JP2012072108A - Salt for acid generator, and resist composition - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a salt for an acid generator of a resist composition capable of providing a pattern having excellent focus margin.SOLUTION: The salt is represented by formula (I) (wherein Qand Qare a fluorine atom or a 1-6C perfluoroalkyl group; Land Lare a 1-17C alkylene group, and -CH- of the alkylene group may be substituted with -O- or -CO-; a ring Wis a 3-36C saturated hydrocarbon ring; Ris a hydroxyl group, a 1-6C alkyl group or a 1-6C alkoxy group; a ring Wis a 4-36C saturated hydrocarbon ring, and -CH- of the saturated hydrocarbon group may be substituted with -O- or -CO-, provided at least one of -CH- thereof is substituted with -CO-; Ris a 1-6C alkyl group, a 1-6C alkoxy group or a 1-6C alkoxycarbonyl group; and Zis an organic counter ion).

Description

本発明は、酸発生剤用の塩及びレジスト組成物に関する。   The present invention relates to a salt for an acid generator and a resist composition.

特許文献1には、レジスト組成物に含まれる酸発生剤として、下記で表される塩が記載されている。

Figure 2012072108
Patent Document 1 describes a salt represented by the following as an acid generator contained in a resist composition.
Figure 2012072108

特開2008−69146号公報JP 2008-69146 A

従来の酸発生剤用の塩では、該塩を含むレジスト組成物から得られるパターンのフォーカスマージン(DOF)又はパターン倒れ耐性(PCM)が必ずしも満足できない場合があった。   A conventional salt for an acid generator may not always satisfy the focus margin (DOF) or pattern collapse resistance (PCM) of a pattern obtained from a resist composition containing the salt.

本発明は、以下の発明を含む。
[1] 式(I)で表される塩。

Figure 2012072108
[式(I)中、
及びQは、互いに独立に、フッ素原子又はC1-6ペルフルオロアルキル基を表す。
及びLは、それぞれ独立に、C1-17アルキレン基を表し、該アルキレン基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
環Wは、C3-36飽和炭化水素環を表す。
は、水酸基、C1-6アルキル基又はC1-6アルコキシ基を表す。
sは、0〜2の整数を表す。sが2である場合、複数のRは同じであっても異なっていてもよい。
環Wは、C4-36飽和炭化水素環を表し、前記飽和炭化水素環に含まれる−CH−は、−CO−又は−O−で置き換わっていてもよい。但し、前記飽和炭化水素環に含まれる−CH−の少なくとも1つは、−CO−に置き換わる。
は、C1-6アルキル基、C1-6アルコキシ基又はC1-6アルコキシカルボニル基を表す。
tは、0〜2の整数を表す。tが2である場合、複数のRは同じであっても異なっていてもよい。
は、有機対イオンを表す。] The present invention includes the following inventions.
[1] A salt represented by the formula (I).
Figure 2012072108
[In the formula (I),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L 1 and L 2 each independently represent a C 1-17 alkylene group, and —CH 2 — contained in the alkylene group may be replaced by —O— or —CO—.
Ring W 1 represents a C 3-36 saturated hydrocarbon ring.
R 2 represents a hydroxyl group, a C 1-6 alkyl group or a C 1-6 alkoxy group.
s represents the integer of 0-2. When s is 2, the plurality of R 2 may be the same or different.
Ring W 2 represents a C 4-36 saturated hydrocarbon ring, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon ring may be replaced by —CO— or —O—. However, at least one of —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon ring is replaced with —CO—.
R 3 represents a C 1-6 alkyl group, a C 1-6 alkoxy group, or a C 1-6 alkoxycarbonyl group.
t represents an integer of 0-2. When t is 2, the plurality of R 3 may be the same or different.
Z + represents an organic counter ion. ]

[2] 式(I)で表される塩が、式(I1)で表される塩である[1]記載の塩。

Figure 2012072108
[式(I1)中、
、Q、L、L、環W、R、s、環W、R、t及びZは、前記と同じ意味を表す。
は、水素原子又はC1-6アルキル基を表すか、環Wに含まれる炭素原子と互いに結合して環を形成する。] [2] The salt according to [1], wherein the salt represented by the formula (I) is a salt represented by the formula (I1).
Figure 2012072108
[In the formula (I1),
Q 1 , Q 2 , L 1 , L 2 , ring W 1 , R 2 , s, ring W 2 , R 3 , t and Z + represent the same meaning as described above.
R 1 represents a hydrogen atom or a C 1-6 alkyl group, or is bonded to a carbon atom contained in the ring W 1 to form a ring. ]

[3] Lが、−CO−O−L−、−CO−O−L−O−又は−L−O−CO−(Lは、単結合又はC1-6アルキレン基を表し、L及びLは、それぞれ独立に、C1-6アルキレン基を表し、*は−C(Q)(Q)−との結合手を表す。)である[1]又は[2]記載の塩。 [3] L 1 is * —CO—O—L 3 —, * —CO—O—L 4 —O—, or * —L 5 —O—CO— (L 3 is a single bond or C 1-6 Represents an alkylene group, L 4 and L 5 each independently represent a C 1-6 alkylene group, and * represents a bond to —C (Q 1 ) (Q 2 ) —. Or a salt according to [2].

[4] Lが、−O−L−CO−O−、−O−L−CO−O−L−O−、−CO−O−L−CO−O−、−CO−O−L10−O−又は−O−L11−O−(L〜L11は、それぞれ独立に、C1-6アルキレン基を表し、*は環Wとの結合手を表す。)である[1]〜[3]のいずれか記載の塩。 [4] L 2 is * -OL 6 -CO-O-, * -OL 7 -CO-OL 8 -O-, * -CO-OL 9 -CO-O-, * —CO—O—L 10 —O— or * —O—L 11 —O— (L 6 to L 11 each independently represents a C 1-6 alkylene group, and * represents a bond to ring W 1. The salt according to any one of [1] to [3].

[5] 環Wがアダマンタン環である[1]〜[4]のいずれか記載の塩。 [5] The salt according to any one of [1] to [4], wherein Ring W 1 is an adamantane ring.

[6] 環Wが、式(I−Ba)で表される環又は式(I−Bb)で表される環である[1]〜[5]のいずれか記載の塩。

Figure 2012072108
[6] The salt according to any one of [1] to [5], wherein the ring W 2 is a ring represented by the formula (I-Ba) or a ring represented by the formula (I-Bb).
Figure 2012072108

[7] Zが、トリアリールスルホニウムカチオンである[1]〜[6]のいずれか記載の塩。 [7] The salt according to any one of [1] to [6], wherein Z + is a triarylsulfonium cation.

[8] [1]〜[7]のいずれか記載の塩を含有する酸発生剤。 [8] An acid generator containing the salt according to any one of [1] to [7].

[9] [8]記載の酸発生剤と樹脂とを含有し、該樹脂は酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂であるレジスト組成物。 [9] The acid generator according to [8] and a resin, wherein the resin has an acid labile group and is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution, and is dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid. Resist composition which is resin which can be done.

[10] さらに塩基性化合物を含有する[9]記載のレジスト組成物。 [10] The resist composition according to [9], further containing a basic compound.

[11](1)[9]又は[10]記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光機を用いて露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
[11] (1) A step of applying the resist composition according to [9] or [10] on a substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) a step of developing the heated composition layer using a developing device;
A method for producing a resist pattern including:

本発明の塩によれば、該塩を含むレジスト組成物から、優れたフォーカスマージン又はパターン倒れ耐性(PCM)を有するパターンを得ることができる。   According to the salt of the present invention, a pattern having excellent focus margin or pattern collapse resistance (PCM) can be obtained from a resist composition containing the salt.

〈式(I)で表される塩〉
本発明の塩は、式(I)で表される。
本明細書において、「Ca-b」は「炭素数a〜b」を意味する。

Figure 2012072108
[式(I)中、
及びQは、互いに独立に、フッ素原子又はC1-6ペルフルオロアルキル基を表す。
及びLは、それぞれ独立に、C1-17アルキレン基を表し、該アルキレン基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
環Wは、C3-36飽和炭化水素環を表す。
は、水酸基、C1-6アルキル基又はC1-6アルコキシ基を表す。
sは、0〜2の整数を表す。sが2である場合、複数のRは同じであっても異なっていてもよい。
環Wは、C4-36飽和炭化水素環を表し、前記飽和炭化水素環に含まれる−CH−は、−CO−又は−O−で置き換わっていてもよい。但し、前記飽和炭化水素環に含まれる−CH−の少なくとも1つは、−CO−に置き換わる。
は、C1-6アルキル基、C1-6アルコキシ基又はC1-6アルコキシカルボニル基を表す。
tは、0〜2の整数を表す。tが2である場合、複数のRは同じであっても異なっていてもよい。
は、有機対イオンを表す。] <Salt represented by formula (I)>
The salt of the present invention is represented by the formula (I).
In this specification, “C ab ” means “carbon number ab”.
Figure 2012072108
[In the formula (I),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L 1 and L 2 each independently represent a C 1-17 alkylene group, and —CH 2 — contained in the alkylene group may be replaced by —O— or —CO—.
Ring W 1 represents a C 3-36 saturated hydrocarbon ring.
R 2 represents a hydroxyl group, a C 1-6 alkyl group or a C 1-6 alkoxy group.
s represents the integer of 0-2. When s is 2, the plurality of R 2 may be the same or different.
Ring W 2 represents a C 4-36 saturated hydrocarbon ring, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon ring may be replaced by —CO— or —O—. However, at least one of —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon ring is replaced with —CO—.
R 3 represents a C 1-6 alkyl group, a C 1-6 alkoxy group, or a C 1-6 alkoxycarbonyl group.
t represents an integer of 0-2. When t is 2, the plurality of R 3 may be the same or different.
Z + represents an organic counter ion. ]

本明細書中、「Ca-b」は「炭素数がa〜bである」ことを意味する。
1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又はC1-6ペルフルオロアルキル基を表す。ペルフルオロアルキル基としては、例えばペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基などが挙げられる。Q1及びQ2は、それぞれ独立に、好ましくはペルフルオロメチル基又はフッ素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。
In the present specification, “C ab ” means “the number of carbon atoms is ab”.
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group. Examples of the perfluoroalkyl group include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, a perfluoropentyl group, and a perfluorohexyl group. . Q 1 and Q 2 are each independently preferably a perfluoromethyl group or a fluorine atom, more preferably a fluorine atom.

は、−CO−O−L−、−CO−O−L−O−又は−L−O−CO−(Lは、単結合又はC1-6アルキレン基を表し、L及びLは、それぞれ独立に、C1-6アルキレン基を表し、*は−C(Q)(Q)−との結合手を表す。)であることが好ましい。
としては、−CO−O−L−及び−CO−O−L−O−がより好ましく、−CO−O−、−CO−O−CH−又は−CO−O−C−O−がさらに好ましく、−CO−O−が特に好ましい。
L 1 represents * —CO—O—L 3 —, * —CO—O—L 4 —O— or * —L 5 —O—CO— (L 3 represents a single bond or a C 1-6 alkylene group). L 4 and L 5 each independently represent a C 1-6 alkylene group, and * is preferably a bond with —C (Q 1 ) (Q 2 ) —.
L 1 is more preferably * —CO—O—L 3 — or * —CO—O—L 4 —O—, * —CO—O—, * —CO—O—CH 2 — or * —CO. —O—C 2 H 5 —O— is more preferable, and * —CO—O— is particularly preferable.

は、−O−L−CO−O−、−O−L−CO−O−L−O−、−CO−O−L−CO−O−、−CO−O−L10−O−又は−O−L11−O−(L〜L11は、それぞれ独立に、C1-6アルキレン基を表し、*は環Wとの結合手を表す。)であることが好ましい。
としては、−O−L−CO−O−又は−CO−O−L−CO−O−がより好ましく、−O−CH−CO−O−又は−CO−O−CH−CO−O−が特に好ましい。
L 2 is * -OL 6 -CO-O-, * -OL 7 -CO-OL 8 -O-, * -CO-OL 9 -CO-O-, * -CO -O-L 10 -O- or * -O-L 11 -O- (L 6 ~L 11 each independently represent a C 1-6 alkylene group, * represents a bond to ring W 1 .).
L 2 is more preferably * —O—L 6 —CO—O— or * —CO—O—L 9 —CO—O—, * —O—CH 2 —CO—O— or * —CO—. O—CH 2 —CO—O— is particularly preferred.

式(I)で表される塩が、式(I1)で表される塩であることが好ましい。

Figure 2012072108
[式(I1)中、
、Q、L、L、環W、R、s、環W、R、t及びZは、前記と同じ意味を表す。
は、水素原子又はC1-6アルキル基を表すか、環Wに含まれる炭素原子と互いに結合して環を形成する。] The salt represented by the formula (I) is preferably a salt represented by the formula (I1).
Figure 2012072108
[In the formula (I1),
Q 1 , Q 2 , L 1 , L 2 , ring W 1 , R 2 , s, ring W 2 , R 3 , t and Z + represent the same meaning as described above.
R 1 represents a hydrogen atom or a C 1-6 alkyl group, or is bonded to a carbon atom contained in the ring W 1 to form a ring. ]

式(I−A)で表される基について説明する。

Figure 2012072108
[式(I−A)中、R、R、環W及びsは上記と同じ意味を表す。*は、Lとの結合手を表す。] The group represented by the formula (IA) will be described.
Figure 2012072108
[In formula (IA), R 1 , R 2 , ring W 1 and s represent the same meaning as described above. * Represents a bond to L 1. ]

環Wにおける飽和炭化水素環とは、不飽和結合を含まない、炭素及び水素のみからなる環をいう。飽和炭化水素環としては、例えば、シクロヘキサン環、アダマンタン環等が挙げられ、アダマンタン環が好ましい。 The saturated hydrocarbon ring in the ring W 1 refers to a ring composed of only carbon and hydrogen that does not contain an unsaturated bond. Examples of the saturated hydrocarbon ring include a cyclohexane ring and an adamantane ring, and an adamantane ring is preferable.

