter, also referred to as compound (a1 7 )) (A1 H ) (5.0 g), CF 3 CF 2 CH 2 OH (3.6 g), dimethylaminopyridine (0.23 g) and dichloromethane (15 mL) were added and cooled to 0 ° C. Next, a solution of dicyclohexylcarbodiimide (4.9 g) dissolved in dichloromethane (35 mL) was slowly added dropwise to the reactor. The reaction was carried out by stirring the solution in the reactor as it was for 1 hour, and then the reaction was further stirred at 25 ° C. for 1 hour.

つぎに反応器に水を加えて反応をクエンチし、有機層を回収した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後に濃縮して、粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ法(展開溶媒 ヘキサン:酢酸エチル=10:1)で精製して、化合物(a1)(4.0g)を得た。 Next, water was added to the reactor to quench the reaction, and the organic layer was recovered. The organic layer was dried over magnesium sulfate and then concentrated to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel column chromatography (developing solvent hexane: ethyl acetate = 10: 1) to obtain compound (a1 7 ) (4.0 g).

化合物(a1)のNMRデータを、以下に示す。
H−NMR(300.4MHz,溶媒:重アセトン,基準:TMS)δ(ppm):2.51〜2.73(2H),3.30〜3.44(1H),4.50〜4.69(2H)、5.07−5.23(2H),5.66〜5.84(1H)。
19F−NMR(282.7MHz,溶媒:重アセトン,基準:CFCl)δ(ppm):−84.4(3F)、−94.2(1F),−105.3(2F),−107.8(1F),−124.0(2F)、−187.0(1F)。
The NMR data of the compound (a1 7 ) are shown below.
1 H-NMR (300.4 MHz, solvent: heavy acetone, standard: TMS) δ (ppm): 2.51 to 2.73 (2H), 3.30 to 3.44 (1H), 4.50 to 4 .69 (2H), 5.07-5.23 (2H), 5.66-5.84 (1H).
19 F-NMR (282.7 MHz, solvent: heavy acetone, standard: CFCl 3 ) δ (ppm): −84.4 (3F), −94.2 (1F), −105.3 (2F), −107 .8 (1F), -124.0 (2F), -187.0 (1F).

[例1−11]化合物(a1)の製造例
化合物(a1)(7.6g)とトルエン(30mL)を含む溶液に、硫酸の3滴を加えた。つぎに、氷冷下にて、溶液に、下記化合物(w)(4.1g)を滴下して反応を行った。25℃に昇温後、そのまま溶液を7時間撹拌した後に、溶液に炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて反応をクエンチし、有機層を回収した。有機層を水洗し、硫酸ナトリウムで乾燥した後に濃縮して粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ法(展開溶媒 ヘキサン)で精製して、下記化合物(a1)(1.78g)を得た。
Example 1-11 Production Example of Compound (a1 8 ) To a solution containing the compound (a1 H ) (7.6 g) and toluene (30 mL), 3 drops of sulfuric acid was added. Next, under ice-cooling, the following compound (w 8 ) (4.1 g) was added dropwise to the solution for reaction. After the temperature was raised to 25 ° C., the solution was stirred as it was for 7 hours, and then an aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added to the solution to quench the reaction, and the organic layer was recovered. The organic layer was washed with water, dried over sodium sulfate and concentrated to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel column chromatography (developing solvent hexane) to obtain the following compound (a1 8 ) (1.78 g).

Figure 2010139518
Figure 2010139518

化合物(a1)のNMRデータを、以下に示す。
H−NMR(300.4MHz,溶媒:CDCl,基準:TMS)δ(ppm):1.57(2H),1.59(3H),1.69−1.92(8H),2.02(2H),2.29(2H),2.49(1H),2.66(1H),3.19(1H),5.11(1H),5.18(1H),5.79(1H)。
19F−NMR(282.7MHz,溶媒:CDCl,基準:CFCl)δ(ppm):−94.6(1F),−104.4(1F),−106.2(1F),−108.6(1F),−185.9(1F)。
The NMR data of the compound (a1 8 ) are shown below.
1 H-NMR (300.4 MHz, solvent: CDCl 3 , standard: TMS) δ (ppm): 1.57 (2H), 1.59 (3H), 1.69-1.92 (8H), 2. 02 (2H), 2.29 (2H), 2.49 (1H), 2.66 (1H), 3.19 (1H), 5.11 (1H), 5.18 (1H), 5.79 (1H).
19 F-NMR (282.7 MHz, solvent: CDCl 3 , standard: CFCl 3 ) δ (ppm): −94.6 (1F), −104.4 (1F), −106.2 (1F), −108 .6 (1F), -185.9 (1F).

[例2]重合体の製造例
[例2−1]重合体(A)の製造例
耐圧反応器(内容積30mL、ガラス製。)に、化合物(a2)(1.51g)と、酢酸エチル(3.41g)とを仕込んだ。つぎに、IPPを50質量%含有するR225溶液(0.20g)を重合開始剤として耐圧反応器に添加した。反応器内を凍結脱気した後に、反応器を40℃に保持して、18時間重合を行った。反応器内溶液をメタノールに滴下し、生成した固形物を回収して80℃にて20時間真空乾燥した結果、25℃にて白色粉末状の重合体(A)(0.84g)を得た。
[Example 2] Production example of polymer [Example 2-1] Production example of polymer (A 1 ) In a pressure resistant reactor (internal volume 30 mL, made of glass), compound (a2 1 ) (1.51 g) and Ethyl acetate (3.41 g) was charged. Next, R225 solution (0.20g) containing 50 mass% of IPP was added to the pressure | voltage resistant reactor as a polymerization initiator. After freezing and degassing the inside of the reactor, polymerization was carried out for 18 hours while maintaining the reactor at 40 ° C. The solution in the reactor was added dropwise to methanol, and the resulting solid was collected and vacuum dried at 80 ° C. for 20 hours. As a result, a white powdery polymer (A 1 ) (0.84 g) was obtained at 25 ° C. It was.

重合体(A)のMwは6300であり、Mnは4600であった。
19F−NMRとH−NMRにより重合体(A)を分析した結果、重合体(A)は、下式(U1−A2)、下式(U2−A2)および下式(U3−A2)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる1種以上の繰り返し単位(A2)を含むことを確認した。
Mw of the polymer (A 1 ) was 6300, and Mn was 4600.
As a result of analyzing the polymer (A 1 ) by 19 F-NMR and 1 H-NMR, the polymer (A 1 ) was obtained from the following formula (U1-A2 1 ), the following formula (U2-A2 1 ), and the following formula ( It was confirmed that at least one repeating unit (A2 1 ) selected from the group consisting of repeating units represented by U3-A2 1 ) was included.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

重合体(A)は、アセトン、THF、酢酸エチル、メタノール、2−パーフルオロヘキシルエタノールには可溶であり、R225、ペルフルオロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)、ペルフルオロ−n−オクタンには不溶であった。 The polymer (A 1 ) is soluble in acetone, THF, ethyl acetate, methanol, 2-perfluorohexylethanol, and insoluble in R225, perfluoro (2-butyltetrahydrofuran), perfluoro-n-octane. It was.

[例2−2]重合体(A)の製造例
耐圧反応器(内容積30mL、ガラス製。)に、化合物(a2)(1.51g)と、R225(8.56g)とを仕込んだ。つぎに、IPPを50質量%含有するR225溶液(0.20g)を重合開始剤として耐圧反応器に添加した。反応器内を凍結脱気した後に、反応器を40℃に保持して、18時間重合を行った。反応器内溶液をメタノールに滴下し、生成した固形物を回収して80℃にて20時間真空乾燥した結果、25℃にて白色粉末状の重合体(A)(0.81g)を得た。
[Example 2-2] Production example of polymer (A 2 ) Compound (a2 1 ) (1.51 g) and R225 (8.56 g) were charged into a pressure resistant reactor (internal volume 30 mL, made of glass). It is. Next, R225 solution (0.20g) containing 50 mass% of IPP was added to the pressure | voltage resistant reactor as a polymerization initiator. After freezing and degassing the inside of the reactor, polymerization was carried out for 18 hours while maintaining the reactor at 40 ° C. The solution in the reactor was dropped into methanol, and the generated solid was recovered and vacuum-dried at 80 ° C. for 20 hours. As a result, a white powdery polymer (A 2 ) (0.81 g) was obtained at 25 ° C. It was.

重合体(A)のMwは30000であり、Mnは18000であった。また、重合体(A)は繰り返し単位(A2)を含むことを確認した。 Mw of the polymer (A 2 ) was 30000, and Mn was 18000. Further, the polymer (A 2) was confirmed to contain the repeating unit (A2 1).

[例2−3]重合体(A)の製造例
耐圧反応器(内容積20mL、ガラス製。)に、化合物(a2)(1.00g)と、R225(5.41g)およびIPP(0.10g)を仕込んだ。つぎに、IPPを50質量%含有するR225溶液(0.28g)を重合開始剤として耐圧反応器に添加した。反応器内を凍結脱気した後に、反応器を40℃に保持して、18時間重合を行った。反応器内溶媒をTHFに変換後、ヘキサンに滴下し、生成した固形物を回収して80℃にて20時間真空乾燥した結果、25℃にて白色粉末状の重合体(A)(0.82g)を得た。
[Example 2-3] Production example of polymer (A 3 ) Compound (a2 H ) (1.00 g), R225 (5.41 g) and IPP ( 0.10 g) was charged. Next, R225 solution (0.28g) containing 50 mass% of IPP was added to the pressure | voltage resistant reactor as a polymerization initiator. After freezing and degassing the inside of the reactor, polymerization was carried out for 18 hours while maintaining the reactor at 40 ° C. After the solvent in the reactor was converted to THF, the solution was added dropwise to hexane, and the resulting solid was collected and vacuum-dried at 80 ° C. for 20 hours. As a result, the polymer (A 3 ) (0 .82 g) was obtained.

重合体(A)のMwは22100であり、Mnは8700であった。
19F−NMRとH−NMRにより重合体(A)を分析した結果、重合体(A2)は、下式(U1−A2)、下式(U2−A2)および下式(U3−A2)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる1種以上の繰り返し単位(A2)を含むことを確認した。
Mw of the polymer (A 3 ) was 22100, and Mn was 8700.
As a result of analyzing the polymer (A 3 ) by 19 F-NMR and 1 H-NMR, the polymer (A2) was obtained by the following formula (U1-A2 H ), the following formula (U2-A2 H ) and the following formula (U3 -A2 H) was confirmed to contain the repeating unit (A2 H) 1 or more selected from the group consisting of repeating units represented by.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

[例2−4]重合体(A)の製造例
R225と2−プロパノール溶媒中にて、重合開始剤(50質量%のIPPを含むR−225溶液。)の存在下に、化合物(a2)と化合物(f)を重合させる。反応溶液ごとヘキサン中に滴下して得られた固形物を回収し、100℃にて24時間真空乾燥すると、繰り返し単位(U−A2)と化合物(f)の重合により形成された繰り返し単位(F)とを含む重合体(A)が得られる。
[Example 2-4] Production example of polymer (A 4 ) In the presence of a polymerization initiator (an R-225 solution containing 50% by mass of IPP) in R225 and a 2-propanol solvent, compound (a2 H ) and the compound (f 1 ) are polymerized. The solid obtained was dropped into the reaction solution by hexane were collected and is vacuum dried for 24 hours at 100 ° C., the repeating unit (U-A2 H) and repeating units formed by polymerization of the compound (f 1) A polymer (A 4 ) containing (F 1 ) is obtained.

[例2−5]重合体(A)の製造例
反応器(内容積200mL、ガラス製。)に、化合物(a1)(16.0g)と酢酸エチル(129.8g)を仕込み、さらに重合開始剤として50質量%R225溶液としてIPP(5.95g)を添加した。反応器内を減圧脱気した後に、反応器内温40℃にて、18時間、重合反応を行った。反応器内溶液をヘキサン中に滴下して得られた固形分を回収し、120℃にて40時間真空乾燥した。その結果、25℃にて白色粉末状の重合体(A)(15.5g)を得た。
[Example 2-5] Production example of polymer (A 5 ) A reactor (inner volume 200 mL, glass) was charged with compound (a1 H ) (16.0 g) and ethyl acetate (129.8 g), and As a polymerization initiator, IPP (5.95 g) was added as a 50 mass% R225 solution. After degassing the inside of the reactor under reduced pressure, a polymerization reaction was carried out at a reactor internal temperature of 40 ° C. for 18 hours. The solid content obtained by dropping the solution in the reactor into hexane was collected and dried in vacuo at 120 ° C. for 40 hours. As a result, a white powdery polymer (A 5 ) (15.5 g) was obtained at 25 ° C.

重合体(A)のMwは9700であり、Mnは4600であり、示差走査熱分析法により測定した重合体(A)のTgは178℃であった。
19F−NMRとH−NMRにより重合体(A)を分析した結果、重合体(A)は、下式(U1−A1)、下式(U2−A1)および下式(U3−A1)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる1種以上の繰り返し単位(A1)を含むことを確認した。
Mw of the polymer (A 5 ) was 9700, Mn was 4600, and Tg of the polymer (A 5 ) measured by differential scanning calorimetry was 178 ° C.
As a result of analyzing the polymer (A 5 ) by 19 F-NMR and 1 H-NMR, the polymer (A 5 ) was obtained by the following formula (U1-A1 H ), the following formula (U2-A1 H ) and the following formula ( It was confirmed that at least one repeating unit (A1 H ) selected from the group consisting of repeating units represented by U3-A1 H ) was included.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

重合体(A)は、アセトン、THF、酢酸エチル、メタノール、PGMEAには可溶であり、R225、ペルフルオロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)、ペルフルオロ−n−オクタンには不溶であった。 The polymer (A 5 ) was soluble in acetone, THF, ethyl acetate, methanol, and PGMEA, and was insoluble in R225, perfluoro (2-butyltetrahydrofuran), and perfluoro-n-octane.

[例2−6]重合体(A)の製造例
反応器(内容積30mL、ガラス製。)に、化合物(a1)(0.8g)、R225(8.0g)およびIPA(0.06g)を仕込み、さらに重合開始剤として50質量%R225溶液としてIPP(1.0g)を添加した。反応器内を減圧脱気した後に、反応器内温40℃にて、18時間、重合反応を行った。反応器内溶液をヘキサン(90g)中に滴下して得られた固形分を回収し、90℃にて40時間真空乾燥した。その結果、25℃にて白色粉末状の重合体(A)(0.56g)を得た。
[Example 2-6] Production example of polymer (A 6 ) Compound (a1 1 ) (0.8 g), R225 (8.0 g) and IPA (0. 06 g) was added, and IPP (1.0 g) was added as a 50 mass% R225 solution as a polymerization initiator. After degassing the inside of the reactor under reduced pressure, a polymerization reaction was carried out at a reactor internal temperature of 40 ° C. for 18 hours. The solid content obtained by dropping the solution in the reactor into hexane (90 g) was collected and vacuum-dried at 90 ° C. for 40 hours. As a result, a white powdery polymer (A 6 ) (0.56 g) was obtained at 25 ° C.

重合体(A)のMwは16000であり、Mnは11000であり、示差走査熱分析法により測定した重合体(A)のTgは118℃であった。

NMR分析より、重合体(A)は、下式(U1−A1)、下式(U2−A1)および下式(U3−A1)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる1種以上の繰り返し単位(A1)を含むことを確認した。
Mw of the polymer (A 6 ) was 16000, Mn was 11000, and Tg of the polymer (A 6 ) measured by differential scanning calorimetry was 118 ° C.

From the NMR analysis, the polymer (A 6 ) is selected from the group consisting of repeating units represented by the following formula (U1-A1 1 ), the following formula (U2-A1 1 ) and the following formula (U3-A1 1 ). It was confirmed that at least one type of repeating unit (A1 1 ) was contained.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

重合体(A)は、アセトン、THF、酢酸エチル、PGMEAには可溶であり、R225、ペルフルオロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)、ペルフルオロ−n−オクタンには不溶であった。 The polymer (A 6 ) was soluble in acetone, THF, ethyl acetate, and PGMEA, and was insoluble in R225, perfluoro (2-butyltetrahydrofuran), and perfluoro-n-octane.

[例2−7]重合体(A)の製造例
反応器(内容積30mL、ガラス製。)に、化合物(a1)(0.8g)、R225(4.3g)およびIPA(0.07g)をを仕込み、さらに重合開始剤として50質量%R225溶液としてIPP(0.53g)を添加した。反応器内を減圧脱気した後に、反応器内温40℃にて、18時間、重合反応を行った。反応器内溶液をヘキサン(60g)中に滴下して得られた固形分を回収し、90℃にて40時間真空乾燥した。その結果、25℃にて白色粉末状の重合体(A)(0.6g)を得た。
[Example 2-7] Production example of polymer (A 7 ) Compound (a1 2 ) (0.8 g), R225 (4.3 g) and IPA (0. 07g), and IPP (0.53g) as a 50 mass% R225 solution was added as a polymerization initiator. After degassing the inside of the reactor under reduced pressure, a polymerization reaction was carried out at a reactor internal temperature of 40 ° C. for 18 hours. The solid content obtained by dropping the solution in the reactor into hexane (60 g) was collected and vacuum-dried at 90 ° C. for 40 hours. As a result, a white powdery polymer (A 7 ) (0.6 g) was obtained at 25 ° C.

重合体(A)のMwは15800であり、Mnは8900であった。
NMR分析より、重合体(A)は、下式(U1−A1)、下式(U2−A1)および下式(U3−A1)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる1種以上の繰り返し単位(A1)を含むことを確認した。
Mw of the polymer (A 7 ) was 15800, and Mn was 8900.
From the NMR analysis, the polymer (A 7 ) is selected from the group consisting of repeating units represented by the following formula (U1-A1 2 ), the following formula (U2-A1 2 ) and the following formula (U3-A1 2 ). It was confirmed that at least one type of repeating unit (A1 2 ) was contained.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

重合体(A)は、アセトン、THF、酢酸エチル、PGMEAには可溶であり、R225、ペルフルオロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)、ペルフルオロ−n−オクタンには不溶であった。 The polymer (A 7 ) was soluble in acetone, THF, ethyl acetate, and PGMEA, and was insoluble in R225, perfluoro (2-butyltetrahydrofuran), and perfluoro-n-octane.

[例2−8]重合体(A)の製造例
反応器(内容積30mL、ガラス製)に、化合物(a1)(2.0g)と酢酸エチル(15.8g)を仕込み、50質量%のR225溶液としてIPP(0.73g)を仕込み、40℃にて18時間重合反応を行った。反応器内溶液をヘキサン中に滴下して得られた固形物を回収し、90℃にて24時間真空乾燥して重合体(A)(1.40g)を得た。
[Example 2-8] Production example of polymer (A 8 ) Compound (a1 3 ) (2.0 g) and ethyl acetate (15.8 g) were charged into a reactor (internal volume 30 mL, glass), and 50 masses. IPP (0.73 g) was charged as a% R225 solution and polymerized at 40 ° C. for 18 hours. The solid substance obtained by dropping the solution in the reactor into hexane was collected and vacuum-dried at 90 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (A 8 ) (1.40 g).

重合体(A)のMwは12600であり、Mnは6100であり、示差走査熱分析法により測定した重合体(A)のTgは90℃であった。
NMR分析より、重合体(A)は、下式(U1−A1)、下式(U2−A1)および下式(U3−A1)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる1種以上の繰り返し単位(A1)を含む重合体であることを確認した。
Mw of the polymer (A 8 ) was 12600, Mn was 6100, and Tg of the polymer (A 8 ) measured by differential scanning calorimetry was 90 ° C.
From the NMR analysis, the polymer (A 8 ) is selected from the group consisting of repeating units represented by the following formula (U1-A1 3 ), the following formula (U2-A1 3 ) and the following formula (U3-A1 3 ). It was confirmed that the polymer contained one or more repeating units (A1 3 ).

Figure 2010139518
Figure 2010139518

重合体(A)は、25℃にて白色粉末状であり、アセトン、テトラヒドロフラン、酢酸エチルに、それぞれ可溶であった。 The polymer (A 8 ) was in the form of a white powder at 25 ° C. and was soluble in acetone, tetrahydrofuran and ethyl acetate, respectively.

[例2−9]重合体(A)の製造例
反応器(内容積30mL)に、化合物(a1)(2.0g)および酢酸エチル(11.0g)を仕込み、50質量%のR225溶液としてIPP(0.53g)を仕込み、40℃にて18時間重合反応を行った。反応器内溶液をヘキサン中に滴下して得られた固形物を回収し、110℃にて24時間真空乾燥して重合体(A)(1.90g)を得た。
[Example 2-9] Production example of polymer (A 9 ) Compound (a1 4 ) (2.0 g) and ethyl acetate (11.0 g) were charged into a reactor (internal volume 30 mL), and 50% by mass of R225 IPP (0.53 g) was charged as a solution, and a polymerization reaction was performed at 40 ° C. for 18 hours. The solid substance obtained by dropping the solution in the reactor into hexane was collected and vacuum-dried at 110 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (A 9 ) (1.90 g).

重合体(A)のMwは23500であり、Mnは9600であり、示差走査熱分析法により測定した重合体(A)のTgは107℃であった。
NMR分析より、重合体(A)は、下式(U1−A1)、下式(U2−A1)および下式(U3−A1)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる1種以上の繰り返し単位(A1)を含む重合体であることを確認した。
Mw of the polymer (A 9 ) was 23500, Mn was 9600, and Tg of the polymer (A 9 ) measured by differential scanning calorimetry was 107 ° C.
From the NMR analysis, the polymer (A 9 ) is selected from the group consisting of repeating units represented by the following formula (U1-A1 4 ), the following formula (U2-A1 4 ) and the following formula (U3-A1 4 ). It was confirmed that the polymer contained one or more repeating units (A1 4 ).

Figure 2010139518
Figure 2010139518

重合体(A)は、25℃にて白色粉末状であり、テトラヒドロフラン、酢酸エチルにそれぞれ可溶であった。 The polymer (A 9 ) was a white powder at 25 ° C. and was soluble in tetrahydrofuran and ethyl acetate, respectively.

[例2−10]重合体(A10)の製造例
反応器(内容積30mL)に、化合物(a1)(1.0g)および酢酸エチル(8.8g)を仕込み、50質量%のR225溶液としてIPP(0.40g)を仕込み、40℃にて18時間重合反応を行った。反応器内溶液をメタノール中に滴下して得られた固形物を回収し、90℃にて24時間真空乾燥して重合体(A10)(0.62g)を得た。
[Example 2-10] Production example of polymer (A 10 ) Compound (a1 5 ) (1.0 g) and ethyl acetate (8.8 g) were charged into a reactor (internal volume 30 mL), and 50% by mass of R225. IPP (0.40 g) was charged as a solution, and a polymerization reaction was performed at 40 ° C. for 18 hours. The solid substance obtained by dropping the solution in the reactor into methanol was collected and vacuum-dried at 90 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (A 10 ) (0.62 g).

重合体(A10)のMnは6100であり、Mwは10200であり、示差走査熱分析法により測定した重合体(A10)のTgは107℃であった。
NMR分析より、重合体(A10)は、下式(U1−A1)、下式(U2−A1)および下式(U3−A1)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる1種以上の繰り返し単位(A1)を含むことを確認した。
Mn of the polymer (A 10 ) was 6100, Mw was 10200, and Tg of the polymer (A 10 ) measured by differential scanning calorimetry was 107 ° C.
From the NMR analysis, the polymer (A 10 ) is selected from the group consisting of repeating units represented by the following formula (U1-A1 5 ), the following formula (U2-A1 5 ), and the following formula (U3-A1 5 ). It was confirmed that at least one type of repeating unit (A1 5 ) was contained.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

[例2−11]重合体(A11)の製造例
反応器(内容積30mL)に、化合物(a1)(0.5g)およびR225(1.93g)を仕込み、50質量%のR225溶液としてIPP(0.15g)を仕込み、40℃にて18時間重合反応を行った。反応器内溶液をヘキサン中に滴下して得られた固形物を回収し、100℃にて24時間真空乾燥して重合体(A11)(0.42g)を得た。
[Example 2-11] Production example of polymer (A 11 ) A reactor (internal volume 30 mL) was charged with compound (a1 6 ) (0.5 g) and R225 (1.93 g), and a 50% by mass R225 solution As an IPP (0.15 g), a polymerization reaction was carried out at 40 ° C. for 18 hours. The solid substance obtained by dropping the solution in the reactor into hexane was collected and vacuum dried at 100 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (A 11 ) (0.42 g).