式(I−A)で表される基のうち、RがC1-6アルキル基である基としては、以下で表される基が挙げられる。

Figure 2012072108
Among groups represented by the formula (IA), examples of the group in which R 1 is a C 1-6 alkyl group include groups represented by the following.
Figure 2012072108

式(I−A)で表される基のうち、Rが水素原子である基としては、以下で表される基が挙げられる。

Figure 2012072108
Of the groups represented by the formula (IA), examples of the group in which R 1 is a hydrogen atom include the groups represented by the following.
Figure 2012072108

式(I−A)で表される基のうち、Rが環Wに含まれる炭素原子と互いに結合して環を形成する基としては、以下で表される基が挙げられる。

Figure 2012072108
式(I−A)で表される基としては、式(I−Aa)で表される基又は式(I−Ab)で表される基が好ましい。 Of the groups represented by formula (IA), examples of the group in which R 1 is bonded to the carbon atom contained in ring W 1 to form a ring include the groups represented by the following.
Figure 2012072108
The group represented by the formula (IA) is preferably a group represented by the formula (I-Aa) or a group represented by the formula (I-Ab).

式(I−B)で表される基について説明する。

Figure 2012072108
[式(I−B)中、R、環W及びtは、上記と同じ意味を表す。
*は、Lとの結合手を表す。] The group represented by the formula (IB) will be described.
Figure 2012072108
[In formula (IB), R 3 , ring W 2 and t represent the same meaning as described above.
* Represents a bond to L 2. ]

環Wとしては、下記の環が挙げられ、式(I−Ba)で表される環又は式(I−Bb)で表される環が好ましい。

Figure 2012072108
Examples of the ring W 2 include the following rings, and a ring represented by the formula (I-Ba) or a ring represented by the formula (I-Bb) is preferable.
Figure 2012072108

式(I−B)で表される基としては、下記の基が挙げられ、式(I−B1)で表される基又は式(I−B2)で表される基が好ましい。

Figure 2012072108
Examples of the group represented by the formula (IB) include the following groups, and the group represented by the formula (I-B1) or the group represented by the formula (I-B2) is preferable.
Figure 2012072108

環Wが有してもよい置換基としては、水酸基、C1-6アルキル基及びC1-6アルコキシ基が挙げられる。
環Wが有してもよい置換基としては、C1-6アルキル基、C1-6アルコキシ基又はC1-6アルコキシカルボニル基が挙げられる。
1-6アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、等が挙げられ、C1-4アルキル基が好ましく、C1-2アルキル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
1-6アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペントキシ基、n−ヘキトキシ基、等が挙げられ、C1-4アルコキシ基が好ましく、C1-2アルコキシ基がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
1-6アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロピポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、sec−ブトキシカルボニル基、tert−ブトキシカルボニル基、n−ペントキシカルボニル基、n−ヘキトキシカルボニル基、等が挙げられ、C4-6アルコキシカルボニル基が好ましく、C4-5アルコキシカルボニル基がより好ましく、tert−ブトキシカルボニル基が特に好ましい。
Examples of the substituent that the ring W 1 may have include a hydroxyl group, a C 1-6 alkyl group, and a C 1-6 alkoxy group.
Examples of the substituent which may have ring W 2 is, C 1-6 alkyl groups include C 1-6 alkoxy group or a C 1-6 alkoxycarbonyl group.
Examples of the C 1-6 alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, and the like. A C 1-4 alkyl group is preferred, a C 1-2 alkyl group is more preferred, and a methyl group is particularly preferred.
Examples of the C 1-6 alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, a tert-butoxy group, an n-pentoxy group, and an n-hexoxy group. A C 1-4 alkoxy group is preferable, a C 1-2 alkoxy group is more preferable, and a methoxy group is particularly preferable.
Examples of the C 1-6 alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an n-propoxycarbonyl group, an isopropoxycarbonyl group, an n-butoxycarbonyl group, a sec-butoxycarbonyl group, a tert-butoxycarbonyl group, An n-pentoxycarbonyl group, an n-hexoxycarbonyl group and the like can be mentioned, a C 4-6 alkoxycarbonyl group is preferable, a C 4-5 alkoxycarbonyl group is more preferable, and a tert-butoxycarbonyl group is particularly preferable.

式(I)で表される塩としては、例えば以下の塩が挙げられる。

Figure 2012072108
Examples of the salt represented by the formula (I) include the following salts.
Figure 2012072108

Figure 2012072108
Figure 2012072108

Figure 2012072108
Figure 2012072108

としては、オニウムカチオン、例えばスルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン、アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン、ホスホニウムカチオンなどが挙げられる。これらの中でも、スルホニウムカチオン及びヨードニウムカチオンが好ましく、アリールスルホニウムカチオンがより好ましい。 Examples of Z + include onium cations such as sulfonium cations, iodonium cations, ammonium cations, benzothiazolium cations, and phosphonium cations. Among these, a sulfonium cation and an iodonium cation are preferable, and an arylsulfonium cation is more preferable.

+は、好ましくは式(b2−1)〜式(b2−4)のいずれかで表される。 Z + is preferably represented by any one of formulas (b2-1) to (b2-4).

Figure 2012072108
Figure 2012072108

式(b2−1)中、Rb4〜Rb6は、それぞれ独立に、C1-30脂肪族炭化水素基、C3-36飽和環状炭化水素基又はC6-18芳香族炭化水素基を表す。前記脂肪族炭化水素基は、ヒドロキシ基、C1-12アルコキシ基又はC6-18芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、前記飽和環状炭化水素基は、ハロゲン原子、C2-4アシル基、又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよく、前記芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、C1-36脂肪族炭化水素基、C3-36飽和環状炭化水素基又はC1-12アルコキシ基で置換されていてもよい。 In formula (b2-1), R b4 to R b6 each independently represent a C 1-30 aliphatic hydrocarbon group, a C 3-36 saturated cyclic hydrocarbon group or a C 6-18 aromatic hydrocarbon group. . The aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, a C 1-12 alkoxy group or a C 6-18 aromatic hydrocarbon group, and the saturated cyclic hydrocarbon group is a halogen atom, C 2-4 The aromatic hydrocarbon group which may be substituted with an acyl group or a glycidyloxy group is a halogen atom, a hydroxy group, a C 1-36 aliphatic hydrocarbon group, a C 3-36 saturated cyclic hydrocarbon group or C It may be substituted with a 1-12 alkoxy group.

式(b2−2)中、Rb7及びRb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、C1-12脂肪族炭化水素基又はC1-12アルコキシ基を表し、m2及びn2は、それぞれ独立に0〜5の整数を表す。 In formula (b2-2), R b7 and R b8 each independently represent a hydroxy group, a C 1-12 aliphatic hydrocarbon group or a C 1-12 alkoxy group, and m2 and n2 each independently represent 0 Represents an integer of ~ 5.

式(b2−3)中、Rb9及びRb10は、それぞれ独立に、C1-36脂肪族炭化水素基又はC3-36飽和環状炭化水素基を表す。Rb11は、水素原子、C1-36脂肪族炭化水素基、C3-36飽和環状炭化水素基或いはC6-18芳香族炭化水素基を表す。Rb9〜Rb11の脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは1〜12であり、飽和環状炭化水素基の炭素数は、好ましくは3〜36、より好ましくは4〜12である。Rb12は、C1-12脂肪族炭化水素基、C3-18飽和環状炭化水素基或いはC6-18芳香族炭化水素基を表す。前記芳香族炭化水素基は、C1-12脂肪族炭化水素基、C1-12アルコキシ基、C3-18飽和環状炭化水素基又はアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。Rb9とRb10と、及びRb11とRb12とは、それぞれ独立に、互いに結合して3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)を形成していてもよく、これらの環の−CH−は、−O−、−S−、−CO−で置き換わっていてもよい。 In formula (b2-3), R b9 and R b10 each independently represent a C 1-36 aliphatic hydrocarbon group or a C 3-36 saturated cyclic hydrocarbon group. R b11 represents a hydrogen atom, a C 1-36 aliphatic hydrocarbon group, a C 3-36 saturated cyclic hydrocarbon group or a C 6-18 aromatic hydrocarbon group. The carbon number of the aliphatic hydrocarbon group of R b9 to R b11 is preferably 1 to 12, and the carbon number of the saturated cyclic hydrocarbon group is preferably 3 to 36, more preferably 4 to 12. R b12 represents a C 1-12 aliphatic hydrocarbon group, a C 3-18 saturated cyclic hydrocarbon group, or a C 6-18 aromatic hydrocarbon group. The aromatic hydrocarbon group may be substituted with a C 1-12 aliphatic hydrocarbon group, a C 1-12 alkoxy group, a C 3-18 saturated cyclic hydrocarbon group or an alkylcarbonyloxy group. R b9 and R b10 , and R b11 and R b12 may be independently bonded to each other to form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring), In these rings, —CH 2 — may be replaced by —O—, —S—, or —CO—.

式(b2−4)中、Rb13〜Rb18は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、C1-12脂肪族炭化水素基又はC1-12アルコキシ基を表す。Lb11は、−S−又は−O−を表す。o2、p2、s2、及びt2は、それぞれ独立に、0〜5の整数を表し、q2及びr2は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表し、u2は0又は1を表す。o2〜t2のいずれかが2であるとき、それぞれ、複数のRb13〜Rb18のいずれかは互いに同一でも異なってもよい。 In formula (b2-4), R b13 to R b18 each independently represent a hydroxy group, a C 1-12 aliphatic hydrocarbon group, or a C 1-12 alkoxy group. L b11 represents -S- or -O-. o2, p2, s2, and t2 each independently represent an integer of 0 to 5, q2 and r2 each independently represent an integer of 0 to 4, and u2 represents 0 or 1. When any of o2 to t2 is 2, any of the plurality of R b13 to R b18 may be the same as or different from each other.

次に式(b2−1)〜式(b2−4)に含まれる置換基を説明する。脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基及び芳香族炭化水素基としては、上述したものを例示できる。好ましい脂肪族炭化水素基は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、及び2−エチルヘキシル基である。好ましい飽和環状炭化水素基は、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基、2−アルキル−2−アダマンチル基、1−(1−アダマンチル)−1−アルキル基、及びイソボルニル基である。好ましい芳香族炭化水素基は、フェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−シクロへキシルフェニル基、4−メトキシフェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基である。置換基が芳香族炭化水素基である脂肪族炭化水素基(アラルキル基)としては、ベンジル基などが挙げられる。アルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブチトキシ基、tert−ブチトキシ基、n−ペントキシ基、n−ヘキトキシ基、ヘプトキシ基、オクトキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基などが挙げられる。Rb9及びRb10が形成する環としては、例えばチオラン−1−イウム環(テトラヒドロチオフェニウム環)、チアン−1−イウム環、1,4−オキサチアン−4−イウム環などが挙げられる。Rb11及びRb12が形成する環としては、例えばオキソシクロヘプタン環、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環、オキソアダマンタン環などが挙げられる。 Next, substituents included in the formulas (b2-1) to (b2-4) will be described. Examples of the aliphatic hydrocarbon group, saturated cyclic hydrocarbon group and aromatic hydrocarbon group include those described above. Preferred aliphatic hydrocarbon groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, octyl, and 2-ethylhexyl. It is a group. Preferred saturated cyclic hydrocarbon groups are cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclodecyl group, 2-alkyl-2-adamantyl group, 1- (1-adamantyl) -1-alkyl group, And an isobornyl group. Preferred aromatic hydrocarbon groups are phenyl group, 4-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4-methoxyphenyl group, biphenylyl group, naphthyl group. It is. Examples of the aliphatic hydrocarbon group (aralkyl group) whose substituent is an aromatic hydrocarbon group include a benzyl group. Examples of alkoxy groups include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, sec-butoxy, tert-butoxy, n-pentoxy, n-hexoxy, heptoxy, octoxy Group, 2-ethylhexyloxy group, nonyloxy group, decyloxy group, undecyloxy group, dodecyloxy group and the like. Examples of the ring formed by R b9 and R b10 include a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and a 1,4-oxathian-4-ium ring. Examples of the ring formed by R b11 and R b12 include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring.