重合体(A11)のMnは9900であり、Mwは15100であった。
NMR分析より、重合体(A11)は下式(U1−A1)、下式(U2−A1)および下式(U3−A1)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる1種以上の繰り返し単位(A1)を含むことを確認した。
Mn of the polymer (A 11 ) was 9900, and Mw was 15100.
From the NMR analysis, the polymer (A 11 ) is 1 selected from the group consisting of repeating units represented by the following formula (U1-A1 6 ), the following formula (U2-A1 6 ) and the following formula (U3-A1 6 ). It was confirmed that a repeating unit (A1 6 ) of at least species was included.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

重合体(A11)は、25℃にて白色粉末状であり、アセトン、THF、酢酸エチル、メタノール、R225に、それぞれ可溶であった。 The polymer (A 11 ) was in the form of a white powder at 25 ° C. and was soluble in acetone, THF, ethyl acetate, methanol, and R225, respectively.

[例2−12]重合体(A12)の製造例
反応器(内容積30mL)に、化合物(a1)(0.81g)およびR225(7.2g)を仕込み、50質量%のR225溶液としてIPP(0.81g)を仕込み、40℃にて18時間重合反応を行った。反応器内溶液をヘキサン中に滴下して得られた固形物を回収し、90℃にて24時間真空乾燥して重合体(A12)(0.66g)を得た。
[Example 2-12] Production example of polymer (A 12 ) Compound (a1 7 ) (0.81 g) and R225 (7.2 g) were charged into a reactor (internal volume 30 mL), and 50% by mass of R225 solution As an IPP (0.81 g), a polymerization reaction was carried out at 40 ° C. for 18 hours. The solid substance obtained by dropping the solution in the reactor into hexane was collected and vacuum-dried at 90 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (A 12 ) (0.66 g).

重合体(A12)のMnは4300であり、Mwは6000であった。
NMR分析より、重合体(A12)は下式(U1−A1)、下式(U2−A1)および下式(U3−A1)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる1種以上の繰り返し単位(A1)を含むことを確認した。
Mn of the polymer (A 12 ) was 4300, and Mw was 6000.
From the NMR analysis, the polymer (A 12 ) is 1 selected from the group consisting of repeating units represented by the following formula (U1-A1 7 ), the following formula (U2-A1 7 ) and the following formula (U3-A1 7 ). It was confirmed that a repeating unit (A1 7 ) of at least species was included.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

[例2−13]重合体(A13)の製造例
反応器(内容積30mL)に、化合物(a1)(0.89g)および酢酸エチル(7.8g)を仕込み、50質量%のR225溶液としてIPP(0.35g)を仕込み、40℃にて18時間重合反応を行った。反応器内溶液をヘキサン中に滴下して得られた固形物を回収し、100℃にて24時間真空乾燥して重合体(A13)(0.80g)を得た。
[Example 2-13] Production example of polymer (A 13 ) A reactor (internal volume: 30 mL) was charged with compound (a1 8 ) (0.89 g) and ethyl acetate (7.8 g), and 50% by mass of R225 IPP (0.35 g) was charged as a solution, and a polymerization reaction was performed at 40 ° C. for 18 hours. The solid substance obtained by dropping the solution in the reactor into hexane was collected and dried in vacuo at 100 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (A 13 ) (0.80 g).

重合体(A13)のMnは7500であり、Mwは16000であった。
NMR分析より、重合体(A13)は、下式(U1−A1)、下式(U2−A1)および下式(U3−A1)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる1種以上の繰り返し単位(A1)を含むことを確認した。
Mn of the polymer (A 13 ) was 7500, and Mw was 16000.
From the NMR analysis, the polymer (A 13 ) is selected from the group consisting of repeating units represented by the following formula (U1-A1 8 ), the following formula (U2-A1 8 ) and the following formula (U3-A1 8 ). It was confirmed that at least one type of repeating unit (A1 8 ) was contained.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

重合体(A13)は、25℃にて白色粉末状であり、テトラヒドロフラン、酢酸エチルにそれぞれ可溶であった。 The polymer (A 13 ) was in the form of a white powder at 25 ° C. and was soluble in tetrahydrofuran and ethyl acetate, respectively.

[例2−14]重合体(A14)の製造例
反応器(内容積30mL、ガラス製。)に、化合物(a1)(0.07g)、化合物(a1)(0.75g)および酢酸エチル(1.85g)を仕込み、さらに重合開始剤として50質量%R225溶液としてIPP(0.11g)を添加した。反応器内を減圧脱気した後に、反応器内温40℃にて、18時間、重合反応を行った。反応器内溶液をヘキサン中に滴下して得られた固形分を回収し、90℃にて24時間真空乾燥して、重合体(A14)(0.67g)を得た。
[Example 2-14] Production example of polymer (A 14 ) In a reactor (internal volume 30 mL, made of glass), compound (a1 H ) (0.07 g), compound (a1 1 ) (0.75 g) and Ethyl acetate (1.85 g) was charged, and IPP (0.11 g) was added as a 50 mass% R225 solution as a polymerization initiator. After degassing the inside of the reactor under reduced pressure, a polymerization reaction was carried out at a reactor internal temperature of 40 ° C. for 18 hours. The solid content obtained by dropping the solution in the reactor into hexane was recovered and vacuum-dried at 90 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (A 14 ) (0.67 g).

重合体(A14)のMwは28000でありMnは14500であった。
NMR分析より、重合体(A14)は、繰り返し単位(A1)と繰り返し単位(A1)を含む重合体であり、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(A1)を12モル%含み、繰り返し単位(A1)を88モル%含む重合体であることを確認した。
Mw of the polymer (A 14 ) was 28000 and Mn was 14500.
From the NMR analysis, the polymer (A 14 ) is a polymer containing repeating units (A1 H ) and repeating units (A1 1 ), and contains 12 mol% of repeating units (A1 H ) with respect to all repeating units. The polymer was confirmed to be a polymer containing 88 mol% of the repeating unit (A1 1 ).

[例2−15]重合体(A15)の製造例
反応器(内容積30mL、ガラス製。)に、化合物(a1)(0.75g)、化合物(a1)(0.18g)および酢酸エチル(6.7g)を仕込み、さらに重合開始剤として50質量%R225溶液としてIPP(0.31g)を添加した。反応器内を減圧脱気した後に、反応器内温40℃にて、18時間、重合反応を行った。反応器内溶液をヘキサン中に滴下して得られた固形分を回収し、90℃にて24時間真空乾燥して重合体(A15)(0.61g)を得た。
[Example 2-15] Production example of polymer (A 15 ) In a reactor (internal volume 30 mL, made of glass), compound (a1 4 ) (0.75 g), compound (a1 7 ) (0.18 g) and Ethyl acetate (6.7 g) was charged, and IPP (0.31 g) was added as a 50 mass% R225 solution as a polymerization initiator. After degassing the inside of the reactor under reduced pressure, a polymerization reaction was carried out at a reactor internal temperature of 40 ° C. for 18 hours. The solid content obtained by dropping the solution in the reactor into hexane was collected and vacuum dried at 90 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (A 15 ) (0.61 g).

重合体(A15)のMwは18900でありMnは10600であった。
NMR分析より、重合体(A15)は、繰り返し単位(A1)と繰り返し単位(A1)を含む重合体であり、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(A1)を77モル%含み、繰り返し単位(A1)を23モル%含む重合体であることを確認した。
Mw of the polymer (A 15 ) was 18900 and Mn was 10600.
From the NMR analysis, the polymer (A 15 ) is a polymer containing the repeating unit (A 1 4 ) and the repeating unit (A 1 7 ), and contains 77 mol% of the repeating unit (A 1 4 ) with respect to all the repeating units. And a polymer containing 23 mol% of the repeating unit (A1 7 ).

[例2−16]重合体(A16)の製造例
反応器(内容積30mL、ガラス製。)に、化合物(a1)(0.02g)、化合物(a1)(0.41g)および酢酸エチル(3.8g)を仕込み、さらに重合開始剤として50質量%R225溶液としてIPP(0.17g)を添加した。反応器内を減圧脱気した後に、反応器内温40℃にて、18時間、重合反応を行った。反応器内溶液をヘキサン中に滴下して得られた固形分を回収し、100℃にて24時間真空乾燥して重合体(A16)(0.29g)を得た。
[Example 2-16] Production example of polymer (A 16 ) In a reactor (internal volume 30 mL, made of glass), compound (a1 H ) (0.02 g), compound (a1 6 ) (0.41 g) and Ethyl acetate (3.8 g) was charged, and IPP (0.17 g) was added as a 50 mass% R225 solution as a polymerization initiator. After degassing the inside of the reactor under reduced pressure, a polymerization reaction was carried out at a reactor internal temperature of 40 ° C. for 18 hours. The solid content obtained by dropping the solution in the reactor into hexane was collected and vacuum dried at 100 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (A 16 ) (0.29 g).

重合体(A16)のMwは8700でありMnは6300であった。
NMR分析より、重合体(A16)は、繰り返し単位(A1)と繰り返し単位(A1)を含む重合体であり、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(A1)を10モル%含み、繰り返し単位(A1)を90モル%含む重合体であることを確認した。また、重合体(A16)はアセトン、THF、酢酸エチル、メタノールのそれぞれに可溶であった。
Mw of the polymer (A 16 ) was 8700, and Mn was 6300.
From the NMR analysis, the polymer (A 16 ) is a polymer containing repeating units (A1 H ) and repeating units (A1 6 ), and contains 10 mol% of repeating units (A1 H ) with respect to all repeating units. And a polymer containing 90 mol% of the repeating unit (A1 6 ). Further, the polymer (A 16 ) was soluble in each of acetone, THF, ethyl acetate and methanol.

[例2−17]重合体(A17)の製造例
反応器(内容積30mL、ガラス製。)に、CF=CFCHCH(C(CF(OH))CHCH=CHの0.5g、化合物(a1)(0.15g)、およびR225(2.5g)を仕込み、さらに重合開始剤として50質量%R225溶液としてIPP(0.10g)を添加した。反応器内を減圧脱気した後に、反応器内温40℃にて、18時間、重合反応を行った。反応器内溶液をヘキサン中に滴下して得られた固形分を回収し、90℃にて24時間真空乾燥して重合体(A17)(0.57g)を得た。
[Example 2-17] Production example of polymer (A 17 ) CF 2 = CFCH 2 CH (C (CF 3 ) 2 (OH)) CH 2 CH = CH was charged into a reactor (internal volume 30 mL, glass). 2 , 0.5 g of compound (a1 6 ) (0.15 g) and R225 (2.5 g) were charged, and IPP (0.10 g) was added as a 50 mass% R225 solution as a polymerization initiator. After degassing the inside of the reactor under reduced pressure, a polymerization reaction was carried out at a reactor internal temperature of 40 ° C. for 18 hours. The solid content obtained by dropping the solution in the reactor into hexane was collected and vacuum-dried at 90 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (A 17 ) (0.57 g).

重合体(A17)のMnは9200でありMwは14200であった。
NMR分析より重合体(A17)を分析した結果、重合体(A17)は、CF=CFCH(C(CFOH)CHCH=CHの重合により形成された下記繰り返し単位(OA)と繰り返し単位(A1)を含む重合体であり、全繰り返し単位に対して、繰り返し単位(OA)を87モル%含み、繰り返し単位(A1)を13モル%含む重合体であることを確認した。また、重合体(A17)はアセトン、THF、酢酸エチル、メタノールのそれぞれに可溶であった。
Mn of the polymer (A 17 ) was 9200 and Mw was 14200.
As a result of analyzing the polymer (A 17 ) by NMR analysis, the polymer (A 17 ) was formed by polymerization of CF 2 ═CFCH 2 (C (CF 3 ) 2 OH) CH 2 CH═CH 2. A polymer containing a unit (OA 1 ) and a repeating unit (A1 6 ), and a polymer containing 87 mol% of the repeating unit (OA 1 ) and 13 mol% of the repeating unit (A1 6 ) with respect to all the repeating units. It was confirmed that they were coalesced. The polymer (A 17 ) was soluble in each of acetone, THF, ethyl acetate, and methanol.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

以下、例2で製造した重合体(A)の諸物性をまとめて表1に示す。なお、表1中の「繰り返し単位の種類」欄におけるカッコ内の数値は、該繰り返し単位の、全繰り返し単位にしめる割合(モル%)を示す。   The physical properties of the polymer (A) produced in Example 2 are collectively shown in Table 1. The numerical value in parentheses in the “Repeating unit type” column in Table 1 indicates the ratio (mol%) of the repeating unit to the total repeating unit.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

[例3]他の重合体の製造例
[例3−1]重合体(B)の製造例
反応器(内容積200mL、ガラス製)に、下記化合物(b)(10.4g)、下記化合物(c2)(8.0g)、下記化合物(c1)(3.7g)およびメチルエチルケトン(76.5g)を入れ、さらに連鎖移動剤としてイソプロパノール(6.3g)と重合開始剤としてIPPを50質量%含むR225溶液(11.0g)を入れた。耐圧反応器内を減圧脱気した後、反応器内温40℃にて18時間重合反応を行った。
[Example 3] Production example of other polymer [Example 3-1] Production example of polymer (B 1 ) The following compound (b 1 ) (10.4 g) was added to a reactor (internal volume 200 mL, glass), The following compound (c2 1 ) (8.0 g), the following compound (c1 1 ) (3.7 g) and methyl ethyl ketone (76.5 g) were added, and isopropanol (6.3 g) as a chain transfer agent and IPP as a polymerization initiator. R225 solution (11.0 g) containing 50% by mass of was added. After depressurizing and depressurizing the inside of the pressure resistant reactor, a polymerization reaction was performed at a reactor internal temperature of 40 ° C. for 18 hours.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

つぎに、反応器内溶液をヘキサン中に滴下して生成した固形分を回収し、該固形分を90℃にて24時間真空乾燥して、25℃にて白色粉末状の重合体(B)(15.9g)を得た。重合体(B)のMnは2870であり、Mwは6600であった。 Next, the solution in the reactor was dropped into hexane to recover the solid content, and the solid content was vacuum-dried at 90 ° C. for 24 hours, and a white powdery polymer (B 1 ) at 25 ° C. ) (15.9 g) was obtained. Mn of the polymer (B 1 ) was 2870, and Mw was 6600.