カチオン(b2−1)〜カチオン(b2−4)の中でも、カチオン(b2−1)が好ましく、式(b2−1−1)で表されるカチオンがより好ましく、トリフェニルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=x2=0)がさらに好ましい。   Among the cations (b2-1) to (b2-4), the cation (b2-1) is preferable, the cation represented by the formula (b2-1-1) is more preferable, and the triphenylsulfonium cation (formula (b2) In (1-1), v2 = w2 = x2 = 0) is more preferable.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

式(b2−1−1)中、Rb19〜Rb21は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、C1-36脂肪族炭化水素基、C3-36飽和環状炭化水素基又はC1-12アルコキシ基を表し、Rb19とRb20が一緒になって環を形成してもよい。前記脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは1〜12であり、飽和環状炭化水素基の炭素数は、好ましくは4〜36である。前記脂肪族炭化水素基は、ヒドロキシ基、C1-12アルコキシ基或いはC6-18芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、前記飽和環状炭化水素基は、ハロゲン原子、C2-4アシル基、又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよい。v2〜x2は、それぞれ独立に0〜5の整数(好ましくは0又は1)を表す。v2〜x2のいずれかが2以上のとき、それぞれ、複数のRb19〜Rb21のいずれかは、互いに同一でも異なってもよい。 In formula (b2-1-1), R b19 to R b21 each independently represent a halogen atom, a hydroxy group, a C 1-36 aliphatic hydrocarbon group, a C 3-36 saturated cyclic hydrocarbon group or C 1- 12 represents an alkoxy group, and R b19 and R b20 may form a ring together. The aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 12 carbon atoms, and the saturated cyclic hydrocarbon group preferably has 4 to 36 carbon atoms. The aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, a C 1-12 alkoxy group or a C 6-18 aromatic hydrocarbon group, and the saturated cyclic hydrocarbon group may be a halogen atom, C 2-4 It may be substituted with an acyl group or a glycidyloxy group. v2 to x2 each independently represents an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1). When any one of v2 to x2 is 2 or more, any one of the plurality of R b19 to R b21 may be the same as or different from each other.

式(b2−1−1)中のRb19〜Rb21は、それぞれ独立に、好ましくは、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、C1-12アルキル基、又はC1-12アルコキシ基を表し、v2〜x2は、それぞれ独立に0〜5の整数(好ましくは0又は1)を表す。 R b19 to R b21 in formula (b2-1-1) are preferably each independently a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, a C 1-12 alkyl group, or a C 1-12 alkoxy. And v2 to x2 each independently represents an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1).

カチオン(b2−1−1)の具体例としては、以下のものが挙げられる。   Specific examples of the cation (b2-1-1) include the following.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

Figure 2012072108
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Figure 2012072108
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カチオン(b2−2)の具体例としては、以下のものが挙げられる。   Specific examples of the cation (b2-2) include the following.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

カチオン(b2−3)の具体例としては、以下のものが挙げられる。   Specific examples of the cation (b2-3) include the following.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

Figure 2012072108
Figure 2012072108

カチオン(b2−4)の具体例としては、以下のものが挙げられる。   Specific examples of the cation (b2-4) include the following.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

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Figure 2012072108
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式(I)で表される塩としては、例えば以下の塩が挙げられる。

Figure 2012072108
Examples of the salt represented by the formula (I) include the following salts.
Figure 2012072108

Figure 2012072108
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Figure 2012072108
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式(I)で表される塩の製造方法について説明する。
例えば、式(b1)で表される塩の製造方法を下記に示す。

Figure 2012072108
A method for producing the salt represented by the formula (I) will be described.
For example, the manufacturing method of the salt represented by Formula (b1) is shown below.
Figure 2012072108

式(b1−a)で表される化合物と式(b1−b)で表される化合物を塩基性触媒下で、反応させることにより、式(b1−c)で表される化合物を得ることができる。溶媒としては、テトラヒドロフラン等が挙げられる。塩基触媒としては、ピリジン等が挙げられる。

Figure 2012072108
[X及びXは、それぞれ独立に、ハロゲン原子を表す。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、塩素原子が好ましい。] A compound represented by the formula (b1-c) can be obtained by reacting a compound represented by the formula (b1-a) with a compound represented by the formula (b1-b) under a basic catalyst. it can. Examples of the solvent include tetrahydrofuran. Examples of the base catalyst include pyridine.
Figure 2012072108
[X 1 and X 2 each independently represents a halogen atom. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a chlorine atom is preferable. ]

式(b1−c)で表される化合物と式(b1−d)で表される化合物とを触媒下で反応させることにより、式(b1−e)で表される化合物を得ることができる。溶媒としては、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。触媒としては、炭酸カリウム、ヨウ化カリウム等が挙げられる。

Figure 2012072108
The compound represented by the formula (b1-e) can be obtained by reacting the compound represented by the formula (b1-c) with the compound represented by the formula (b1-d) in the presence of a catalyst. Examples of the solvent include dimethylformamide. Examples of the catalyst include potassium carbonate and potassium iodide.
Figure 2012072108

式(b1−f)で表される塩は、特開2008−127367号公報に記載された方法で合成することができる。
式(b1−e)で表される化合物と式(b1−f)で表される塩とを触媒下で反応させることにより、式(b1)で表される塩を得ることができる。溶媒としては、モノクロロベンゼン等が挙げられる。触媒としては、硫酸等が挙げられる。

Figure 2012072108
The salt represented by the formula (b1-f) can be synthesized by the method described in JP-A-2008-127367.
The salt represented by the formula (b1) can be obtained by reacting the compound represented by the formula (b1-e) with the salt represented by the formula (b1-f) under a catalyst. Examples of the solvent include monochlorobenzene. Examples of the catalyst include sulfuric acid.
Figure 2012072108

式(b2)で表される塩の製造方法を下記に示す。

Figure 2012072108
A method for producing the salt represented by the formula (b2) is shown below.
Figure 2012072108

式(b2−a)で表される化合物と式(b1−e)で表される化合物を塩基性触媒下で、反応させることにより、式(b2−b)で表される化合物を得ることができる。溶媒としては、テトラヒドロフラン等が挙げられる。塩基触媒としては、ピリジン等が挙げられる。

Figure 2012072108
[Xは、それぞれ独立に、ハロゲン原子を表す。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、臭素原子が好ましい。] A compound represented by the formula (b2-b) can be obtained by reacting a compound represented by the formula (b2-a) with a compound represented by the formula (b1-e) under a basic catalyst. it can. Examples of the solvent include tetrahydrofuran. Examples of the base catalyst include pyridine.
Figure 2012072108
[X 3 each independently represents a halogen atom. As a halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom are mentioned, A bromine atom is preferable. ]

式(b1−f)で表される塩は、特開2008−127367号公報に記載された方法で合成することができる。
式(b2−b)で表される化合物と式(b1−f)で表される塩とを触媒下で反応させることにより、式(b2)で表される塩を得ることができる。溶媒としては、モノクロロベンゼン等が挙げられる。触媒としては、硫酸等が挙げられる。

Figure 2012072108
The salt represented by the formula (b1-f) can be synthesized by the method described in JP-A-2008-127367.
The salt represented by the formula (b2) can be obtained by reacting the compound represented by the formula (b2-b) with the salt represented by the formula (b1-f) in the presence of a catalyst. Examples of the solvent include monochlorobenzene. Examples of the catalyst include sulfuric acid.
Figure 2012072108

式(b3)で表される塩の製造方法を下記に示す。

Figure 2012072108
A method for producing the salt represented by the formula (b3) is shown below.
Figure 2012072108

式(b1−a)で表される化合物と式(b2−a)で表される化合物を塩基性触媒下で、反応させることにより、式(b3−a)で表される化合物を得ることができる。溶媒としては、テトラヒドロフラン等が挙げられる。塩基触媒としては、ピリジン等が挙げられる。

Figure 2012072108
式(b3−a)で表される化合物と式(b1−b)で表される化合物を触媒下で、反応させることにより、式(b3−b)で表される化合物を得ることができる。溶媒としては、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。触媒としては、炭酸カリウム、ヨウ化カリウム等が挙げられる。
Figure 2012072108
A compound represented by the formula (b3-a) can be obtained by reacting a compound represented by the formula (b1-a) with a compound represented by the formula (b2-a) under a basic catalyst. it can. Examples of the solvent include tetrahydrofuran. Examples of the base catalyst include pyridine.
Figure 2012072108
The compound represented by the formula (b3-b) can be obtained by reacting the compound represented by the formula (b3-a) with the compound represented by the formula (b1-b) in the presence of a catalyst. Examples of the solvent include dimethylformamide. Examples of the catalyst include potassium carbonate and potassium iodide.
Figure 2012072108

式(b3−b)で表される化合物と式(b1−d)で表される化合物とを触媒下で反応させることにより、式(b3−c)で表される化合物を得ることができる。溶媒としては、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。触媒としては、炭酸カリウム、ヨウ化カリウム等が挙げられる。

Figure 2012072108
The compound represented by the formula (b3-c) can be obtained by reacting the compound represented by the formula (b3-b) with the compound represented by the formula (b1-d) in the presence of a catalyst. Examples of the solvent include dimethylformamide. Examples of the catalyst include potassium carbonate and potassium iodide.
Figure 2012072108

式(b1−f)で表される塩は、特開2008−127367号公報に記載された方法で合成することができる。
式(b3−c)で表される化合物と式(b1−f)で表される塩とを触媒下で反応させることにより、式(b3)で表される塩を得ることができる。溶媒としては、モノクロロベンゼン等が挙げられる。触媒としては、硫酸等が挙げられる。

Figure 2012072108
The salt represented by the formula (b1-f) can be synthesized by the method described in JP-A-2008-127367.
The salt represented by the formula (b3) can be obtained by reacting the compound represented by the formula (b3-c) with the salt represented by the formula (b1-f) under a catalyst. Examples of the solvent include monochlorobenzene. Examples of the catalyst include sulfuric acid.
Figure 2012072108

本発明の酸発生剤は、式(I)で表される塩を含有する。式(I)で表される塩は、酸発生剤として使用する時、単独でも複数種を同時に用いてもよい。また、本発明の酸発生剤は、さらに、式(I)で表される塩以外の公知の塩、式(I)で表される塩に含まれるカチオン及び公知のアニオンからなる塩、並びに式(I)で表される塩に含まれるアニオン及び公知のカチオンからなる塩等と併用してもよい。   The acid generator of the present invention contains a salt represented by the formula (I). When used as an acid generator, the salt represented by the formula (I) may be used alone or in combination of two or more. The acid generator of the present invention further includes a known salt other than the salt represented by the formula (I), a salt composed of a cation and a known anion contained in the salt represented by the formula (I), and a formula You may use together with the salt which consists of an anion contained in the salt represented by (I), and a well-known cation.

併用する酸発生剤(B)としては、例えば、式(B1−1)〜式(B1−17)で表されるものが挙げられる。中でもトリフェニルスルホニウムカチオンを含む酸発生剤(B1−1)、(B1−2)、(B1−6)、(B1−11)、(B1−12)、(B1−13)及び(B1−14)が好ましい。   As an acid generator (B) used together, what is represented by a formula (B1-1)-a formula (B1-17) is mentioned, for example. Among them, acid generators (B1-1), (B1-2), (B1-6), (B1-11), (B1-12), (B1-13) and (B1-14) containing a triphenylsulfonium cation ) Is preferred.

Figure 2012072108
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Figure 2012072108
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Figure 2012072108
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式(I)で表される塩の含有量は、酸発生剤全量100質量部に対して、好ましくは10質量部以上(より好ましくは30質量部以上)、好ましくは90質量部以下(より好ましくは70質量部以下)である。
酸発生剤の含有量は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1質量部以上(より好ましくは3質量部以上)、好ましくは40質量部以下(より好ましくは35質量部以下)である。
The content of the salt represented by the formula (I) is preferably 10 parts by mass or more (more preferably 30 parts by mass or more), preferably 90 parts by mass or less (more preferably) with respect to 100 parts by mass of the total amount of the acid generator. Is 70 parts by mass or less).
The content of the acid generator is preferably 1 part by mass or more (more preferably 3 parts by mass or more), preferably 40 parts by mass or less (more preferably 35 parts by mass or less) with respect to 100 parts by mass of the resin (A). It is.

〈樹脂(以下「樹脂(A)」という場合がある。〉
樹脂(A)は、酸の作用によりアルカリ可溶となる樹脂である。酸の作用によりアルカリ可溶となる樹脂は、酸に不安定な基を有するモノマー(以下「酸に不安定な基を有するモノマー(a1)」という場合がある)を重合することによって製造でき、酸の作用によりアルカリ可溶となる。「酸の作用によりアルカリ可溶となる」とは、「酸との接触前ではアルカリ水溶液に不溶又は難溶であるが、酸との接触後にはアルカリ水溶液に可溶となる」ことを意味する。酸に不安定な基を有するモノマー(a1)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<Resin (hereinafter sometimes referred to as “resin (A)”)>
Resin (A) is a resin that becomes alkali-soluble by the action of an acid. A resin that becomes alkali-soluble by the action of an acid can be produced by polymerizing a monomer having an acid-labile group (hereinafter sometimes referred to as “monomer having an acid-labile group (a1)”), It becomes alkali-soluble by the action of acid. The phrase “becomes soluble in an alkali by the action of an acid” means “being insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution before contact with an acid, but soluble in an alkaline aqueous solution after contact with an acid”. . As the monomer (a1) having an acid labile group, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

〈酸に不安定な基を有するモノマー(a1)〉
「酸に不安定な基」とは、酸と接触すると脱離基が開裂して、親水性基(例えばヒドロキシ基又はカルボキシ基)を形成する基を意味する。酸に不安定な基としては、例えば、−O−が3級炭素原子(但し橋かけ環状炭化水素基の橋頭炭素原子を除く)と結合した式(1)で表されるアルコキシカルボニル基(即ち3級アルコール残基を有するエステル結合)が挙げられる。なお以下では、式(1)で表される基を「酸に不安定な基(1)」という場合がある。
<Monomer (a1) having an acid labile group>
The “acid-labile group” means a group that cleaves a leaving group upon contact with an acid to form a hydrophilic group (for example, a hydroxy group or a carboxy group). Examples of the acid labile group include an alkoxycarbonyl group represented by the formula (1) in which —O— is bonded to a tertiary carbon atom (excluding a bridgehead carbon atom of a bridged cyclic hydrocarbon group) (ie, Ester bond having a tertiary alcohol residue). Hereinafter, the group represented by the formula (1) may be referred to as “acid-labile group (1)”.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

式(1)中、Ra1〜Ra3は、それぞれ独立に、脂肪族炭化水素基又は飽和環状炭化水素基を表すか、或いはRa1及びRa2は互いに結合して環を形成していてもよい。*は結合手を表す。 In formula (1), R a1 to R a3 each independently represents an aliphatic hydrocarbon group or a saturated cyclic hydrocarbon group, or R a1 and R a2 may be bonded to each other to form a ring. Good. * Represents a bond.

酸に不安定な基(1)としては、例えば1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(基(1)中、Ra1〜Ra3がアルキル基であるもの、好ましくはtert−ブトキシカルボニル基)、2−アルキル−2−アダマンチルオキシカルボニル基(式(1)中、Ra1、Ra2及び炭素原子がアダマンチル基を形成し、Ra3がアルキル基であるもの)、及び1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2がアルキル基であり、Ra3がアダマンチル基であるもの)などが挙げられる。 Examples of the acid labile group (1) include a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in the group (1), R a1 to R a3 are alkyl groups, preferably a tert-butoxycarbonyl group), 2 -Alkyl-2-adamantyloxycarbonyl group (in formula (1), wherein R a1 , R a2 and a carbon atom form an adamantyl group, and R a3 is an alkyl group), and 1- (1-adamantyl)- 1-alkylalkoxycarbonyl groups (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups and R a3 is an adamantyl group) and the like.

酸に不安定な基を有するモノマー(a1)は、好ましくは、酸に不安定な基(1)と炭素−炭素二重結合とを有するモノマー、より好ましくは酸に不安定な基(1)を有する(メタ)アクリル系モノマーである。なお本明細書において「(メタ)アクリル系モノマー」とは、「CH2=CH−CO−」又は「CH2=C(CH3)−CO−」の構造を有するモノマーの少なくとも1種を意味する。同様に「(メタ)アクリレート」及び「(メタ)アクリル酸」とは、それぞれ「アクリレート及びメタクリレートの少なくとも1種」並びに「アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも1種」を意味する。 The monomer (a1) having an acid labile group is preferably a monomer having an acid labile group (1) and a carbon-carbon double bond, more preferably an acid labile group (1). (Meth) acrylic monomer having In the present specification, "(meth) acrylic monomer" means "CH 2 = CH-CO-" or "CH 2 = C (CH 3) -CO- " at least one monomer having the structure To do. Similarly, “(meth) acrylate” and “(meth) acrylic acid” mean “at least one of acrylate and methacrylate” and “at least one of acrylic acid and methacrylic acid”, respectively.

酸に不安定な基(1)を有する(メタ)アクリル系モノマーの中でも、C5-20飽和環状炭化水素基を有するものが好ましい。飽和環状炭化水素基のような嵩高い構造を有するモノマー(a1)を重合して得られる樹脂を使用すれば、レジストの解像度を向上させることができる。飽和環状炭化水素基は、単環式又は多環式のいずれでもよい。単環式の飽和環状炭化水素基としては、シクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基)やシクロアルケニル基(例えばシクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、シクロオクテニル基)などが挙げられる。多環式の飽和環状炭化水素基としては、縮合芳香族炭化水素基を水素化して得られる基(例えばヒドロナフチル基)、橋かけ環状炭化水素基(例えばアダマンチル基、ノルボルニル基)などが挙げられる。さらに下記のような、橋かけ環(例えばノルボルナン環)と単環(例えばシクロヘプタン環やシクロヘキサン環)又は多環(例えばデカヒドロナフタレン環)とが縮合した形状の基、或いは橋かけ環同士が縮合した形状の基も、飽和環状炭化水素基に含まれる。 Among the (meth) acrylic monomers having the acid labile group (1), those having a C 5-20 saturated cyclic hydrocarbon group are preferred. If a resin obtained by polymerizing the monomer (a1) having a bulky structure such as a saturated cyclic hydrocarbon group is used, the resolution of the resist can be improved. The saturated cyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic saturated cyclic hydrocarbon group include a cycloalkyl group (for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group) and a cycloalkenyl group (for example, cyclopentenyl group, cyclohexenyl group, cycloheptenyl group, Cyclooctenyl group) and the like. Examples of the polycyclic saturated cyclic hydrocarbon group include a group obtained by hydrogenating a condensed aromatic hydrocarbon group (for example, a hydronaphthyl group), a bridged cyclic hydrocarbon group (for example, an adamantyl group, a norbornyl group), and the like. . In addition, a group having a shape in which a bridged ring (for example, norbornane ring) and a single ring (for example, cycloheptane ring or cyclohexane ring) or a polycycle (for example, decahydronaphthalene ring) are condensed, or A group having a condensed shape is also included in the saturated cyclic hydrocarbon group.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

酸に不安定な基(1)と飽和環状炭化水素基とを有する(メタ)アクリル系モノマーの中でも、式(a1−1)又は式(a1−2)で表される酸に不安定な基を有するモノマーが好ましい。これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   Among the (meth) acrylic monomers having the acid labile group (1) and the saturated cyclic hydrocarbon group, the acid labile group represented by the formula (a1-1) or the formula (a1-2) Monomers having are preferred. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

式(a1−1)及び式(a1−2)中、La1及びLa2は、それぞれ独立に、−O−又は−O−(CH2k1−CO−O−を表し、k1は1〜7の整数を表す。但しLa1及びLa2で列挙した−O−等は、それぞれ、左側で式(a1−1)及び式(a1−2)の−CO−と結合し、右側でアダマンチル基又はシクロへキシル基と結合することを意味する。Ra4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。Ra6及びRa7は、それぞれ独立に、C1-8脂肪族炭化水素基、又はC3-10飽和環状炭化水素基を表し、m1は0〜14の整数を表し、n1は0〜10の整数を表す。なお本明細書における化学式は立体異性体も包含する。 Formula (a1-1) and the formula (a1-2), L a1 and L a2 each independently, -O- or -O- (CH 2) k1 -CO- O- the stands, k1 is 1 An integer of 7 is represented. However, —O— and the like enumerated for L a1 and L a2 are respectively bonded to —CO— of the formula (a1-1) and the formula (a1-2) on the left side, and to an adamantyl group or cyclohexyl group on the right side. Means to join. R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group. R a6 and R a7 each independently represent a C 1-8 aliphatic hydrocarbon group or a C 3-10 saturated cyclic hydrocarbon group, m1 represents an integer of 0-14, and n1 represents 0-10. Represents an integer. The chemical formula in this specification includes stereoisomers.

a1及びLa2は、好ましくは、−O−又は−O−(CH2f1−CO−O−であり(前記f1は、1〜4の整数である)、より好ましくは−O−である。 L a1 and L a2 are preferably —O— or —O— (CH 2 ) f1 —CO—O— (wherein f1 is an integer of 1 to 4), more preferably —O—. is there.

a4及びRa5は、好ましくはメチル基である。Ra6及びRa7の脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは6以下であり、飽和環状炭化水素基の炭素数は、好ましくは8以下、より好ましくは6以下である。Ra6及びRa7の脂肪族炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、1−メチルエチル基(イソプロピル基)、1,1−ジメチルエチル基(tert−ブチル基)、2,2−ジメチルエチル基、プロピル基、1−メチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、1−エチルプロピル基、ブチル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−プロピルブチル基、ペンチル基、1−メチルペンチル基、ヘキシル基、1,4−ジメチルヘキシル基、ヘプチル基、1−メチルヘプチル基、オクチル基などが挙げられる。Ra6及びRa7の飽和環状炭化水素基としては、例えばシクロヘプチル基、メチルシクロヘプチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基などが挙げられる。 R a4 and R a5 are preferably methyl groups. The carbon number of the aliphatic hydrocarbon group of R a6 and R a7 is preferably 6 or less, and the carbon number of the saturated cyclic hydrocarbon group is preferably 8 or less, more preferably 6 or less. Examples of the aliphatic hydrocarbon group represented by R a6 and R a7 include a methyl group, an ethyl group, a 1-methylethyl group (isopropyl group), a 1,1-dimethylethyl group (tert-butyl group), and 2,2-dimethyl. Ethyl group, propyl group, 1-methylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 1-ethylpropyl group, butyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-propylbutyl group, Examples include pentyl group, 1-methylpentyl group, hexyl group, 1,4-dimethylhexyl group, heptyl group, 1-methylheptyl group, octyl group and the like. Examples of the saturated cyclic hydrocarbon group for R a6 and R a7 include a cycloheptyl group, a methylcycloheptyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a norbornyl group, and a methylnorbornyl group.

m1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。n1は、0好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。k1は、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1である。   m1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1. n1 is 0, preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1. k1 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably 1.

アダマンチル基を有するモノマー(a1−1)としては、例えば以下のものが挙げられ、これらの中でも、2−メチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、2−エチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、及び2−イソプロピル−2−アダマンチル(メタ)アクリレートが好ましく、メタクリレート形態のものがより好ましい。   Examples of the monomer (a1-1) having an adamantyl group include the following, among which 2-methyl-2-adamantyl (meth) acrylate, 2-ethyl-2-adamantyl (meth) acrylate, and 2-Isopropyl-2-adamantyl (meth) acrylate is preferred, and one in the form of methacrylate is more preferred.

Figure 2012072108
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Figure 2012072108
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Figure 2012072108
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シクロへキシル基を有するモノマー(a1−2)としては、例えば以下のものが挙げられ、これらの中でも1−エチル−1−シクロヘキシル(メタ)アクリレートが好ましく、1−エチル−1−シクロヘキシルメタクリレートがより好ましい。   Examples of the monomer (a1-2) having a cyclohexyl group include the following, among which 1-ethyl-1-cyclohexyl (meth) acrylate is preferable, and 1-ethyl-1-cyclohexyl methacrylate is more preferable. preferable.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

樹脂における式(a1−1)又は式(a1−2)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常10〜95モル%であり、好ましくは15〜90モル%であり、より好ましくは20〜85モル%である。   The content of the structural unit derived from the monomer represented by the formula (a1-1) or the formula (a1-2) in the resin is usually 10 to 95 mol%, preferably 15 to 90, in all units of the resin. It is mol%, More preferably, it is 20-85 mol%.

酸に不安定な基(1)と炭素−炭素二重結合とを有するモノマーとしては、例えば、式(a1−3)で表されるノルボルネン環を有するモノマーが挙げられる。酸に不安定な基を有するモノマー(a1−3)に由来する構造単位を有する樹脂は、嵩高い構造を有するので、レジストの解像度を向上させることができる。さらに酸に不安定な基を有するモノマー(a1−3)は、樹脂の主鎖に剛直なノルボルナン環を導入してレジストのドライエッチング耐性を向上させることができる。   Examples of the monomer having an acid labile group (1) and a carbon-carbon double bond include a monomer having a norbornene ring represented by the formula (a1-3). Since the resin having a structural unit derived from the monomer (a1-3) having an acid labile group has a bulky structure, the resolution of the resist can be improved. Furthermore, the monomer (a1-3) having an acid labile group can improve the resistance to dry etching of a resist by introducing a rigid norbornane ring into the main chain of the resin.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

式(a1−3)中、Ra9は、水素原子、置換基(例えばヒドロキシ基)を有していてもよいC1-3脂肪族炭化水素基、カルボキシ基、シアノ基、又はアルコキシカルボニル基(−COORa13)を表し、Ra13は、C1-8脂肪族炭化水素基又はC3-8飽和環状炭化水素基を表し、前記脂肪族炭化水素基及び前記飽和環状炭化水素基の水素原子はヒドロキシ基で置換されていてもよく、前記脂肪族炭化水素基及び前記飽和環状炭化水素基の−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。Ra10〜Ra12は、それぞれ独立に、C1-12脂肪族炭化水素基又はC3-12飽和環状炭化水素基を表すか、或いはRa10及びRa11は互いに結合して環を形成していてもよく、前記脂肪族炭化水素基及び前記飽和環状炭化水素基の水素原子はヒドロキシ基等で置換されていてもよく、前記脂肪族炭化水素基及び前記飽和環状炭化水素基の−CH−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。 In formula (a1-3), R a9 represents a hydrogen atom, a C 1-3 aliphatic hydrocarbon group, a carboxy group, a cyano group, or an alkoxycarbonyl group (which may have a substituent (for example, a hydroxy group)). -COOR a13 ), R a13 represents a C 1-8 aliphatic hydrocarbon group or a C 3-8 saturated cyclic hydrocarbon group, and the hydrogen atoms of the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group are It may be substituted with a hydroxy group, and —CH 2 — in the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be replaced with —O— or —CO—. R a10 to R a12 each independently represent a C 1-12 aliphatic hydrocarbon group or a C 3-12 saturated cyclic hydrocarbon group, or R a10 and R a11 are bonded to each other to form a ring. The hydrogen atom of the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group or the like, and —CH 2 — of the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be substituted. May be replaced by —O— or —CO—.

a9の置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基、2−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。Ra13としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、2−オキソ−オキソラン−3−イル基、又は2−オキソ−オキソラン−4−イル基などが挙げられる。 Examples of the aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent for R a9 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, and a 2-hydroxyethyl group. Examples of R a13 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 2-oxo-oxolan-3-yl group, and a 2-oxo-oxolan-4-yl group.

a10〜Ra12としては、例えば、メチル基、エチル基、シクロへキシル基、メチルシクロへキシル基、ヒドロキシシクロへキシル基、オキソシクロへキシル基、アダマンチル基などが挙げられる。Ra10、Ra11及びこれらが結合する炭素が形成する飽和環状炭化水素基としては、シクロへキシル基、アダマンチル基などが挙げられる。 Examples of R a10 to R a12 include a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a hydroxycyclohexyl group, an oxocyclohexyl group, and an adamantyl group. Examples of the saturated cyclic hydrocarbon group formed by R a10 , R a11 and the carbon to which they are bonded include a cyclohexyl group and an adamantyl group.