13C−NMR法分析によると、重合体(B)は、全繰り返し単位に対して、化合物(b)の繰り返し単位を40モル%、化合物(c2)の繰り返し単位を40モル%、および化合物(c1)の繰り返し単位を20モル%含む重合体であった。また、重合体(B)は、THF、PGMEAおよびシクロペンタノンにそれぞれ可溶であった。 According to 13 C-NMR method analysis, the polymer (B 1 ) has a repeating unit of compound (b 1 ) of 40 mol%, a repeating unit of compound (c2 1 ) of 40 mol%, based on all repeating units. And a polymer containing 20 mol% of the repeating unit of the compound (c1 1 ). Further, the polymer (B 1 ) was soluble in THF, PGMEA and cyclopentanone, respectively.

[例4]組成物の製造例
[例4−1]組成物(1)の製造例
重合体(A)(0.3g)をPGMEA(3.74g)に溶解させ、均一な溶液を得た。該溶液をフィルター濾過して、重合体(A)を含む組成物(1)を得た。
[例4−2]組成物(2)の製造例
重合体(A)(0.3g)をPGMEA(3.74g)に溶解させ、均一な溶液を得た。該溶液をフィルター濾過して、重合体(A)を含む組成物(2)を得た。
[Example 4] Production Example of Composition [Example 4-1] Production Example of Composition (1) Polymer (A 1 ) (0.3 g) was dissolved in PGMEA (3.74 g) to obtain a uniform solution. It was. The solution was filtered through a filter to obtain a composition containing a polymer (A 1) (1).
[Example 4-2] Production example of composition (2) Polymer (A 2 ) (0.3 g) was dissolved in PGMEA (3.74 g) to obtain a uniform solution. The solution was filtered through a filter to obtain a composition containing a polymer (A 2) (2).

[例4−3]組成物(3)の製造例
重合体(B)をPGMEA(90質量%)とシクロペンタノン(10質量%)の混合溶媒に溶解させ、重合体(B)を7.63質量%含む溶液(4.46g)を調製した。該溶液に重合体(A)(0.017g)を添加して溶解させ均一な溶液を得た。該溶液をフィルター濾過して、重合体(B)と重合体(A)を含む組成物(3)を得た。
[例4−4]組成物(4)の製造例
重合体(A)のかわりに重合体(A)を用いる以外は例4−3と同様にして、重合体(B)と重合体(A)を含む組成物(4)を得た。
[Example 4-3] Production Example of Composition (3) The polymer (B 1 ) was dissolved in a mixed solvent of PGMEA (90% by mass) and cyclopentanone (10% by mass), and the polymer (B 1 ) was dissolved. A solution containing 4.63% by mass (4.46 g) was prepared. Polymer (A 1 ) (0.017 g) was added to the solution and dissolved to obtain a uniform solution. The solution was filtered and a composition (3) containing the polymer (B 1 ) and the polymer (A 1 ) was obtained.
[Example 4-4] except for using Production Example Polymer composition (4) polymers in place of (A 1) (A 2) in the same manner as in Example 4-3, and the polymer (B 1) weight A composition (4) containing the coalescence (A 2 ) was obtained.

[例4−5]組成物(5)の製造例
重合体(A)を2−メチル−1−プロパノールに溶解させて得られた均一な溶液を、フィルター濾過して、重合体(A)を含む組成物(5)が得た。
[例4−6]組成物(6)の製造例
重合体(A)を2−メチル−1−プロパノールに溶解させて得られた均一な溶液を、フィルター濾過すると、重合体(A)を含む組成物(6)が得られる。
[Example 4-5] Production Example of Composition (5) A uniform solution obtained by dissolving the polymer (A 3 ) in 2-methyl-1-propanol was filtered and the polymer (A 3 ) Was obtained.
[Example 4-6] Production Example of Composition (6) When a uniform solution obtained by dissolving the polymer (A 4 ) in 2-methyl-1-propanol was filtered, the polymer (A 4 ) A composition (6) containing is obtained.

[例4−7]組成物(7)の製造例
重合体(A)と重合体(A)を4−メチルー2−ペンタノールに溶解させて得られた均一な溶液を、フィルター濾過すると、重合体(A)の総質量に対して重合体(A)を50質量%含む組成物(7)が得られる。
[Example 4-7] Production example of composition (7) When a polymer (A 3 ) and a polymer (A 4 ) were dissolved in 4-methyl-2-pentanol, a uniform solution was filtered. A composition (7) containing 50% by mass of the polymer (A 4 ) with respect to the total mass of the polymer (A 3 ) is obtained.

[例4−8]組成物(C)の製造例
重合体(B)(0.3g)をPGMEA(3.74g)に溶解させ、均一な溶液を得た。該溶液をフィルター濾過して、組成物(C)を得た。
[Example 4-8] Production Example of Composition (C) The polymer (B 1 ) (0.3 g) was dissolved in PGMEA (3.74 g) to obtain a uniform solution. The solution was filtered and a composition (C) was obtained.

以下同様にして、例2または3で製造した重合体と溶媒とを適宜選択し、組成物を調製した。調製したそれぞれの組成物、その組成を表2にまとめて示す。なお、表2中のカッコ内の数値は、複数の重合体を含む場合の重合体の混合比(質量比)を示す。   In the same manner, the polymer produced in Example 2 or 3 and the solvent were appropriately selected to prepare a composition. Each prepared composition and its composition are summarized in Table 2. In addition, the numerical value in the parenthesis in Table 2 shows the mixing ratio (mass ratio) of the polymer when a plurality of polymers are included.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

[例5]レジスト形成組成物の製造例
[例5−1]レジスト形成組成物(1)の製造例
組成物(1)に、光酸発生剤のトリフェニルスルホニウムトリフレート(0.013g)を溶解させて得られた透明均一な溶液をフィルター濾過して、レジスト形成組成物(1)を得た。
[Example 5] Production example of resist-forming composition [Example 5-1] Production example of resist-forming composition (1) To the composition (1), photoacid generator triphenylsulfonium triflate (0.013 g) was added. The transparent uniform solution obtained by dissolution was filtered and a resist-forming composition (1) was obtained.

[例5−2]レジスト形成組成物(2)の製造例
組成物(2)に、トリフェニルスルホニウムトリフレート(0.014g)を溶解させて得られた透明均一な溶液をフィルター濾過して、レジスト形成組成物(2)を得た。
[Example 5-2] Production Example of Resist Forming Composition (2) A transparent and uniform solution obtained by dissolving triphenylsulfonium triflate (0.014 g) in the composition (2) was filtered and filtered. A resist-forming composition (2) was obtained.

[例5−3]レジスト形成組成物(3)の製造例
組成物(3)に、トリフェニルスルホニウムトリフレート(0.014g)を溶解させて得られた透明均一な溶液をフィルター濾過して、レジスト形成組成物(3)を得た。
[Example 5-3] Production Example of Resist Forming Composition (3) A transparent uniform solution obtained by dissolving triphenylsulfonium triflate (0.014 g) in the composition (3) was filtered and filtered. A resist-forming composition (3) was obtained.

[例5−4]レジスト形成組成物(4)の製造例
組成物(3)に、光酸発生剤のトリフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(0.014g)を溶解させて得られた透明均一な溶液をフィルター濾過して、レジスト形成組成物(4)を得た。
[Example 5-4] Production Example of Resist Forming Composition (4) Transparent uniform obtained by dissolving triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate (0.014 g) as a photoacid generator in composition (3) The solution was filtered and a resist-forming composition (4) was obtained.

[例5−5]レジスト形成組成物(5)の製造例
組成物(4)に、トリフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(0.014g)を溶解させて得られた透明均一な溶液をフィルター濾過して、レジスト形成組成物(5)を得た。
[Example 5-5] Production Example of Resist Forming Composition (5) A transparent uniform solution obtained by dissolving triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate (0.014 g) in composition (4) was filtered. Thus, a resist-forming composition (5) was obtained.

[例5−7(比較例)]レジスト形成組成物(C)の製造例
重合体(B)(0.3g)とトリフェニルスルホニウムトリフレート(0.014g)をPGMEA(3.74g)に溶解させ、均一な溶液を得た。該溶液をフィルター濾過して、レジスト形成組成物(C)を得た。
Example 5-7 (Comparative Example) Production Example of Resist Forming Composition (C) Polymer (B 1 ) (0.3 g) and triphenylsulfonium triflate (0.014 g) were added to PGMEA (3.74 g). Dissolved to obtain a homogeneous solution. The solution was filtered and a resist-forming composition (C) was obtained.

[例5−8(比較例)]レジスト形成組成物(D)の製造例
重合体(B)(0.3g)とトリフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(0.014g)をPGMEA(3.74g)に溶解させ、均一な溶液を得た。該溶液をフィルター濾過して、レジスト形成組成物(D)を得た。
Example 5-8 (Comparative Example) Production Example of Resist Forming Composition (D) Polymer (B 1 ) (0.3 g) and triphenylsulfonium nonafluorobutane sulfonate (0.014 g) were mixed with PGMEA (3.74 g). ) To obtain a uniform solution. The solution was filtered and a resist-forming composition (D) was obtained.

以下、同様にして、例4で製造した組成物と光酸発生剤とを適宜選択し、レジスト形成組成物を調製した。調製したそれぞれのレジスト形成組成物に含まれる成分を表3にまとめて示す。なお、光酸発生剤のトリフェニルスルホニウムトリフレートをTPSと、トリフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネートをTPSFと、記す。   Hereinafter, similarly, the composition produced in Example 4 and the photoacid generator were appropriately selected to prepare a resist-forming composition. Table 3 summarizes the components contained in each prepared resist forming composition. The photoacid generator triphenylsulfonium triflate is referred to as TPS, and triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate as TPSF.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

[例6]組成物またはレジスト形成組成物の撥水性評価例
表面に反射防止膜(ROHM AHD HAAS Electronic Materials社製 商品名AR26。以下同様。)が形成されたシリコン基板上に、組成物(2)を回転塗布した。つぎに、シリコン基板を100℃にて90秒間加熱処理して、重合体(A)からなる樹脂薄膜(膜厚50nm)をシリコン基板上に形成した。つづいて、該樹脂薄膜の水に対する、静的接触角、転落角、前進角、後退角をそれぞれ測定した(滑落法により測定した、転落角を転落角と、前進接触角を前進角と、後退接触角を後退角と、記す。)。静的接触角、転落角、前進角および後退角の単位は、それぞれ角度(°)である(以下同様。))。
[Example 6] Evaluation of water repellency of composition or resist-forming composition A composition (2) on a silicon substrate on which an antireflection film (trade name AR26, manufactured by ROHM AHD HAAS Electronic Materials) was formed. ) Was spin-coated. Next, the silicon substrate was heat-treated at 100 ° C. for 90 seconds to form a resin thin film (film thickness 50 nm) made of the polymer (A 2 ) on the silicon substrate. Subsequently, the static contact angle, the falling angle, the advancing angle, and the receding angle of the resin thin film with respect to water were measured (measured by the sliding method, the falling angle was the falling angle, the advancing contact angle was the advancing angle, and the receding angle The contact angle is referred to as the receding angle.) The unit of the static contact angle, the falling angle, the advancing angle, and the receding angle is an angle (°) (the same applies hereinafter).