ノルボルネン環を有するモノマー(a1−3)としては、例えば、5−ノルボルネン−2−カルボン酸−tert−ブチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−シクロヘキシル−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−メチルシクロヘキシル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−メチル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−エチル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(4−メチルシクロヘキシル)−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−メチル−1−(4−オキソシクロヘキシル)エチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(1−アダマンチル)−1−メチルエチルなどが挙げられる。   Examples of the monomer (a1-3) having a norbornene ring include, for example, 5-norbornene-2-carboxylic acid-tert-butyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-cyclohexyl-1-methylethyl, 5-norbornene-2 -1-methylcyclohexyl carboxylate, 2-methyl-2-adamantyl 5-norbornene-2-carboxylate, 2-ethyl-2-adamantyl 5-norbornene-2-carboxylate, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (4-methylcyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (4-hydroxycyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-methyl-1- (4 -Oxocyclohexyl) ethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (1-adap Pentyl) -1-methylethyl and the like.

樹脂における式(a1−3)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常10〜95モル%であり、好ましくは15〜90モル%であり、より好ましくは20〜85モル%である。   The content of the structural unit derived from the monomer represented by the formula (a1-3) in the resin is usually 10 to 95 mol%, preferably 15 to 90 mol%, more preferably in all units of the resin. Is 20 to 85 mol%.

酸に不安定な基(1)と炭素−炭素二重結合とを有するモノマーとしては、式(a1−4)で表されるモノマー(a1−4)が挙げられる。

Figure 2012072108
[式(a1−4)中、R10は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよいC1-6アルキル基を表す。
11は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、水酸基、C1-6アルキル基、C1-6アルコキシ基、C2-4アシル基、C2-4アシルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。
は0〜4の整数を表す。lが2以上の整数である場合、複数のR11は同一の種類の基であっても異なる種類の基であってもよい。
12及びR13はそれぞれ独立に、水素原子又はC1-12炭化水素基を表す。
a2は、単結合又は置換基を有していてもよいC1-17飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。Rは、水素原子又はC1-6アルキル基を表す。
a3は、C1-12脂肪族炭化水素基、C3-18飽和環状炭化水素基又はC6-18芳香族炭化水素基であり、該脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基及び芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。] Examples of the monomer having the acid labile group (1) and the carbon-carbon double bond include a monomer (a1-4) represented by the formula (a1-4).
Figure 2012072108
[In formula (a1-4), R 10 represents a hydrogen atom, a halogen atom or a C 1-6 alkyl group which may have a halogen atom.
R 11 each independently represents a halogen atom, a hydroxyl group, a C 1-6 alkyl group, a C 1-6 alkoxy group, a C 2-4 acyl group, a C 2-4 acyloxy group, an acryloyl group or a methacryloyl group.
l a represents an integer of 0 to 4; If l a is an integer of 2 or more, plural R 11 may be the same kind a group even if different types of groups.
R 12 and R 13 each independently represents a hydrogen atom or a C 1-12 hydrocarbon group.
X a2 represents a C 1-17 saturated hydrocarbon group which may have a single bond or a substituent, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group represents —CO—, —O—, —S. -, - SO 2 - or -N (R c) - may be replaced by. R c represents a hydrogen atom or a C 1-6 alkyl group.
Y a3 is a C 1-12 aliphatic hydrocarbon group, a C 3-18 saturated cyclic hydrocarbon group or a C 6-18 aromatic hydrocarbon group, and the aliphatic hydrocarbon group, saturated cyclic hydrocarbon group and aromatic The group hydrocarbon group may have a substituent. ]

ハロゲン原子を有してもよいC1-6アルキル基としては、例えばペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基などが挙げられる。Q1及びQ2は、それぞれ独立に、好ましくはペルフルオロメチル基又はフッ素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。
1-6アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、等が挙げられ、C1-4アルキル基が好ましく、C1-2アルキル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
1-6アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペントキシ基、n−ヘキトキシ基、等が挙げられ、C1-4アルコキシ基が好ましく、C1-2アルコキシ基がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
2-4アシル基としては、例えば、アセチル、プロピオニル、ブチリル等が挙げられる。
2-4アシルオキシ基としては、例えば、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ等が挙げられる。
1-12炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、2−アルキル−2−アダマンチル基、1−(1−アダマンチル)−1−アルキル基、イソボルニル基等が挙げられる。
1-12脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が挙げられる。
3-18飽和環状炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、ノルボルニル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、イソボルニル基、下記に示す基等が挙げられる。

Figure 2012072108
6-18芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントニル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基等が挙げられる。 Examples of the C 1-6 alkyl group which may have a halogen atom include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, A perfluoropentyl group, a perfluorohexyl group, etc. are mentioned. Q 1 and Q 2 are each independently preferably a perfluoromethyl group or a fluorine atom, more preferably a fluorine atom.
Examples of the C 1-6 alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. A C 1-4 alkyl group is preferred, a C 1-2 alkyl group is more preferred, and a methyl group is particularly preferred.
Examples of the C 1-6 alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, a tert-butoxy group, an n-pentoxy group, and an n-hexoxy group. A C 1-4 alkoxy group is preferable, a C 1-2 alkoxy group is more preferable, and a methoxy group is particularly preferable.
Examples of the C 2-4 acyl group include acetyl, propionyl, butyryl and the like.
Examples of the C 2-4 acyloxy group include acetyloxy, propionyloxy, butyryloxy and the like.
Examples of the C 1-12 hydrocarbon group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, Examples include 2-ethylhexyl group, cyclohexyl group, adamantyl group, 2-alkyl-2-adamantyl group, 1- (1-adamantyl) -1-alkyl group, isobornyl group and the like.
Examples of the C 1-12 aliphatic hydrocarbon group include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n- Examples include hexyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl and the like.
Examples of the C 3-18 saturated cyclic hydrocarbon group include cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclononyl group, cyclodecyl group, norbornyl group, 1-adamantyl group, 2 -Adamantyl group, isobornyl group, group shown below, etc. are mentioned.
Figure 2012072108
Examples of the C 6-18 aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a naphthyl group, an antonyl group, a p-methylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, and a p-adamantylphenyl group.

モノマー(a1−4)としては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。   As a monomer (a1-4), the following monomers are mentioned, for example.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

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Figure 2012072108
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樹脂における式(a1−4)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常10〜95モル%であり、好ましくは15〜90モル%であり、より好ましくは20〜85モル%である。   The content of the structural unit derived from the monomer represented by the formula (a1-4) in the resin is usually 10 to 95 mol%, preferably 15 to 90 mol%, more preferably in all units of the resin. Is 20 to 85 mol%.

樹脂(A)は、好ましくは、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)と、酸に不安定な基を有さないモノマー(以下「酸安定モノマー」という場合がある)との共重合体である。酸安定モノマーは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
樹脂(A)が酸に不安定な基を有するモノマー(a1)と酸安定モノマーとの共重合体である場合、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)に由来する構造単位は、全構造単位100モル%に対して、好ましくは10〜80モル%、より好ましくは20〜60モル%である。またアダマンチル基を有するモノマー(特に酸に不安定な基を有するモノマー(a1−1))に由来する構造単位を、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)100モル%に対して15モル%以上とすることが好ましい。アダマンチル基を有するモノマーの比率が増えると、レジストのドライエッチング耐性が向上する。
The resin (A) is preferably a co-polymerization of a monomer (a1) having an acid labile group and a monomer having no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer”). It is a coalescence. An acid stable monomer may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
When the resin (A) is a copolymer of a monomer (a1) having an acid labile group and an acid stable monomer, the structural units derived from the monomer (a1) having an acid labile group are all Preferably it is 10-80 mol% with respect to 100 mol% of structural units, More preferably, it is 20-60 mol%. Further, the structural unit derived from the monomer having an adamantyl group (particularly the monomer (a1-1) having an acid labile group) is added in an amount of 15 mol with respect to 100 mol% of the monomer (a1) having an acid labile group. % Or more is preferable. When the ratio of the monomer having an adamantyl group increases, the dry etching resistance of the resist is improved.

酸安定モノマーとしては、ヒドロキシ基又はラクトン環を有するものが好ましい。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(以下「ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)」という)又はラクトン環を含有する酸安定モノマー(以下「ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)」という)に由来する構造単位を有する樹脂を使用すれば、レジストの解像度及び基板への密着性を向上させることができる。   As the acid stable monomer, those having a hydroxy group or a lactone ring are preferred. Derived from an acid stable monomer having a hydroxy group (hereinafter referred to as “acid stable monomer having a hydroxy group (a2)”) or an acid stable monomer having a lactone ring (hereinafter referred to as “acid stable monomer having a lactone ring (a3)”) If a resin having a structural unit to be used is used, the resolution of the resist and the adhesion to the substrate can be improved.

〈ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)〉
レジスト組成物をKrFエキシマレーザ露光(248nm)、電子線あるいはEUV光などの高エネルギー線露光に用いる場合、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)として、ヒドロキシスチレン類であるフェノール性水酸基を有する酸安定モノマー(a2−0)を使用することが好ましい。短波長のArFエキシマレーザ露光(193nm)などを用いる場合は、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)として、式(a2−1)で表されるヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーを使用することが好ましい。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<Acid-stable monomer having a hydroxy group (a2)>
When the resist composition is used for KrF excimer laser exposure (248 nm), high energy beam exposure such as electron beam or EUV light, the acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group has an acid having a phenolic hydroxyl group which is a hydroxystyrene. It is preferable to use a stable monomer (a2-0). When using short wavelength ArF excimer laser exposure (193 nm) or the like, an acid stable monomer having a hydroxyadamantyl group represented by formula (a2-1) should be used as the acid stable monomer having a hydroxy group (a2). Is preferred. The acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group may be used alone or in combination of two or more.

フェノール性水酸基を有するモノマー(a2−0)として、式(a2−0)で表されるp−又はm−ヒドロキシスチレンなどのスチレン系モノマーが挙げられる。   Examples of the monomer (a2-0) having a phenolic hydroxyl group include styrene monomers such as p- or m-hydroxystyrene represented by the formula (a2-0).

Figure 2012072108
[式(a2−0)中、
は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよいC1-6アルキル基を表す。
は、ハロゲン原子、水酸基、C1-6アルキル基、C1-6アルコキシ基、C2-4アシル基、C2-4アシルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。
maは0〜4の整数を表す。maが2以上の整数である場合、複数のRは同一の種類の基であっても異なる種類の基であってもよい。]
Figure 2012072108
[In the formula (a2-0),
R 8 represents a hydrogen atom, a halogen atom or a C 1-6 alkyl group which may have a halogen atom.
R 9 represents a halogen atom, a hydroxyl group, a C 1-6 alkyl group, a C 1-6 alkoxy group, a C 2-4 acyl group, a C 2-4 acyloxy group, an acryloyl group or a methacryloyl group.
ma represents an integer of 0 to 4. When ma is an integer of 2 or more, the plurality of R 9 may be the same type of group or different types of groups. ]

ハロゲン原子を有してもよいC1-6アルキル基としては、例えばペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基などが挙げられる。Q1及びQ2は、それぞれ独立に、好ましくはペルフルオロメチル基又はフッ素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。
1-6アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、等が挙げられ、C1-4アルキル基が好ましく、C1-2アルキル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
1-6アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペントキシ基、n−ヘキトキシ基、等が挙げられ、C1-4アルコキシ基が好ましく、C1-2アルコキシ基がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
2-4アシル基としては、例えば、アセチル、プロピオニル、ブチリル等が挙げられる。
2-4アシルオキシ基としては、例えば、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ等が挙げられる。
Examples of the C 1-6 alkyl group which may have a halogen atom include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, A perfluoropentyl group, a perfluorohexyl group, etc. are mentioned. Q 1 and Q 2 are each independently preferably a perfluoromethyl group or a fluorine atom, more preferably a fluorine atom.
Examples of the C 1-6 alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. A C 1-4 alkyl group is preferred, a C 1-2 alkyl group is more preferred, and a methyl group is particularly preferred.
Examples of the C 1-6 alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, a tert-butoxy group, an n-pentoxy group, and an n-hexoxy group. A C 1-4 alkoxy group is preferable, a C 1-2 alkoxy group is more preferable, and a methoxy group is particularly preferable.
Examples of the C 2-4 acyl group include acetyl, propionyl, butyryl and the like.
Examples of the C 2-4 acyloxy group include acetyloxy, propionyloxy, butyryloxy and the like.

このようなフェノール性水酸基を有するモノマーに由来する構造単位を有する共重合樹脂を得る場合は、該当する(メタ)アクリル酸エステルモノマーとアセトキシスチレン、及びスチレンをラジカル重合した後、酸によって脱アセチルすることによって得ることができる。
フェノール性水酸基を有するモノマーとしては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。
When obtaining a copolymer resin having a structural unit derived from a monomer having such a phenolic hydroxyl group, the corresponding (meth) acrylic acid ester monomer, acetoxystyrene, and styrene are radically polymerized and then deacetylated with an acid. Can be obtained.
Examples of the monomer having a phenolic hydroxyl group include the following monomers.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

Figure 2012072108
Figure 2012072108

以上のモノマーのうち、4−ヒドロキシスチレン又は4−ヒドロキシ−α−メチルスチレンが特に好ましい。   Of the above monomers, 4-hydroxystyrene or 4-hydroxy-α-methylstyrene is particularly preferred.

樹脂における式(a2−0)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常5〜90モル%であり、好ましくは10〜85モル%であり、より好ましくは15〜80モル%である。   The content of the structural unit derived from the monomer represented by the formula (a2-0) in the resin is usually from 5 to 90 mol%, preferably from 10 to 85 mol%, more preferably in all units of the resin. Is 15 to 80 mol%.

ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーとして、式(a2−1)で表されるモノマーが挙げられる。   Examples of the acid stable monomer having a hydroxyadamantyl group include a monomer represented by the formula (a2-1).

Figure 2012072108
Figure 2012072108

式(a2−1)中、La3は、−O−又は−O−(CH2k2−CO−O−を表し、k2は1〜7の整数を表す。Ra14は、水素原子又はメチル基を表す。Ra15及びRa16は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はヒドロキシ基を表す。o1は、0〜10の整数を表す。 In formula (a2-1), L a3 represents —O— or —O— (CH 2 ) k2 —CO—O—, and k2 represents an integer of 1 to 7. R a14 represents a hydrogen atom or a methyl group. R a15 and R a16 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxy group. o1 represents an integer of 0 to 10.

a3は、好ましくは、−O−、−O−(CH2f1−CO−O−であり(前記f1は、1〜4の整数である)、より好ましくは−O−である。Ra14は、好ましくはメチル基である。Ra15は、好ましくは水素原子である。Ra16は、好ましくは水素原子又はヒドロキシ基である。o1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。 L a3 is preferably —O—, —O— (CH 2 ) f1 —CO—O— (wherein f1 is an integer of 1 to 4), and more preferably —O—. R a14 is preferably a methyl group. R a15 is preferably a hydrogen atom. R a16 is preferably a hydrogen atom or a hydroxy group. o1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.

ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマー(a2−1)としては、例えば以下のものが挙げられ、これらの中でも、3−ヒドロキシ−1−アダマンチル(メタ)アクリレート、3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチル(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリル酸1−(3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチルオキシカルボニル)メチルが好ましく、3−ヒドロキシ−1−アダマンチル(メタ)アクリレート及び3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチル(メタ)アクリレートがより好ましく、3−ヒドロキシ−1−アダマンチルメタクリレート及び3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチルメタクリレートがさらに好ましい。   Examples of the acid-stable monomer (a2-1) having a hydroxyadamantyl group include the following. Among these, 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, 3,5-dihydroxy-1-adamantyl ( 1- (3,5-dihydroxy-1-adamantyloxycarbonyl) methyl (meth) acrylate and (meth) acrylate are preferred, and 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate and 3,5-dihydroxy-1-adamantyl ( (Meth) acrylate is more preferable, and 3-hydroxy-1-adamantyl methacrylate and 3,5-dihydroxy-1-adamantyl methacrylate are more preferable.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

Figure 2012072108
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Figure 2012072108
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樹脂における式(a2−1)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常3〜45モル%であり、好ましくは5〜40モル%であり、より好ましくは5〜35モル%である。   The content of the structural unit derived from the monomer represented by the formula (a2-1) in the resin is usually from 3 to 45 mol%, preferably from 5 to 40 mol%, more preferably in all units of the resin. Is 5 to 35 mol%.

〈ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)〉
酸安定モノマー(a3)が有するラクトン環は、例えばβ−プロピオラクトン環、γ−ブチロラクトン環、δ−バレロラクトン環のような単環でもよく、或いは単環式のラクトン環と他の環との縮合環でもよい。これらラクトン環の中で、γ−ブチロラクトン環、及びγ−ブチロラクトン環と他の環との縮合環が好ましい。
<Acid-stable monomer having a lactone ring (a3)>
The lactone ring possessed by the acid-stable monomer (a3) may be a monocycle such as a β-propiolactone ring, γ-butyrolactone ring, or δ-valerolactone ring, or a monocyclic lactone ring and other rings. The condensed ring may be used. Among these lactone rings, a γ-butyrolactone ring and a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and another ring are preferable.

ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)は、好ましくは式(a3−1)、式(a3−2)又は式(a3−3)で表される。これらの1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   The acid stable monomer (a3) having a lactone ring is preferably represented by the formula (a3-1), the formula (a3-2) or the formula (a3-3). These 1 type may be used independently and may use 2 or more types together.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

式(a3−1)〜式(a3−3)中、La4〜La6は、それぞれ独立に、−O−又は−O−(CH2k3−CO−O−を表し、k3は1〜7の整数を表す。Ra18〜Ra20は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。Ra21は、C1-4脂肪族炭化水素基を表し、p1は0〜5の整数を表す。Ra22及びRa23は、それぞれ独立にカルボキシ基、シアノ基又はC1-4脂肪族炭化水素基を表し、q1及びr1は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。p1、q1又はr1が2以上のとき、それぞれ、複数のRa21、Ra22又はRa23は、互いに同一でも異なってもよい。 In formulas (a3-1) to (a3-3), L a4 to L a6 each independently represent —O— or —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—, and k3 represents 1 to An integer of 7 is represented. R a18 to R a20 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group. R a21 represents a C 1-4 aliphatic hydrocarbon group, and p1 represents an integer of 0 to 5. R a22 and R a23 each independently represent a carboxy group, a cyano group or a C 1-4 aliphatic hydrocarbon group, and q1 and r1 each independently represent an integer of 0 to 3. When p1, q1 or r1 is 2 or more, a plurality of R a21 , R a22 or R a23 may be the same as or different from each other.

a4〜La6としては、La3で説明したものが挙げられる。La4〜La6は、それぞれ独立に、−O−、−O−(CH2d1−CO−O−であることが好ましく(前記d1は、1〜4の整数である)、より好ましくは−O−である。但しLa4〜La6で列挙した−O−等は、それぞれ、左側で式(a3−1)〜式(a3−3)の−CO−と結合し、右側でラクトン環と結合することを意味する。Ra18〜Ra20は、好ましくはメチル基である。Ra21は、好ましくはメチル基である。Ra22及びRa23は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。p1〜r1は、それぞれ独立に、好ましくは0〜2、より好ましくは0又は1である。 Examples of L a4 to L a6 include those described for L a3 . L a4 to L a6 are each independently preferably —O—, —O— (CH 2 ) d1 —CO—O— (wherein d1 is an integer of 1 to 4), more preferably -O-. However, —O— and the like enumerated in L a4 to L a6 mean that they are bonded to —CO— of the formula (a3-1) to the formula (a3-3) on the left side and to the lactone ring on the right side. To do. R a18 to R a20 are preferably methyl groups. R a21 is preferably a methyl group. R a22 and R a23 are each independently preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group. p1 to r1 are each independently preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1.

γ−ブチロラクトン環を有する酸安定モノマー(a3−1)としては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the acid stable monomer (a3-1) having a γ-butyrolactone ring include the following.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

Figure 2012072108
Figure 2012072108

Figure 2012072108
Figure 2012072108

γ−ブチロラクトン環を有する酸安定モノマー(a3−1)として、酸不安定モノマーを例示することも可能である。例えば以下のものが挙げられる。   As the acid stable monomer (a3-1) having a γ-butyrolactone ring, an acid labile monomer can also be exemplified. For example, the following are mentioned.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

γ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定モノマー(a3−2)としては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the acid stable monomer (a3-2) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and norbornane ring include the following.

Figure 2012072108
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Figure 2012072108
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Figure 2012072108
Figure 2012072108

γ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定モノマー(a3−2)として、酸不安定モノマーを例示することも可能である。例えば以下のものが挙げられる。   As the acid stable monomer (a3-2) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and norbornane ring, an acid labile monomer can be exemplified. For example, the following are mentioned.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

γ−ブチロラクトン環とシクロヘキサン環との縮合環を有する酸安定モノマー(a3−3)としては、例えば以下のものが挙げられる。   Examples of the acid stable monomer (a3-3) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and cyclohexane ring include the following.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

Figure 2012072108
Figure 2012072108

Figure 2012072108
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Figure 2012072108
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γ−ブチロラクトン環とシクロヘキサン環との縮合環を有するモノマー(a3−3)として、酸不安定モノマーを例示することも可能である。例えば以下のものが挙げられる。   An acid labile monomer can also be exemplified as the monomer (a3-3) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and cyclohexane ring. For example, the following are mentioned.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)の中でも、(メタ)アクリル酸(5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−2−イル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロ−2−オキソ−3−フリル、(メタ)アクリル酸2−(5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−2−イルオキシ)−2−オキソエチルが好ましく、メタクリレート形態のものがより好ましい。 Among acid-stable monomers (a3) having a lactone ring, (meth) acrylic acid (5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-2-yl, (meth) acrylic Acid tetrahydro-2-oxo-3-furyl, 2- (5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-2-yloxy) -2-oxoethyl (meth) acrylate Are preferred, and those in the form of methacrylate are more preferred.

樹脂における式(a3−1)、式(a3−2)又は式(a3−3)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常5〜70モル%であり、好ましくは10〜65モル%であり、より好ましくは10〜60モル%である。   Content of the structural unit derived from the monomer represented by Formula (a3-1), Formula (a3-2) or Formula (a3-3) in the resin is usually 5 to 70 mol% in all units of the resin. Yes, preferably 10 to 65 mol%, more preferably 10 to 60 mol%.

〈その他の酸安定モノマー(a4)〉
その他の酸安定モノマー(a4)としては、例えば、式(a4−1)で表される無水マレイン酸、式(a4−2)で表される無水イタコン酸、又は式(a4−3)で表されるノルボルネン環を有する酸安定モノマーなどが挙げられる。
<Other acid stable monomers (a4)>
Examples of the other acid stable monomer (a4) include maleic anhydride represented by formula (a4-1), itaconic anhydride represented by formula (a4-2), and formula (a4-3). And acid-stable monomers having a norbornene ring.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

式(a4−3)中、Ra25及びRa26は、それぞれ独立に、水素原子、置換基(例えばヒドロキシ基)を有していてもよいC1-3脂肪族炭化水素基、シアノ基、カルボキシ基、又はアルコキシカルボニル基(−COORa27)を表すか、或いはRa25及びRa26は互いに結合して−CO−O−CO−を形成し、Ra27は、C1-36脂肪族炭化水素基又はC3-36飽和環状炭化水素基を表し、脂肪族炭化水素基及び飽和環状炭化水素基の−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。但し−COORa27が酸不安定基となるものは除く(即ちRa27は、3級炭素原子が−O−と結合するものを含まない)。 In formula (a4-3), R a25 and R a26 each independently represent a hydrogen atom, a C 1-3 aliphatic hydrocarbon group optionally having a substituent (for example, a hydroxy group), a cyano group, or a carboxy group. R a25 and R a26 are bonded to each other to form —CO—O—CO—, and R a27 is a C 1-36 aliphatic hydrocarbon group, or an alkoxycarbonyl group (—COOR a27 ), Alternatively, it represents a C 3-36 saturated cyclic hydrocarbon group, and —CH 2 — in the aliphatic hydrocarbon group and saturated cyclic hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—. However, those in which —COOR a27 is an acid labile group are excluded (that is, R a27 does not include those in which a tertiary carbon atom is bonded to —O—).

a25及びRa26の置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基、2−ヒドロキシエチル基、などが挙げられる。Ra27の脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは1〜8より好ましくは1〜6であり、飽和環状炭化水素基の炭素数は、好ましくは4〜36、より好ましくは4〜12である。Ra27としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、2−オキソ−オキソラン−3−イル基、2−オキソ−オキソラン−4−イル基などが挙げられる。 Examples of the aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent for R a25 and R a26 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, and a 2-hydroxyethyl group. The carbon number of the aliphatic hydrocarbon group of R a27 is preferably 1 to 8, more preferably 1 to 6, and the saturated cyclic hydrocarbon group preferably has 4 to 36, more preferably 4 to 12 carbon atoms. is there. Examples of R a27 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 2-oxo-oxolan-3-yl group, and a 2-oxo-oxolan-4-yl group.

ノルボルネン環を有する酸安定モノマー(a4−3)としては、例えば2−ノルボルネン、2−ヒドロキシ−5−ノルボルネン、5−ノルボルネン−2−カルボン酸、5−ノルボルネン−2−カルボン酸メチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−ヒドロキシ−1−エチル、5−ノルボルネン−2−メタノール、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物などが挙げられる。   Examples of the acid-stable monomer (a4-3) having a norbornene ring include 2-norbornene, 2-hydroxy-5-norbornene, 5-norbornene-2-carboxylic acid, methyl 5-norbornene-2-carboxylate, and 5-norbornene. Examples include 2-hydroxy-1-ethyl-2-carboxylate, 5-norbornene-2-methanol, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, and the like.