組成物(2)のかわりに、例4で製造した組成物、例5で製造したレジスト形成組成物を用いる以外は同様にして、シリコン基板上に樹脂薄膜を形成し、水に対する静的接触角、転落角、前進角および後退角を測定した。結果をまとめて表3に示す。   A resin thin film was formed on a silicon substrate in the same manner except that the composition produced in Example 4 and the resist-forming composition produced in Example 5 were used instead of the composition (2), and a static contact angle with water. The falling angle, advancing angle and receding angle were measured. The results are summarized in Table 3.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

以上の結果からも明らかであるように、繰り返し単位(a)を含む重合体は、撥水性、特に動的撥水性に優れていることがわかる。よって、イマージョンリソグラフィー法において、本発明のレジスト重合体を含む層上を高速移動する投影レンズに、イマージョン液は容易に追従できる。   As is clear from the above results, it can be seen that the polymer containing the repeating unit (a) is excellent in water repellency, particularly dynamic water repellency. Therefore, in the immersion lithography method, the immersion liquid can easily follow the projection lens that moves at high speed on the layer containing the resist polymer of the present invention.

[例7]レジスト形成組成物の現像液に対する撥液性評価例
表面に反射防止膜が形成されたシリコン基板上に、レジスト形成組成物(1)を回転塗布した。つぎに、シリコン基板を100℃にて90秒間加熱処理して、重合体(A)からなる薄膜(膜厚50nm)をシリコン基板上に形成した。つぎに、シリコンウエハにArFエキシマレーザー(強度50mJ/cm)で照射して、シリコンウエハを露光した。さらにホットプレートにてシリコンウエハを130℃にて60秒間加熱処理した。
薄膜形成後、露光後、加熱処理後のそれぞれにおけるシリコンウエハーの薄膜の、水性アルカリ現像液(多摩化学製。商品名AD−10)に対する静的接触角を測定した。
Example 7 Evaluation Example of Liquid Repellency of Resist Forming Composition to Developer The resist forming composition (1) was spin-coated on a silicon substrate having an antireflection film formed on the surface. Next, the silicon substrate was heat-treated at 100 ° C. for 90 seconds to form a thin film (thickness 50 nm) made of the polymer (A 1 ) on the silicon substrate. Next, the silicon wafer was exposed by irradiating the silicon wafer with an ArF excimer laser (intensity 50 mJ / cm 2 ). Further, the silicon wafer was heat-treated at 130 ° C. for 60 seconds with a hot plate.
The static contact angle with respect to the aqueous | water-based alkaline developing solution (made by Tama Chemicals, brand name AD-10) of the thin film of the silicon wafer in each after thin film formation, exposure, and heat processing was measured.

さらに、例5で製造した他のレジスト形成組成物に関しても同様に測定を行った。結果をまとめて表5に示す。   Further, the other resist forming compositions produced in Example 5 were measured in the same manner. The results are summarized in Table 5.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

以上の結果からも明らかであるように、繰り返し単位(a)を含むレジスト重合体は、リソグラフィー工程後にはアルカリ水溶液に対する親和性が増す材料である。   As is clear from the above results, the resist polymer containing the repeating unit (a) is a material having an increased affinity for an alkaline aqueous solution after the lithography process.

[例8]レジスト形成組成物のPAG溶出量評価例
表面に反射防止膜が形成されたシリコン基板上に、レジスト形成組成物(4)を回転塗布した。つぎに、シリコン基板を100℃にて90秒間加熱処理して、重合体(A)と重合体(B)からなる樹脂薄膜(膜厚150nm)をシリコン基板上に形成した。ついで、当該シリコン基板をArFレーザー光(波長193nm)を光源とする二光束干渉露光装置にセットし、カバーガラス(合成石英製)とシリコン基板間に超純水(450μL)封入した後に、60秒間放置した。なお、シリコン基板上の樹脂薄膜と超純水の接液面積は、7cmである。
[Example 8] PAG elution amount evaluation example of resist forming composition The resist forming composition (4) was spin-coated on a silicon substrate having an antireflection film formed on the surface. Next, the silicon substrate was heat-treated at 100 ° C. for 90 seconds to form a resin thin film (thickness 150 nm) made of the polymer (A 1 ) and the polymer (B 1 ) on the silicon substrate. Next, the silicon substrate is set in a two-beam interference exposure apparatus using ArF laser light (wavelength 193 nm) as a light source, and ultrapure water (450 μL) is sealed between the cover glass (made of synthetic quartz) and the silicon substrate, and then for 60 seconds. I left it alone. The wetted area of the resin thin film on the silicon substrate and ultrapure water is 7 cm 2 .

つぎに、超純水を回収し、LC/MS/MS(Quattro micro API、Waters社製。)法(検出限界:7.0×10−15mol/cm)を用いて、超純水に含まれるレジスト形成組成物(4)から溶出した光酸発生剤(PAG)由来物である、カチオン(トリフェニルスルホニウムカチオン)溶出量とアニオン(ノナフルオロブタンスルホネートアニオン)溶出量とを測定した(溶出量の単位:mol/cm/60秒。)。他のレジスト形成組成物に関しても同様にして測定した。結果をまとめて表6に示す。 Next, ultrapure water is collected and converted into ultrapure water using an LC / MS / MS (Quatromicro API, manufactured by Waters) method (detection limit: 7.0 × 10 −15 mol / cm 2 ). The elution amount of the cation (triphenylsulfonium cation) and the anion (nonafluorobutanesulfonate anion), which are derived from the photoacid generator (PAG) eluted from the contained resist forming composition (4), was measured (elution) the amount of the unit: mol / cm 2/60 seconds).. It measured similarly about another resist formation composition. The results are summarized in Table 6.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

[例9]レジスト形成組成物の感光感度評価例
表面に反射防止膜が形成されたシリコン基板上に、レジスト形成組成物(3)を回転塗布した。つぎに、シリコン基板を100℃にて90秒間加熱処理して、重合体(A)と重合体(B)からなる樹脂薄膜(膜厚200nm)をシリコン基板上に形成した。該シリコン基板にArFエキシマレーザーで照射してシリコン基板を露光した。ArFエキシマレーザーの照射に際しては、照射回数をコントロールし、露光量を変化させた。つづいて、ホットプレートにてシリコン基板を130℃にて60秒間加熱処理し、さらに現像処理して、樹脂薄膜の膜厚(単位:nm)を測定した。露光量別の膜厚をまとめて図1に示す。
[Example 9] Photosensitivity evaluation example of resist-forming composition A resist-forming composition (3) was spin-coated on a silicon substrate having an antireflection film formed on the surface. Next, the silicon substrate was heat-treated at 100 ° C. for 90 seconds to form a resin thin film (thickness: 200 nm) made of the polymer (A 1 ) and the polymer (B 1 ) on the silicon substrate. The silicon substrate was exposed by irradiating the silicon substrate with an ArF excimer laser. In the irradiation with the ArF excimer laser, the number of irradiations was controlled to change the exposure amount. Subsequently, the silicon substrate was heat-treated at 130 ° C. for 60 seconds with a hot plate, and further developed, and the film thickness (unit: nm) of the resin thin film was measured. The film thickness according to exposure amount is collectively shown in FIG.

また、レジスト形成組成物(3)のかわりにレジスト形成組成物(6)〜(9)を用いた場合の樹脂薄膜に関しても同様に測定した。露光量別の膜厚をまとめて図2に示す。   Moreover, it measured similarly about the resin thin film at the time of using resist forming composition (6)-(9) instead of resist forming composition (3). The film thickness according to exposure amount is collectively shown in FIG.

[例10]レジスト形成組成物を用いたレジストパターンの形成例
表面に反射防止膜が形成されたシリコン基板上に、レジスト形成組成物(1)を回転塗布した。シリコン基板を、100℃にて90秒間加熱処理して、レジスト形成組成物(1)から形成された樹脂薄膜(膜厚150nm)が形成されたシリコン基板を得た。
[Example 10] Example of forming resist pattern using resist forming composition A resist forming composition (1) was spin-coated on a silicon substrate having an antireflection film formed on the surface thereof. The silicon substrate was heat-treated at 100 ° C. for 90 seconds to obtain a silicon substrate on which a resin thin film (thickness 150 nm) formed from the resist forming composition (1) was formed.

ArFレーザー光を光源とする二光束干渉露光装置を用い、前記シリコン基板の90nmL/Sの露光試験を、超純水を液浸媒体とする液浸露光法とDry法とで行った。いずれの場合においても、シリコン基板上の樹脂薄膜に良好なパターンが形成されていることがSEM画像にて確認できた。
また、レジスト形成組成物(1)のかわりに、レジスト形成組成物(6)を用いた場合においても、シリコン基板上の樹脂薄膜に良好なパターンが形成されていることがSEM画像にて確認できた。
Using a two-beam interference exposure apparatus using ArF laser light as a light source, a 90 nm L / S exposure test of the silicon substrate was performed by an immersion exposure method using an ultrapure water as an immersion medium and a Dry method. In any case, it was confirmed by the SEM image that a good pattern was formed on the resin thin film on the silicon substrate.
Further, even when the resist forming composition (6) is used in place of the resist forming composition (1), it can be confirmed from the SEM image that a good pattern is formed on the resin thin film on the silicon substrate. It was.

[例11]組成物のアルカリ溶解性評価例
組成物(5)を水晶振動子上に回転塗布した後に、130℃にて90秒間加熱処理して、水晶振動子上に重合体(A)からなる薄膜を形成した。つぎに、該水晶振動子をテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(以下、TMAHと記す。)を2.38質量%含む水溶液に浸漬し、水晶振動子マイクロバランス(QCM)法を用いて、該薄膜のTMAH水溶液中での減膜速度(単位:nm/s)を、該薄膜の現像速度(単位:nm/s)として測定した。また、組成物(18)を用いて同様にして測定を行った。結果をまとめて表4に示す。なお、組成物(18)から形成された樹脂薄膜の屈折率は、1.575であった。
[Example 11] Evaluation Example of Alkali Solubility of Composition After spin coating the composition (5) on a crystal resonator, the composition was heat-treated at 130 ° C for 90 seconds to form a polymer (A 3 ) on the crystal resonator. A thin film was formed. Next, the crystal resonator is immersed in an aqueous solution containing 2.38% by mass of tetramethylammonium hydroxide (hereinafter referred to as TMAH), and the TMAH of the thin film is formed using a crystal resonator microbalance (QCM) method. The film reduction rate (unit: nm / s) in the aqueous solution was measured as the development rate (unit: nm / s) of the thin film. Moreover, it measured similarly using the composition (18). The results are summarized in Table 4. The refractive index of the resin thin film formed from the composition (18) was 1.575.

Figure 2010139518
Figure 2010139518

[例12]組成物のレジスト保護膜特性評価例(その1)
表面に反射防止膜が形成されたシリコン基板上に、レジスト形成組成物(C)を回転塗布する。つぎに、シリコン基板を100℃にて90秒間加熱処理すると、重合体(B)を含むレジスト膜が形成されたシリコン基板(A)が得られる。ついで、シリコン基板(A)のレジスト膜上に組成物(7)を回転塗布し、シリコン基板を100℃にて90秒間加熱処理すると、前記レジスト膜上に重合体(A)と重合体(A)からなる樹脂薄膜が形成されたシリコン基板(B)が得られる。
[Example 12] Resist protective film characteristic evaluation example of composition (part 1)
A resist-forming composition (C) is spin-coated on a silicon substrate having an antireflection film formed on the surface. Next, when the silicon substrate is heat-treated at 100 ° C. for 90 seconds, a silicon substrate (A) on which a resist film containing the polymer (B 1 ) is formed is obtained. Next, the composition (7) is spin-coated on the resist film of the silicon substrate (A), and the silicon substrate is subjected to heat treatment at 100 ° C. for 90 seconds, whereby the polymer (A 3 ) and the polymer ( A silicon substrate (B) on which a resin thin film made of A 4 ) is formed is obtained.

シリコン基板(A)と(B)を、それぞれ、ArFレーザー光を光源とする二光束干渉露光装置にセットし、カバーガラス(合成石英製)とシリコン基板間に超純水(450μL)封入した後に60秒間放置する。なお、シリコン基板上の樹脂薄膜と超純水の接液面積は、7cmである。 After setting the silicon substrates (A) and (B) in a two-beam interference exposure apparatus using ArF laser light as a light source and enclosing ultrapure water (450 μL) between the cover glass (made of synthetic quartz) and the silicon substrate, respectively. Leave for 60 seconds. The wetted area of the resin thin film on the silicon substrate and ultrapure water is 7 cm 2 .