樹脂における式(a4−1)、式(a4−2)又は式(a4−3)で表されるモノマーに由来する構造単位の含有量は、樹脂の全単位において、通常2〜40モル%であり、好ましくは3〜30モル%であり、より好ましくは5〜20モル%である。   Content of the structural unit derived from the monomer represented by Formula (a4-1), Formula (a4-2), or Formula (a4-3) in the resin is usually 2 to 40 mol% in all units of the resin. Yes, preferably 3-30 mol%, more preferably 5-20 mol%.

好ましい樹脂(A)は、少なくとも、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)及び/又はラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)を重合させた共重合体である。この好ましい共重合体において、酸に不安定な基を有するモノマー(a1)は、より好ましくはアダマンチル基を有するモノマー(a1−1)及びシクロへキシル基を有するモノマー(a1−2)の少なくとも1種(さらに好ましくはアダマンチル基を有するモノマー(a1−1))であり、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)は、好ましくはヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマー(a2−1)であり、ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)は、より好ましくはγ−ブチロラクトン環を有する酸安定モノマー(a3−1)及びγ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定モノマー(a3−2)の少なくとも1種である。樹脂(A)は、公知の重合法(例えばラジカル重合法)によって製造できる。   A preferred resin (A) is a copolymer obtained by polymerizing at least a monomer (a1) having an acid labile group, an acid stable monomer (a2) having a hydroxy group, and / or an acid stable monomer (a3) having a lactone ring. It is a polymer. In this preferred copolymer, the monomer (a1) having an acid labile group is more preferably at least one of a monomer (a1-1) having an adamantyl group and a monomer (a1-2) having a cyclohexyl group. A species (more preferably a monomer (a1-1) having an adamantyl group), and an acid stable monomer (a2) having a hydroxy group, preferably an acid stable monomer (a2-1) having a hydroxyadamantyl group, and a lactone The acid-stable monomer (a3) having a ring is more preferably an acid-stable monomer (a3-1) having a γ-butyrolactone ring and an acid-stable monomer (a3-2) having a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and a norbornane ring At least one of the following. Resin (A) can be manufactured by a well-known polymerization method (for example, radical polymerization method).

樹脂(A)の重量平均分子量は、好ましくは、2,500以上(より好ましくは3,000以上)、50,000以下(より好ましくは30,000以下)である。   The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,500 or more (more preferably 3,000 or more) and 50,000 or less (more preferably 30,000 or less).

樹脂(A)の含有量は、組成物の固形分中80質量%以上であることが好ましい。なお本明細書において「組成物中の固形分」とは、溶剤(E)を除いた組成物成分の合計を意味する。組成物中の固形分、及びこれに対する樹脂(A)の含有量は、例えば液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段で測定できる。   It is preferable that content of resin (A) is 80 mass% or more in solid content of a composition. In the present specification, the “solid content in the composition” means the total of the composition components excluding the solvent (E). The solid content in the composition and the content of the resin (A) relative thereto can be measured by known analytical means such as liquid chromatography or gas chromatography.

〈塩基性化合物(以下「塩基性化合物(C)」という場合がある)〉
本発明のレジスト組成物は、塩基性化合物(C)を含有する。塩基性化合物(C)の含有量は、レジスト組成物の固形分量を基準に、0.01〜1質量%程度であることが好ましい。
<Basic compound (hereinafter sometimes referred to as “basic compound (C)”)>
The resist composition of the present invention contains a basic compound (C). The content of the basic compound (C) is preferably about 0.01 to 1% by mass based on the solid content of the resist composition.

塩基性化合物(C)は、好ましくは塩基性の含窒素有機化合物(例えばアミン)及びアンモニウム塩である。アミンは、脂肪族アミンでも、芳香族アミンでもよい。脂肪族アミンは、1級アミン、2級アミン及び3級アミンのいずれも使用できる。芳香族アミンは、アニリンのような芳香族環にアミノ基が結合したものや、ピリジンのような複素芳香族アミンのいずれでもよい。好ましい塩基性化合物(C)として、式(C2)で表される芳香族アミン、特に式(C2−1)で表されるアニリンが挙げられる。   The basic compound (C) is preferably a basic nitrogen-containing organic compound (for example, an amine) and an ammonium salt. The amine may be an aliphatic amine or an aromatic amine. As the aliphatic amine, any of primary amine, secondary amine and tertiary amine can be used. The aromatic amine may be any of an amino group bonded to an aromatic ring such as aniline and a heteroaromatic amine such as pyridine. Preferable basic compound (C) includes an aromatic amine represented by the formula (C2), particularly an aniline represented by the formula (C2-1).

Figure 2012072108
Figure 2012072108

式(C2)中、Arc1は、芳香族炭化水素基を表す。Rc5及びRc6は、それぞれ独立に、水素原子、脂肪族炭化水素基(好ましくはアルキル基)、飽和環状炭化水素基(好ましくはシクロアルキル基)或いは芳香族炭化水素基を表す。但し前記脂肪族炭化水素基、前記飽和環状炭化水素基又は前記芳香族炭化水素基の水素原子は、ヒドロキシ基、アミノ基、又はC1-6アルコキシ基で置換されていてもよく、前記アミノ基は、C1-4アルキル基で置換されていてもよい。前記脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは1〜6程度であり、前記飽和環状炭化水素基の炭素数は、好ましくは5〜10程度であり、前記芳香族炭化水素基の炭素数は、好ましくは6〜10程度である。 In the formula (C2), Ar c1 represents an aromatic hydrocarbon group. R c5 and R c6 each independently represent a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group (preferably an alkyl group), a saturated cyclic hydrocarbon group (preferably a cycloalkyl group) or an aromatic hydrocarbon group. However, the hydrogen atom of the aliphatic hydrocarbon group, the saturated cyclic hydrocarbon group or the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, an amino group, or a C 1-6 alkoxy group, and the amino group May be substituted with a C 1-4 alkyl group. The carbon number of the aliphatic hydrocarbon group is preferably about 1 to 6, the carbon number of the saturated cyclic hydrocarbon group is preferably about 5 to 10, and the carbon number of the aromatic hydrocarbon group is Preferably, it is about 6-10.

式(C2−1)中、Rc5及びRc6は、前記と同じである。Rc7は、脂肪族炭化水素基(好ましくはアルキル基)、アルコキシ基、飽和環状炭化水素基(好ましくはシクロアルキル基)或いは芳香族炭化水素基を表す。但し脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、飽和環状炭化水素基及び芳香族炭化水素基の水素原子は、式(C2)で説明した置換基を有していてもよい。m3は0〜3の整数を表す。m3が2以上のとき、複数のRc7は、互いに同一でも異なってもよい。Rc7の脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基及び芳香族炭化水素基の好ましい炭素数は、式(C2)のものと同じであり、Rc7のアルコキシ基の炭素数は、好ましくは1〜6程度である。 In formula (C2-1), R c5 and R c6 are the same as described above. R c7 represents an aliphatic hydrocarbon group (preferably an alkyl group), an alkoxy group, a saturated cyclic hydrocarbon group (preferably a cycloalkyl group) or an aromatic hydrocarbon group. However, the hydrogen atom of an aliphatic hydrocarbon group, an alkoxy group, a saturated cyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group may have the substituent demonstrated by Formula (C2). m3 represents an integer of 0 to 3. When m3 is 2 or more, the plurality of R c7 may be the same as or different from each other. Aliphatic hydrocarbon group R c7, preferable number of carbon atoms of the saturated cyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group are the same as those of the formula (C2), the carbon number of the alkoxy group R c7 is independently in, preferably 1 It is about ~ 6.

芳香族アミン(C2)としては、例えば1−ナフチルアミン及び2−ナフチルアミンなどが挙げられる。アニリン(C2−1)としては、例えばアニリン、ジイソプロピルアニリン、2−,3−又は4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、ジフェニルアミンなどが挙げられる。これらの中でもジイソプロピルアニリン(特に2,6−ジイソプロピルアニリン)が好ましい。   Examples of the aromatic amine (C2) include 1-naphthylamine and 2-naphthylamine. Examples of aniline (C2-1) include aniline, diisopropylaniline, 2-, 3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, diphenylamine and the like. Of these, diisopropylaniline (particularly 2,6-diisopropylaniline) is preferable.

また塩基性化合物(C)としては、式(C3)〜式(C11)で表される化合物が挙げられる。   Moreover, as a basic compound (C), the compound represented by Formula (C3)-Formula (C11) is mentioned.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

式(C3)中のRc8は、式(C2)のRc7で説明したいずれかの基を表す。式(C3)〜式(C8)中の窒素原子と結合するRc9、Rc10、Rc11〜Rc14、Rc16〜Rc19及びRc22は、それぞれ独立に、式(C2)のRc5及びRc6で説明したいずれかの基を表す。式(C7)〜式(C11)中の芳香族炭素と結合するRc20、Rc21、Rc23〜Rc28は、それぞれ独立に、式(C2−1)のRc7で説明したいずれかの基を表す。式(C7)、式(C9)〜式(C11)中のo3〜u3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。o3〜u3のいずれかが2以上であるとき、それぞれ、複数のRc20〜Rc28のいずれかは互いに同一でも異なってもよい。 R c8 in formula (C3) represents any of the groups described for R c7 in formula (C2). R c9 , R c10 , R c11 to R c14 , R c16 to R c19 and R c22 bonded to the nitrogen atom in formula (C3) to formula (C8) are each independently R c5 in formula (C2) and It represents one of the groups described for R c6 . R c20 , R c21 and R c23 to R c28 bonded to the aromatic carbon in formula (C7) to formula (C11) are each independently any group described for R c7 in formula (C2-1) Represents. O3 to u3 in Formula (C7) and Formula (C9) to Formula (C11) each independently represents an integer of 0 to 3. When any of o3 to u3 is 2 or more, any of the plurality of R c20 to R c28 may be the same as or different from each other.

式(C6)中のRc15は、脂肪族炭化水素基、飽和環状炭化水素基又はアルカノイル基を表し、n3は0〜8の整数を表す。n3が2以上のとき、複数のRc15は、互いに同一でも異なってもよい。Rc15の脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは1〜6程度であり、Rc15の飽和環状炭化水素基の炭素数は、好ましくは3〜6程度であり、Rc15のアルカノイル基の炭素数は、好ましくは2〜6程度である。 R c15 in formula (C6) represents an aliphatic hydrocarbon group, a saturated cyclic hydrocarbon group, or an alkanoyl group, and n3 represents an integer of 0 to 8. When n3 is 2 or more, the plurality of R c15 may be the same as or different from each other. The number of carbon atoms of the aliphatic hydrocarbon group R c15 is preferably about 1 to 6 carbon atoms in the saturated cyclic hydrocarbon group R c15 is preferably about 3 to 6, alkanoyl group R c15 Preferably carbon number is about 2-6.

式(C7)及び式(C10)のLc1及びLc2は、それぞれ独立に、2価の脂肪族炭化水素基(好ましくはアルキレン基)、−CO−、−C(=NH)−、−C(=NRc3)−、−S−、−S−S−、又はこれらの組合せを表す。前記2価の脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは1〜6程度である。Rc3は、C1-4アルキル基を表す。 L c1 and L c2 in formula (C7) and formula (C10) are each independently a divalent aliphatic hydrocarbon group (preferably an alkylene group), —CO—, —C (═NH) —, —C (= NR c3 )-, -S-, -SS-, or a combination thereof. The divalent aliphatic hydrocarbon group preferably has about 1 to 6 carbon atoms. R c3 represents a C 1-4 alkyl group.

化合物(C3)としては、例えば、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔2−(2−メトキシエトキシ)エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミンエチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノ−1,2−ジフェニルエタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタンなどが挙げられる。   Examples of the compound (C3) include hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, Tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyldihexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctyl Amine, methyl dinonyl amine, methyl didecyl amine, ethyl dibutyl amine, ethyl dipentyl amine, ethyl di Silamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonylamine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamine ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylene Examples include diamine, 4,4′-diamino-1,2-diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, and the like.

化合物(C4)としては、例えばピペラジンなどが挙げられる。化合物(C5)としては、例えばモルホリンなどが挙げられる。化合物(C6)としては、例えばピペリジン、及び特開平11−52575号公報に記載されているピペリジン骨格を有するヒンダードアミン化合物などが挙げられる。化合物(C7)としては、例えば2,2’−メチレンビスアニリンなどが挙げられる。   Examples of the compound (C4) include piperazine. Examples of the compound (C5) include morpholine. Examples of the compound (C6) include piperidine and hindered amine compounds having a piperidine skeleton described in JP-A No. 11-52575. Examples of the compound (C7) include 2,2′-methylenebisaniline.