つぎに、超純水を回収し、例7と同様にして、超純水に含まれるレジスト形成組成物(C)から溶出した光酸発生剤由来物の溶出量を測定すると、シリコン基板(A)に比較してシリコン基板(B)は、光酸発生剤由来物の溶出が抑制されていることがわかる。   Next, ultrapure water was recovered, and in the same manner as in Example 7, when the elution amount of the photoacid generator-derived material eluted from the resist-forming composition (C) contained in the ultrapure water was measured, a silicon substrate (A It can be seen that the elution of the photoacid generator-derived material is suppressed in the silicon substrate (B) as compared with ().

[例13]組成物の感光性評価例
ArFレーザー光を光源とする二光束干渉露光装置を用い、シリコン基板(B)の90nmL/Sの露光試験を、超純水を液浸媒体とする液浸露光法とDry法とで行うと、シリコン基板(B)上の樹脂薄膜に良好なパターンが形成されていることがSEM画像にて確認できる。
[Example 13] Photosensitivity evaluation example of the composition Using a two-beam interference exposure apparatus using ArF laser light as a light source, a 90 nm L / S exposure test of a silicon substrate (B) was performed using ultrapure water as an immersion medium. When the immersion exposure method and the Dry method are used, it can be confirmed from the SEM image that a good pattern is formed on the resin thin film on the silicon substrate (B).

[例14]組成物のレジスト保護膜特性評価例(その2)
表面に反射防止膜が形成されたシリコン基板上に、レジスト形成組成物(C)を回転塗布した。つぎに、シリコン基板を100℃にて90秒間加熱処理して、重合体(B)を含むレジスト膜が形成されたシリコン基板(A)を得た。ついで、シリコン基板(A)のレジスト膜上に組成物(24)を回転塗布し、シリコン基板を100℃にて90秒間加熱処理して、前記レジスト膜上に重合体(A)と重合体(A16)からなる樹脂薄膜(膜厚 100nm)が形成されたシリコン基板(C)を得た。
つぎに、ArFレーザー光(波長193nm)を光源とする二光束干渉露光装置を用いて、シリコン基板(C)の90nmL/Sのイマージョン露光試験(イマージョン液:超純水,現像液:テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液。)を行った結果、シリコン基板(C)上のレジスト膜に良好なパターンが形成されていることがSEM画像にて確認できた。
[Example 14] Evaluation example of resist protective film characteristics of composition (part 2)
A resist forming composition (C) was spin-coated on a silicon substrate having an antireflection film formed on the surface. Next, the silicon substrate was heat-treated at 100 ° C. for 90 seconds to obtain a silicon substrate (A) on which a resist film containing the polymer (B 1 ) was formed. Next, the composition (24) is spin-coated on the resist film of the silicon substrate (A), and the silicon substrate is heat-treated at 100 ° C. for 90 seconds, so that the polymer (A 5 ) and the polymer are formed on the resist film. A silicon substrate (C) on which a resin thin film (film thickness 100 nm) made of (A 16 ) was formed was obtained.
Next, using a two-beam interference exposure apparatus using ArF laser light (wavelength 193 nm) as a light source, a 90 nm L / S immersion exposure test (immersion solution: ultrapure water, developer: tetramethylammonium) of the silicon substrate (C). As a result of performing the aqueous solution of hydroxide.), It was confirmed by the SEM image that a good pattern was formed on the resist film on the silicon substrate (C).

以上の結果からも明らかであるように、重合体(A)は、イマージョンリソグラフィー法に用いられる、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する重合体、またはイマージョンリソグラフィー法に用いられる、アルカリ溶解性のレジスト保護膜重合体として適している。したがって、重合体(A)を用いることにより、イマージョンリソグラフィー法の安定した高速実施が可能となる。   As is clear from the above results, the polymer (A) is used in the immersion lithography method, the polymer whose alkali solubility is increased by the action of an acid, or the alkali-soluble polymer used in the immersion lithography method. Suitable as a resist protective film polymer. Therefore, the use of the polymer (A) enables stable and high-speed implementation of the immersion lithography method.

本発明によれば、レジスト特性(短波長光に対する透明性、エッチング耐性等。)またはイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜特性(イマージョン液の侵入による感光性レジストの膨潤抑制、感光性レジスト成分のイマージョン液中への溶出抑制等。)と、動的撥液性(特に動的撥水性。)とに優れた、イマージョン液によく滑るレジスト材料が提供される。本発明のレジスト材料を用いることにより、マスクのパターン像を高解像度に転写可能なイマージョンリソグラフィー法の安定した高速実施が可能となる。   According to the present invention, resist characteristics (transparency to short-wavelength light, etching resistance, etc.) or resist protective film characteristics for immersion lithography (inhibition of swelling of photosensitive resist due to penetration of immersion liquid, photosensitive resist component in immersion liquid) And a resist material excellent in dynamic liquid repellency (particularly dynamic water repellency), which slides well in an immersion liquid. By using the resist material of the present invention, it is possible to stably carry out the immersion lithography method capable of transferring a mask pattern image with high resolution.

現像処理後の樹脂薄膜の膜厚(単位:nm)を露光量別に示したグラフ。The graph which showed the film thickness (unit: nm) of the resin thin film after image development processing according to the exposure amount. レジスト形成組成物(3)のかわりにレジスト形成組成物(6)〜(9)を用いたレジスト形成組成物の感光感度評価結果。縦軸はそれぞれのレジスト形成組成物から形成される樹脂薄膜の膜厚を示し、横軸は露光量を示す。The photosensitivity evaluation result of the resist formation composition which used resist formation composition (6)-(9) instead of resist formation composition (3). The vertical axis represents the film thickness of the resin thin film formed from each resist forming composition, and the horizontal axis represents the exposure amount.

Claims (32)

下式(a)で表される化合物の重合により形成された繰り返し単位(A)を含むレジスト重合体。
CF=CFCFC(X)(C(O)OZ)(CHnaCR=CHR (a)。
式中の記号は、下記の意味を示す。
:水素原子、シアノ基または式−C(O)OZで表される基。
:水素原子または炭素数1〜20の1価有機基。
na:0、1または2。
:水素原子または炭素数1〜20の1価有機基であって、2個のRは同一であってもよく異なっていてもよい。
A resist polymer containing a repeating unit (A) formed by polymerization of a compound represented by the following formula (a).
CF 2 = CFCF 2 C (X A ) (C (O) OZ A ) (CH 2 ) na CR A = CHR A (a).
The symbols in the formula have the following meanings.
X A : a hydrogen atom, a cyano group or a group represented by the formula —C (O) OZ A.
Z A : a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
na: 0, 1 or 2.
R A is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and two R A may be the same or different.
式(a)で表される化合物が、下式(a1)または下式(a2)で表される化合物である請求項1に記載のレジスト重合体。
CF=CFCFCH(C(O)OZA1)CHCH=CH (a1)、
CF=CFCFC(C(O)OZA1CHCH=CH (a2)。
式中の記号は、下記の意味を示す。
A1:水素原子、式−C(ZA11で表される基、式−CHOZA12で表される基、または下式で表される基。
Figure 2010139518
A11、ZA12およびZA13:それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜20の1価飽和炭化水素基。
A13:式中の炭素原子と共同して、2価の環式炭化水素基を形成する炭素数3〜20の基。
ただし、1価飽和炭化水素基であるZA11、ZA12またはZA13、並びにQA13中の炭素原子−炭素原子間には、式−O−で表される基、式−C(O)−で表される基または式−C(O)O−で表される基が挿入されていてもよい。また、ZA11、ZA12、ZA13またはQA13中の炭素原子には、フッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。
The resist polymer according to claim 1, wherein the compound represented by the formula (a) is a compound represented by the following formula (a1) or the following formula (a2).
CF 2 = CFCF 2 CH (C (O) OZ A1 ) CH 2 CH = CH 2 (a1),
CF 2 = CFCF 2 C (C (O) OZ A1) 2 CH 2 CH = CH 2 (a2).
The symbols in the formula have the following meanings.
Z A1 : a hydrogen atom, a group represented by the formula —C (Z A11 ) 3 , a group represented by the formula —CH 2 OZ A12 , or a group represented by the following formula.
Figure 2010139518
Z A11 , Z A12 and Z A13 : each independently a hydrogen atom or a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
Q A13 : a group having 3 to 20 carbon atoms that forms a divalent cyclic hydrocarbon group in combination with a carbon atom in the formula.
However, Z A11 , Z A12 or Z A13 which is a monovalent saturated hydrocarbon group, and a carbon atom-carbon atom in Q A13 , a group represented by the formula —O—, a formula —C (O) — Or a group represented by the formula —C (O) O— may be inserted. In addition, a fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group may be bonded to the carbon atom in Z A11 , Z A12 , Z A13 or Q A13 .
下式(a)で表される化合物の重合により形成された繰り返し単位(A)を含む、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大するイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体。
CF=CFCFC(X)(C(O)OZ)(CHnaCR=CHR (a)。
式中の記号は、下記の意味を示す。
:水素原子、シアノ基または式−C(O)OZで表される基。
:水素原子または炭素数1〜20の1価有機基。
na:0、1または2。
:水素原子または炭素数1〜20の1価有機基であって、2個のRは同一であってもよく異なっていてもよい。
A resist polymer for immersion lithography, comprising a repeating unit (A) formed by polymerization of a compound represented by the following formula (a), wherein alkali solubility is increased by the action of an acid.
CF 2 = CFCF 2 C (X A ) (C (O) OZ A ) (CH 2 ) na CR A = CHR A (a).
The symbols in the formula have the following meanings.
X A : a hydrogen atom, a cyano group or a group represented by the formula —C (O) OZ A.
Z A : a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
na: 0, 1 or 2.
R A is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and two R A may be the same or different.
式(a)で表される化合物が、下式(a1)または下式(a2)で表される化合物である請求項3に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体。
CF=CFCFCH(C(O)OZA1)CHCH=CH (a1)、
CF=CFCFC(C(O)OZA1CHCH=CH (a2)。
式中の記号は、下記の意味を示す。
A1:水素原子、式−C(ZA11で表される基、式−CHOZA12で表される基、または下式で表される基。
Figure 2010139518
A11、ZA12およびZA13:それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜20の1価飽和炭化水素基。
A13:式中の炭素原子と共同して、2価の環式炭化水素基を形成する炭素数3〜20の基。
ただし、1価飽和炭化水素基であるZA11、ZA12またはZA13、並びにQA13中の炭素原子−炭素原子間には、式−O−で表される基、式−C(O)−で表される基または式−C(O)O−で表される基が挿入されていてもよい。また、ZA11、ZA12、ZA13またはQA13中の炭素原子には、フッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。
The resist polymer for immersion lithography according to claim 3, wherein the compound represented by the formula (a) is a compound represented by the following formula (a1) or the following formula (a2).
CF 2 = CFCF 2 CH (C (O) OZ A1 ) CH 2 CH = CH 2 (a1),
CF 2 = CFCF 2 C (C (O) OZ A1) 2 CH 2 CH = CH 2 (a2).
The symbols in the formula have the following meanings.
Z A1 : a hydrogen atom, a group represented by the formula —C (Z A11 ) 3 , a group represented by the formula —CH 2 OZ A12 , or a group represented by the following formula.
Figure 2010139518
Z A11 , Z A12 and Z A13 : each independently a hydrogen atom or a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
Q A13 : a group having 3 to 20 carbon atoms that forms a divalent cyclic hydrocarbon group in combination with a carbon atom in the formula.
However, Z A11 , Z A12 or Z A13 which is a monovalent saturated hydrocarbon group, and a carbon atom-carbon atom in Q A13 , a group represented by the formula —O—, a formula —C (O) — Or a group represented by the formula —C (O) O— may be inserted. In addition, a fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group may be bonded to the carbon atom in Z A11 , Z A12 , Z A13 or Q A13 .
イマージョンリソグラフィー用レジスト重合体が、さらに含フッ素環構造を有する重合性化合物(f)の重合により形成された繰り返し単位(F)を含む、請求項3または4に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体。   The resist polymer for immersion lithography according to claim 3 or 4, wherein the resist polymer for immersion lithography further comprises a repeating unit (F) formed by polymerization of a polymerizable compound (f) having a fluorine-containing ring structure. 重合性化合物(f)が、下式(f1)、下式(f2)、下式(f3)、下式(f4)または下式(f5)で表される化合物である請求項5に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体。
Figure 2010139518
式中の記号は下記の意味を示す。
:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基
また、化合物(f1)〜(f5)中のフッ素原子は、炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基または炭素数1〜6のペルフルオロアルコキシ基に置換されていてもよい。
The polymerizable compound (f) is a compound represented by the following formula (f1), the following formula (f2), the following formula (f3), the following formula (f4), or the following formula (f5). Resist polymer for immersion lithography.
Figure 2010139518
The symbols in the formula have the following meanings.
R F : A hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and the fluorine atom in the compounds (f1) to (f5) is a perfluoro having 1 to 6 carbon atoms. It may be substituted with an alkyl group or a C 1-6 perfluoroalkoxy group.
イマージョンリソグラフィー用レジスト重合体が、さらに下式(b1)、下式(b2)、下式(b3)または下式(b4)で表される基を有する重合性化合物(b)の重合により形成された繰り返し単位を含む請求項3〜6のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体。
Figure 2010139518
式中の記号は下記の意味を示す。
B1:炭素数1〜6のアルキル基。
B1:式中の炭素原子と共同して環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基。
B2:炭素数1〜20の1価炭化水素基であって、3個のXB2は同一であってもよく異なっていてもよい。
:それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基またはアルキルカルボニル基であって、炭素数1〜20の基。
また、XB1、QB1、XB2またはZ中の炭素原子−炭素原子間には式−O−で表される基、式−C(O)O−で表される基または式−C(O)−で表される基が挿入されていてもよく、XB1、QB1、XB2またはZ中の炭素原子にはフッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。
A resist polymer for immersion lithography is further formed by polymerization of a polymerizable compound (b) having a group represented by the following formula (b1), the following formula (b2), the following formula (b3), or the following formula (b4). The resist polymer for immersion lithography according to any one of claims 3 to 6, comprising a repeating unit.
Figure 2010139518
The symbols in the formula have the following meanings.
X B1 : an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Q B1 : a divalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group together with the carbon atom in the formula.
X B2 : a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and three X B2s may be the same or different.
Z B : each independently an alkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkylcarbonyl group, and a group having 1 to 20 carbon atoms.
In addition, a group represented by the formula -O-, a group represented by the formula -C (O) O-, or a formula -C between the carbon atom and the carbon atom in X B1 , Q B1 , X B2 or Z B A group represented by (O)-may be inserted, and a fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group may be bonded to the carbon atom in X B1 , Q B1 , X B2 or Z B.
重合性化合物(b)が、下式(b1)、下式(b2)または下式(b3)で表される化合物である請求項7に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体。
Figure 2010139518
式中の記号は下記の意味を示す。
:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基。
B1:炭素数1〜6のアルキル基。
B1:式中の炭素原子と共同して環系炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基。
B2:炭素数1〜20のアルキル基であって、3個のXB2は同一であってもよく異なっていてもよい。
B3:式−CFC(CF)(OZ)(CHnb−、または式−CHCH((CHmbC(CF(OZ))(CHnb−で表される基。
:アルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基またはアルキルカルボニル基であって炭素数1〜20の基、または水素原子。
mbおよびnb:それぞれ独立に、0、1、または2。
ただし、XB1、QB1、XB2またはZの炭素原子−炭素原子間には−O−、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されていてもよく、また、XB1、QB1、XB2またはZの炭素原子にはフッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。
The resist polymer for immersion lithography according to claim 7, wherein the polymerizable compound (b) is a compound represented by the following formula (b1), the following formula (b2), or the following formula (b3).
Figure 2010139518
The symbols in the formula have the following meanings.
R B : a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
X B1 : an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Q B1 : a divalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group in cooperation with the carbon atom in the formula.
X B2 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and three X B2s may be the same or different.
Q B3 : Formula —CF 2 C (CF 3 ) (OZ B ) (CH 2 ) nb —, or Formula —CH 2 CH ((CH 2 ) mb C (CF 3 ) 2 (OZ B )) (CH 2 ) a group represented by nb- .
Z B : an alkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkylcarbonyl group, a group having 1 to 20 carbon atoms, or a hydrogen atom.
mb and nb: each independently 0, 1, or 2.
However, X B1, Q B1, carbon atoms X B2 or Z B - is between the carbon atoms -O -, - C (O) O- or -C (O) - is may be inserted, also, A fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group may be bonded to the carbon atom of X B1 , Q B1 , X B2 or Z B.
請求項3〜8のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト重合体、光酸発生剤、および有機溶媒を含むイマージョンリソグラフィー用レジスト形成組成物。   The resist formation composition for immersion lithography containing the resist polymer for immersion lithography in any one of Claims 3-8, a photo-acid generator, and an organic solvent. イマージョンリソグラフィー法によるレジストパターンの形成方法であって、請求項9に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト形成組成物を基板上に塗布して基板上にレジスト膜を形成する工程、イマージョンリソグラフィー工程、および現像工程をこの順に行う、基板上にレジストパターンを形成するレジストパターンの形成方法。   A method for forming a resist pattern by an immersion lithography method, the step of applying the resist formation composition for immersion lithography according to claim 9 on a substrate to form a resist film on the substrate, an immersion lithography step, and a development step The resist pattern formation method which forms a resist pattern on a board | substrate which performs this in this order. 下式(a)で表される化合物の重合により形成された繰り返し単位(A)を含む重合体(A)と、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する重合体(B)とを含むイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物。
CF=CFCFC(X)(C(O)OZ)(CHnaCR=CHR (a)。
式中の記号は、下記の意味を示す。
:水素原子、シアノ基または式−C(O)OZで表される基。
:水素原子または炭素数1〜20の1価有機基。
na:0、1または2。
:水素原子または炭素数1〜20の1価有機基であって、2個のRは同一であってもよく異なっていてもよい。
Immersion lithography comprising a polymer (A) containing a repeating unit (A) formed by polymerization of a compound represented by the following formula (a) and a polymer (B) whose alkali solubility is increased by the action of an acid Resist composition.
CF 2 = CFCF 2 C (X A ) (C (O) OZ A ) (CH 2 ) na CR A = CHR A (a).
The symbols in the formula have the following meanings.
X A : a hydrogen atom, a cyano group or a group represented by the formula —C (O) OZ A.
Z A : a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
na: 0, 1 or 2.
R A is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and two R A may be the same or different.
式(a)で表される化合物が、下式(a1)または下式(a2)で表される化合物である請求項11に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物。
CF=CFCFCH(C(O)OZA1)CHCH=CH (a1)、
CF=CFCFC(C(O)OZA1CHCH=CH (a2)。
式中の記号は、下記の意味を示す。
A1:水素原子、式−C(ZA11で表される基、式−CHOZA12で表される基、または下式で表される基。
Figure 2010139518
A11、ZA12およびZA13:それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜20の1価飽和炭化水素基。
A13:式中の炭素原子と共同して、2価の環式炭化水素基を形成する炭素数3〜20の基。
ただし、1価飽和炭化水素基であるZA11、ZA12またはZA13、並びにQA13中の炭素原子−炭素原子間には、式−O−で表される基、式−C(O)−で表される基または式−C(O)O−で表される基が挿入されていてもよい。また、ZA11、ZA12、ZA13またはQA13中の炭素原子には、フッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。
The resist composition for immersion lithography according to claim 11, wherein the compound represented by the formula (a) is a compound represented by the following formula (a1) or the following formula (a2).
CF 2 = CFCF 2 CH (C (O) OZ A1 ) CH 2 CH = CH 2 (a1),
CF 2 = CFCF 2 C (C (O) OZ A1) 2 CH 2 CH = CH 2 (a2).
The symbols in the formula have the following meanings.
Z A1 : a hydrogen atom, a group represented by the formula —C (Z A11 ) 3 , a group represented by the formula —CH 2 OZ A12 , or a group represented by the following formula.
Figure 2010139518
Z A11 , Z A12 and Z A13 : each independently a hydrogen atom or a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
Q A13 : a group having 3 to 20 carbon atoms that forms a divalent cyclic hydrocarbon group in combination with a carbon atom in the formula.
However, Z A11 , Z A12 or Z A13 which is a monovalent saturated hydrocarbon group, and a carbon atom-carbon atom in Q A13 , a group represented by the formula —O—, a formula —C (O) — Or a group represented by the formula —C (O) O— may be inserted. In addition, a fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group may be bonded to the carbon atom in Z A11 , Z A12 , Z A13 or Q A13 .
重合体(A)が、含フッ素環構造を有する重合性化合物(f)の重合により形成された繰り返し単位(F)とを含む重合体(AF)である請求項11または12に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物。   The immersion lithography according to claim 11 or 12, wherein the polymer (A) is a polymer (AF) comprising a repeating unit (F) formed by polymerization of a polymerizable compound (f) having a fluorine-containing ring structure. Resist composition. 重合性化合物(f)が、下式(f1)、下式(f2)、下式(f3)、下式(f4)または下式(f5)で表される化合物である請求項13に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物。
Figure 2010139518
式中の記号は下記の意味を示す。
:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基。
また、化合物(f1)〜(f5)中のフッ素原子は、炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基または炭素数1〜6のペルフルオロアルコキシ基に置換されていてもよい。
The polymerizable compound (f) is a compound represented by the following formula (f1), the following formula (f2), the following formula (f3), the following formula (f4), or the following formula (f5). A resist composition for immersion lithography.
Figure 2010139518
The symbols in the formula have the following meanings.
R F : A hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
In addition, the fluorine atom in the compounds (f1) to (f5) may be substituted with a C 1-6 perfluoroalkyl group or a C 1-6 perfluoroalkoxy group.
重合体(B)が、下式(b1)、下式(b2)、下式(b3)または下式(b4)で表される基を有する重合性化合物(b)である請求項11〜14のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物。
Figure 2010139518
式中の記号は下記の意味を示す。
B1:炭素数1〜6のアルキル基。
B1:式中の炭素原子と共同して環式炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基。
B2:炭素数1〜20の1価炭化水素基であって、3個のXB2は同一であってもよく異なっていてもよい。
:それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基またはアルキルカルボニル基であって炭素数1〜20の基、または水素原子。
また、XB1、QB1、XB2またはZ中の炭素原子−炭素原子間には式−O−で表される基、式−C(O)O−で表される基または式−C(O)−で表される基が挿入されていてもよく、XB1、QB1、XB2またはZ中の炭素原子にはフッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。
The polymer (B) is a polymerizable compound (b) having a group represented by the following formula (b1), the following formula (b2), the following formula (b3), or the following formula (b4). The resist composition for immersion lithography according to any one of the above.
Figure 2010139518
The symbols in the formula have the following meanings.
X B1 : an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Q B1 : a divalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group together with the carbon atom in the formula.
X B2 : a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and three X B2s may be the same or different.
Z B : each independently an alkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkylcarbonyl group, a group having 1 to 20 carbon atoms, or a hydrogen atom.
In addition, a group represented by the formula -O-, a group represented by the formula -C (O) O-, or a formula -C between the carbon atom and the carbon atom in X B1 , Q B1 , X B2 or Z B A group represented by (O)-may be inserted, and a fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group may be bonded to the carbon atom in X B1 , Q B1 , X B2 or Z B.
重合性化合物(b)が、下式(b1)、下式(b2)または下式(b3)で表される化合物である請求項15に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物。
Figure 2010139518
式中の記号は下記の意味を示す。
:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基。
B1:炭素数1〜6のアルキル基。
B1:式中の炭素原子と共同して環系炭化水素基を形成する炭素数4〜20の2価の基。
B2:炭素数1〜20のアルキル基であって、3個のXB2は同一であってもよく異なっていてもよい。
B3:式−CFC(CF)(OZ)(CHnb−、または式−CHCH((CHmbC(CF(OZ))(CHnb−で表される基。
:アルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基またはアルキルカルボニル基であって炭素数1〜20の基、または水素原子。
mbおよびnb:それぞれ独立に、0、1、または2。
ただし、XB1、QB1、XB2またはZの炭素原子−炭素原子間には−O−、−C(O)O−または−C(O)−が挿入されていてもよく、また、XB1、QB1、XB2またはZの炭素原子にはフッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。
The resist composition for immersion lithography according to claim 15, wherein the polymerizable compound (b) is a compound represented by the following formula (b1), the following formula (b2), or the following formula (b3).
Figure 2010139518
The symbols in the formula have the following meanings.
R B : a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
X B1 : an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Q B1 : a divalent group having 4 to 20 carbon atoms that forms a cyclic hydrocarbon group in cooperation with the carbon atom in the formula.
X B2 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and three X B2s may be the same or different.
Q B3 : Formula —CF 2 C (CF 3 ) (OZ B ) (CH 2 ) nb —, or Formula —CH 2 CH ((CH 2 ) mb C (CF 3 ) 2 (OZ B )) (CH 2 ) a group represented by nb- .
Z B : an alkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkylcarbonyl group, a group having 1 to 20 carbon atoms, or a hydrogen atom.
mb and nb: each independently 0, 1, or 2.
However, X B1, Q B1, carbon atoms X B2 or Z B - is between the carbon atoms -O -, - C (O) O- or -C (O) - is may be inserted, also, A fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group may be bonded to the carbon atom of X B1 , Q B1 , X B2 or Z B.
重合体(B)に対して重合体(A)を0.1〜30質量%含む請求項11〜16のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物。   The resist composition for immersion lithography according to any one of claims 11 to 16, comprising 0.1 to 30% by mass of the polymer (A) with respect to the polymer (B). 請求項11〜17のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト組成物、光酸発生剤および有機溶媒を含むイマージョンリソグラフィー用レジスト形成組成物。   The resist formation composition for immersion lithography containing the resist composition for immersion lithography in any one of Claims 11-17, a photo-acid generator, and an organic solvent. イマージョンリソグラフィー法によるレジストパターンの形成方法であって、請求項18に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト形成組成物を基板上に塗布して基板上にレジスト膜を形成する工程、イマージョンリソグラフィー工程、および現像工程をこの順に行う、基板上にレジストパターンを形成するレジストパターンの形成方法。   A method for forming a resist pattern by an immersion lithography method, the step of applying a resist formation composition for immersion lithography according to claim 18 on a substrate to form a resist film on the substrate, an immersion lithography step, and a development step The resist pattern formation method which forms a resist pattern on a board | substrate which performs this in this order. 下式(a)で表される化合物の重合により形成された繰り返し単位(A)を含む、アルカリ溶解性のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜重合体。
CF=CFCFC(X)(C(O)OZ)(CHnaCR=CHR (a)。
式中の記号は、下記の意味を示す。
:水素原子、シアノ基または式−C(O)OZで表される基。
:水素原子または炭素数1〜20の1価有機基。
na:0、1または2。
:水素原子または炭素数1〜20の1価有機基であって、2個のRは同一であってもよく異なっていてもよい。
An alkali-soluble resist protective film polymer for immersion lithography, comprising a repeating unit (A) formed by polymerization of a compound represented by the following formula (a).
CF 2 = CFCF 2 C (X A ) (C (O) OZ A ) (CH 2 ) na CR A = CHR A (a).
The symbols in the formula have the following meanings.
X A : a hydrogen atom, a cyano group or a group represented by the formula —C (O) OZ A.
Z A : a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
na: 0, 1 or 2.
R A is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and two R A may be the same or different.
式(a)で表される化合物が、下式(a1)または下式(a2)で表される化合物である請求項20に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜重合体。
CF=CFCFCH(C(O)OZA1)CHCH=CH (a1)、
CF=CFCFC(C(O)OZA1CHCH=CH (a2)。
式中の記号は、下記の意味を示す。
A1:水素原子、式−C(ZA11で表される基、式−CHOZA12で表される基、または下式で表される基。
Figure 2010139518
A11、ZA12およびZA13:それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜20の1価飽和炭化水素基。
A13:式中の炭素原子と共同して、2価の環式炭化水素基を形成する炭素数3〜20の基。
ただし、1価飽和炭化水素基であるZA11、ZA12またはZA13、並びにQA13中の炭素原子−炭素原子間には、式−O−で表される基、式−C(O)−で表される基または式−C(O)O−で表される基が挿入されていてもよい。また、ZA11、ZA12、ZA13またはQA13中の炭素原子には、フッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。
The resist protective film polymer for immersion lithography according to claim 20, wherein the compound represented by the formula (a) is a compound represented by the following formula (a1) or the following formula (a2).
CF 2 = CFCF 2 CH (C (O) OZ A1 ) CH 2 CH = CH 2 (a1),
CF 2 = CFCF 2 C (C (O) OZ A1) 2 CH 2 CH = CH 2 (a2).
The symbols in the formula have the following meanings.
Z A1 : a hydrogen atom, a group represented by the formula —C (Z A11 ) 3 , a group represented by the formula —CH 2 OZ A12 , or a group represented by the following formula.
Figure 2010139518
Z A11 , Z A12 and Z A13 : each independently a hydrogen atom or a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
Q A13 : a group having 3 to 20 carbon atoms that forms a divalent cyclic hydrocarbon group in combination with a carbon atom in the formula.
However, Z A11 , Z A12 or Z A13 which is a monovalent saturated hydrocarbon group, and a carbon atom-carbon atom in Q A13 , a group represented by the formula —O—, a formula —C (O) — Or a group represented by the formula —C (O) O— may be inserted. In addition, a fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group may be bonded to the carbon atom in Z A11 , Z A12 , Z A13 or Q A13 .
イマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜重合体が、さらに含フッ素環構造を有する重合性化合物(f)の重合により形成された繰り返し単位(F)とを含む、請求項20または21に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜重合体。   The resist for immersion lithography according to claim 20 or 21, wherein the resist protective film polymer for immersion lithography further comprises a repeating unit (F) formed by polymerization of a polymerizable compound (f) having a fluorine-containing ring structure. Protective film polymer. 重合性化合物(f)が、下式(f1)、下式(f2)、下式(f3)、下式(f4)または下式(f5)で表される化合物である請求項22に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜重合体。
Figure 2010139518
式中の記号は下記の意味を示す。
:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基
また、化合物(f1)〜(f5)中のフッ素原子は、炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基または炭素数1〜6のペルフルオロアルコキシ基に置換されていてもよい。
The polymerizable compound (f) is a compound represented by the following formula (f1), the following formula (f2), the following formula (f3), the following formula (f4), or the following formula (f5). Resist protective film polymer for immersion lithography.
Figure 2010139518
The symbols in the formula have the following meanings.
R F : A hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and the fluorine atom in the compounds (f1) to (f5) is a perfluoro having 1 to 6 carbon atoms. It may be substituted with an alkyl group or a C 1-6 perfluoroalkoxy group.
請求項20〜23のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜重合体と有機溶媒を含むイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜形成組成物。   A resist protective film forming composition for immersion lithography comprising the resist protective film polymer for immersion lithography according to any one of claims 20 to 23 and an organic solvent. 感光性レジスト材料を基板上に塗布して基板上にレジスト膜を形成する工程、請求項24に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜形成組成物を該レジスト膜上に塗布してレジスト膜上にレジスト保護膜を形成する工程、イマージョンリソグラフィー工程、現像工程をこの順に行う、基板上にレジストパターンを形成するレジストパターンの形成方法。   A step of forming a resist film on the substrate by applying a photosensitive resist material on the substrate, and applying the resist protective film forming composition for immersion lithography on the resist film to form a resist on the resist film. A resist pattern forming method for forming a resist pattern on a substrate, wherein a protective film forming step, an immersion lithography step, and a developing step are performed in this order. 下式(a)で表される化合物の重合により形成された繰り返し単位(A)を含む重合体(A)と、含フッ素環構造を有する重合性化合物(f)の重合により形成された繰り返し単位(F)を含む重合体(F)とを含む、イマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜組成物。
CF=CFCFC(X)(C(O)OZ)(CHnaCR=CHR (a)。
式中の記号は、下記の意味を示す。
:水素原子、シアノ基または式−C(O)OZで表される基。
:水素原子または炭素数1〜20の1価有機基。
na:0、1または2。
:水素原子または炭素数1〜20の1価有機基であって、2個のRは同一であってもよく異なっていてもよい。
A polymer (A) containing a repeating unit (A) formed by polymerization of a compound represented by the following formula (a), and a repeating unit formed by polymerization of a polymerizable compound (f) having a fluorine-containing ring structure A resist protective film composition for immersion lithography, comprising a polymer (F) containing (F).
CF 2 = CFCF 2 C (X A ) (C (O) OZ A ) (CH 2 ) na CR A = CHR A (a).
The symbols in the formula have the following meanings.
X A : a hydrogen atom, a cyano group or a group represented by the formula —C (O) OZ A.
Z A : a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
na: 0, 1 or 2.
R A is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and two R A may be the same or different.
式(a)で表される化合物が、下式(a1)または下式(a2)で表される化合物である請求項26に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜組成物。
CF=CFCFCH(C(O)OZA1)CHCH=CH (a1)、
CF=CFCFC(C(O)OZA1CHCH=CH (a2)。
式中の記号は、下記の意味を示す。
A1:水素原子、式−C(ZA11で表される基、式−CHOZA12で表される基、または下式で表される基。
Figure 2010139518
A11、ZA12およびZA13:それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜20の1価飽和炭化水素基。
A13:式中の炭素原子と共同して、2価の環式炭化水素基を形成する炭素数3〜20の基。
ただし、1価飽和炭化水素基であるZA11、ZA12またはZA13、並びにQA13中の炭素原子−炭素原子間には、式−O−で表される基、式−C(O)−で表される基または式−C(O)O−で表される基が挿入されていてもよい。また、ZA11、ZA12、ZA13またはQA13中の炭素原子には、フッ素原子、ヒドロキシ基またはカルボキシ基が結合していてもよい。
27. The resist protective film composition for immersion lithography according to claim 26, wherein the compound represented by the formula (a) is a compound represented by the following formula (a1) or the following formula (a2).
CF 2 = CFCF 2 CH (C (O) OZ A1 ) CH 2 CH = CH 2 (a1),
CF 2 = CFCF 2 C (C (O) OZ A1) 2 CH 2 CH = CH 2 (a2).
The symbols in the formula have the following meanings.
Z A1 : a hydrogen atom, a group represented by the formula —C (Z A11 ) 3 , a group represented by the formula —CH 2 OZ A12 , or a group represented by the following formula.
Figure 2010139518
Z A11 , Z A12 and Z A13 : each independently a hydrogen atom or a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
Q A13 : a group having 3 to 20 carbon atoms that forms a divalent cyclic hydrocarbon group in combination with a carbon atom in the formula.
However, Z A11 , Z A12 or Z A13 which is a monovalent saturated hydrocarbon group, and a carbon atom-carbon atom in Q A13 , a group represented by the formula —O—, a formula —C (O) — Or a group represented by the formula —C (O) O— may be inserted. In addition, a fluorine atom, a hydroxy group or a carboxy group may be bonded to the carbon atom in Z A11 , Z A12 , Z A13 or Q A13 .
重合体(F)が、繰り返し単位(A)と繰り返し単位(F)とを含む重合体(FA)である請求項26または27に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜組成物。   28. The resist protective film composition for immersion lithography according to claim 26 or 27, wherein the polymer (F) is a polymer (FA) comprising a repeating unit (A) and a repeating unit (F). 重合性化合物(f)が、下式(f1)、下式(f2)、下式(f3)、下式(f4)または下式(f5)で表される化合物である請求項26〜28のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜組成物。
Figure 2010139518
式中の記号は下記の意味を示す。
:水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のフルオロアルキル基
また、化合物(f1)〜(f5)中のフッ素原子は、炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基または炭素数1〜6のペルフルオロアルコキシ基に置換されていてもよい。
The polymerizable compound (f) is a compound represented by the following formula (f1), the following formula (f2), the following formula (f3), the following formula (f4) or the following formula (f5): The resist protective film composition for immersion lithography according to any one of the above.
Figure 2010139518
The symbols in the formula have the following meanings.
R F : A hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and the fluorine atom in the compounds (f1) to (f5) is a perfluoro having 1 to 6 carbon atoms. It may be substituted with an alkyl group or a C 1-6 perfluoroalkoxy group.
重合体(A)に対して重合体(F)を0.1〜200質量%含む請求項26〜29のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜組成物。   The resist protective film composition for immersion lithography according to any one of claims 26 to 29, wherein the polymer (F) is contained in an amount of 0.1 to 200% by mass relative to the polymer (A). 請求項26〜30のいずれかに記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜組成物と有機溶媒を含むイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜形成組成物。   A resist protective film composition for immersion lithography comprising the resist protective film composition for immersion lithography according to any one of claims 26 to 30 and an organic solvent. 感光性レジスト材料を基板上に塗布して基板上にレジスト膜を形成する工程、請求項31に記載のイマージョンリソグラフィー用レジスト保護膜形成組成物を該レジスト膜上に塗布してレジスト膜上にレジスト保護膜を形成する工程、イマージョンリソグラフィー工程、現像工程をこの順に行う、基板上にレジストパターンを形成するレジストパターンの形成方法。   32. A step of applying a photosensitive resist material on a substrate to form a resist film on the substrate, and applying the resist protective film forming composition for immersion lithography according to claim 31 on the resist film to form a resist on the resist film. A resist pattern forming method for forming a resist pattern on a substrate, wherein a protective film forming step, an immersion lithography step, and a developing step are performed in this order.
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