化合物(C8)としては、例えば、イミダゾール、4−メチルイミダゾールなどが挙げられる。化合物(C9)としては、例えば、ピリジン、4−メチルピリジンなどが挙げられる。化合物(C10)としては、例えば、1,2−ジ(2−ピリジル)エタン、1,2−ジ(4−ピリジル)エタン、1,2−ジ(2−ピリジル)エテン、1,2−ジ(4−ピリジル)エテン、1,3−ジ(4−ピリジル)プロパン、1,2−ジ(4−ピリジルオキシ)エタン、ジ(2−ピリジル)ケトン、4,4’−ジピリジルスルフィド、4,4’−ジピリジルジスルフィド、2,2’−ジピリジルアミン、2,2’−ジピコリルアミンなどが挙げられる。化合物(C11)としては、例えばビピリジンなどが挙げられる。   Examples of the compound (C8) include imidazole and 4-methylimidazole. Examples of the compound (C9) include pyridine and 4-methylpyridine. Examples of the compound (C10) include 1,2-di (2-pyridyl) ethane, 1,2-di (4-pyridyl) ethane, 1,2-di (2-pyridyl) ethene, and 1,2-di. (4-pyridyl) ethene, 1,3-di (4-pyridyl) propane, 1,2-di (4-pyridyloxy) ethane, di (2-pyridyl) ketone, 4,4′-dipyridyl sulfide, 4, 4'-dipyridyl disulfide, 2,2'-dipyridylamine, 2,2'-dipicolylamine and the like can be mentioned. Examples of the compound (C11) include bipyridine.

アンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、3−(トリフルオロメチル)フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ブチルアンモニウムサリチラート及びコリン等が挙げられる。   As ammonium salts, tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, 3- (trifluoromethyl) phenyltrimethyl Examples include ammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium salicylate, choline, and the like.

〈溶剤(以下「溶剤(E)」という場合がある〉
本発明のレジスト組成物は、溶剤(E)を、組成物中90質量%以上の量で含有していてもよい。溶剤(E)を含有する本発明のレジスト組成物は、薄膜レジストを製造するために適している。溶剤(E)の含有量は、組成物中90質量%以上(好ましくは92質量%以上、より好ましくは94質量%以上)、99.9質量%以下(好ましくは99質量%以下)である。溶剤(E)の含有量は、例えば液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段で測定できる。
<Solvent (sometimes referred to as "solvent (E)")
The resist composition of the present invention may contain the solvent (E) in an amount of 90% by mass or more in the composition. The resist composition of the present invention containing the solvent (E) is suitable for producing a thin film resist. The content of the solvent (E) is 90% by mass or more (preferably 92% by mass or more, more preferably 94% by mass or more) and 99.9% by mass or less (preferably 99% by mass or less) in the composition. The content of the solvent (E) can be measured by a known analysis means such as liquid chromatography or gas chromatography.

溶剤(E)としては、例えば、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールエーテル類;乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル及びピルビン酸エチルのようなエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン及びシクロヘキサノンのようなケトン類;γ−ブチロラクトンのような環状エステル類;などを挙げることができる。溶剤(E)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the solvent (E) include glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether; ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate and And esters such as ethyl pyruvate; ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone; cyclic esters such as γ-butyrolactone; A solvent (E) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

〈その他の成分(以下「その他の成分(F)」という場合がある)〉
本発明のレジスト組成物は、必要に応じて、その他の成分(F)を含有していてもよい。成分(F)に特に限定はなく、レジスト分野で公知の添加剤、例えば増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤、染料などを利用できる。
<Other components (hereinafter sometimes referred to as “other components (F)”)>
The resist composition of this invention may contain the other component (F) as needed. Component (F) is not particularly limited, and additives known in the resist field, such as sensitizers, dissolution inhibitors, surfactants, stabilizers, dyes, and the like can be used.

〈レジストパターンの製造方法〉
本発明のレジストパターンの製造方法は、
(1)上述した本発明のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光機を用いて露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程を含む。
<Method for producing resist pattern>
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises:
(1) The process of apply | coating the resist composition of this invention mentioned above on a board | substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) The process which develops the composition layer after a heating using a image development apparatus is included.

レジスト組成物の基体上への塗布は、スピンコーターなど、通常、用いられる装置によって行うことができる。   Application of the resist composition onto the substrate can be performed by a commonly used apparatus such as a spin coater.

塗布後の組成物を乾燥させ、組成物に含まれる溶剤を除去する。溶剤の除去は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて溶剤を蒸発させることにより行われるか、あるいは減圧装置を用いて行われ、溶剤が除去された組成物層が形成される。この場合の温度は、例えば、50〜200℃程度が例示される。また、圧力は、1〜1.0×10Pa程度が例示される。 The composition after application | coating is dried and the solvent contained in a composition is removed. The removal of the solvent is performed, for example, by evaporating the solvent using a heating device such as a hot plate or by using a decompression device to form a composition layer from which the solvent has been removed. As for the temperature in this case, about 50-200 degreeC is illustrated, for example. The pressure is exemplified by about 1 to 1.0 × 10 5 Pa.

得られた組成物層は、露光機を用いて露光する。この際、通常、求められるパターンに相当するマスクを介して露光が行われる。露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2レーザ(波長157nm)のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源(YAG又は半導体レーザ等)からのレーザ光を波長変換して遠紫外域または真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの等、種々のものを用いることができる。 The obtained composition layer is exposed using an exposure machine. At this time, exposure is usually performed through a mask corresponding to a required pattern. The exposure light source emits ultraviolet laser light such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F 2 laser (wavelength 157 nm), solid-state laser light source (YAG or semiconductor laser, etc.) Various types of laser beam can be used, such as those that convert the wavelength of the laser beam from) to radiate a harmonic laser beam in the far ultraviolet region or the vacuum ultraviolet region.

露光後の組成物層は、脱保護基反応を促進するための加熱処理が行われる。加熱温度としては、通常50〜200℃程度、好ましくは70〜150℃程度である。
加熱後の組成物層を、現像装置を用いて、通常、アルカリ現像液を利用して現像する。
ここで用いられるアルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液であればよい。例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液等が挙げられる。
現像後、超純水でリンスし、基板及びパターン上に残った水を除去することが好ましい。
The composition layer after the exposure is subjected to heat treatment for promoting the deprotection group reaction. As heating temperature, it is about 50-200 degreeC normally, Preferably it is about 70-150 degreeC.
The heated composition layer is usually developed using an alkali developer using a developing device.
The alkaline developer used here may be various alkaline aqueous solutions used in this field. Examples thereof include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline).
After development, it is preferable to rinse with ultrapure water to remove water remaining on the substrate and the pattern.

〈用途〉
本発明の組成物は、フォトレジスト組成物、特に、化学増幅型フォトレジスト組成物に有用であり、半導体の微細加工、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造、さらにその他のフォトファブリケーション工程等、広範な用途に好適に利用することができる。特に、ArFやKrFなどのエキシマレーザリソグラフィならびにArF液浸露光リソグラフィ、EB露光リソグラフィ、EUV露光リソグラフィに好適な化学増幅型フォトレジスト組成として用いることができる。また、液浸露光のほか、ドライ露光などにも用いることができる。さらに、ダブルイメージング用にも用いることができ、工業的に有用である。
<Application>
The composition of the present invention is useful for a photoresist composition, particularly a chemically amplified photoresist composition, and is used for fine processing of semiconductors, manufacture of circuit boards such as liquid crystals and thermal heads, and other photofabrication processes. It can be suitably used for a wide range of applications. In particular, it can be used as a chemically amplified photoresist composition suitable for excimer laser lithography such as ArF and KrF, ArF immersion exposure lithography, EB exposure lithography, and EUV exposure lithography. In addition to immersion exposure, it can also be used for dry exposure. Furthermore, it can be used for double imaging and is industrially useful.

以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。
実施例及び比較例中、含有量及び使用量を表す%及び部は、特記ないかぎり質量基準である。
重量平均分子量は、ポリスチレンを標準品として、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(東ソー株式会社製HLC−8120GPC型、カラムは”TSKgel Multipore HXL−M”3本、溶媒はテトラヒドロフラン)により求めた値である。
カラム:TSKgel Multipore HXL-M x 3 + guardcolumn(東ソー社製)
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μl
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー社製)
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
In Examples and Comparative Examples, “%” and “part” representing content and use amount are based on mass unless otherwise specified.
The weight average molecular weight is a value obtained by gel permeation chromatography (HLC-8120GPC, manufactured by Tosoh Corporation, three columns are “TSKgel Multipore HXL-M”, and the solvent is tetrahydrofuran) using polystyrene as a standard product.
Column: TSKgel Multipore H XL -M x 3 + guardcolumn (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μl
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)

実施例1:式(B1)で表される塩の合成

Figure 2012072108
式(B1−a)で表される化合物(商品名:HADM、出光製)26.44部、ジオキサン80.00部を仕込み、23℃で攪拌下、水酸化ナトリウム4.40部をイオン交換水80.00部に溶解した水溶液を30分かけて滴下し、90℃で36時間攪拌した。反応マスを冷却し、イオン交換水400.00部、酢酸エチル500.0部及び塩化ナトリウム200.0部を添加し、攪拌し、分液を行った。得られた有機層に3N塩酸塩化ナトリウム400.0部を添加し、攪拌し、分液を行った。得られた有機層にイオン交換水400.00部を添加し、攪拌し、分液を行った。この水洗を3回行った。回収された有機層を濃縮後、以下の条件でカラム分取することにより、式(B1−b)で表される化合物7.89部を得た。
展開媒体;シリカゲル60−200メッシュ;メルク社製
展開溶媒:n−ヘプタン/酢酸エチル=1/1(容量比) Example 1: Synthesis of a salt represented by the formula (B1)
Figure 2012072108
A compound represented by the formula (B1-a) (trade name: HADM, manufactured by Idemitsu) 26.44 parts and dioxane 80.00 parts were charged, and under stirring at 23 ° C., 4.40 parts of sodium hydroxide was ion-exchanged water. An aqueous solution dissolved in 80.00 parts was dropped over 30 minutes and stirred at 90 ° C. for 36 hours. The reaction mass was cooled, 400.00 parts of ion-exchanged water, 500.0 parts of ethyl acetate and 200.0 parts of sodium chloride were added, stirred, and separated. To the obtained organic layer, 400.0 parts of 3N sodium chloride hydrochloride was added, stirred, and separated. To the obtained organic layer, 400.00 parts of ion exchanged water was added, stirred, and separated. This washing with water was performed three times. After the collected organic layer was concentrated, 7.89 parts of a compound represented by the formula (B1-b) was obtained by fractionating the column under the following conditions.
Developing medium; silica gel 60-200 mesh; manufactured by Merck developing solvent: n-heptane / ethyl acetate = 1/1 (volume ratio)

Figure 2012072108
Figure 2012072108

式(B1−c)で表される化合物(商品名:CANL クラレ製)4.61部及びN,N’−ジメチルホルムアミド25.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した。得られた混合物に、炭酸カリウム1.66部及びヨウ化カリウム0.84部を仕込み、50℃で1時間攪拌した。得られた混合物を、40℃まで冷却し、式(B1−b)で表される化合物3.93部をN,N’−ジメチルホルムアミド25.00部に溶解した溶液を1時間かけて滴下し、75℃で5時間攪拌した。得られた混合物を、23℃まで冷却し、クロロホルム60.00部及び1N塩酸60.00部を加えて攪拌し、分離した。回収された有機層をイオン交換水60.00部で水層が中性になるまで水洗を繰り返した。回収された有機層を濃縮した後、以下の条件でカラム分取することにより、式(B1−d)で表される化合物2.24部を得た。
展開媒体;シリカゲル60−200メッシュ;メルク社製
展開溶媒:酢酸エチル
4.61 parts of a compound represented by the formula (B1-c) (trade name: manufactured by CANL Kuraray) and 25.00 parts of N, N′-dimethylformamide were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the obtained mixture, 1.66 parts of potassium carbonate and 0.84 part of potassium iodide were charged and stirred at 50 ° C. for 1 hour. The obtained mixture was cooled to 40 ° C., and a solution prepared by dissolving 3.93 parts of the compound represented by the formula (B1-b) in 25.00 parts of N, N′-dimethylformamide was added dropwise over 1 hour. And stirred at 75 ° C. for 5 hours. The obtained mixture was cooled to 23 ° C., 60.00 parts of chloroform and 60.00 parts of 1N hydrochloric acid were added, and the mixture was stirred and separated. The collected organic layer was repeatedly washed with 60.00 parts of ion-exchanged water until the aqueous layer became neutral. The collected organic layer was concentrated and then fractionated on a column under the following conditions to obtain 2.24 parts of a compound represented by the formula (B1-d).
Developing medium; silica gel 60-200 mesh; made by Merck developing solvent: ethyl acetate

Figure 2012072108
Figure 2012072108

式(B1−e)で表される塩を特開2008−127367号公報実施例1に記載された方法で合成した。式(B1−e)で表される塩1.75部、モノクロロベンゼン40.00部及び式(B1−d)で表される化合物1.87部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、硫酸0.16部及びモレキュラーシーブ(商品名:モレキュラーシーブ 4A、和光純薬製)10.00部を仕込み、130℃で3時間還流脱水した。得られた反応物を濃縮後、クロロホルム100部及びイオン交換水50部を仕込み、攪拌、分液を行った。水洗を3回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮した後、得られた濃縮物に、アセトニトリル20部を添加して溶解し、濃縮し、酢酸エチル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮してオイル状物として、式(B1)で表される塩0.44部を得た。   A salt represented by the formula (B1-e) was synthesized by the method described in Example 1 of JP2008-127367A. 1.75 parts of a salt represented by the formula (B1-e), 40.00 parts of monochlorobenzene and 1.87 parts of a compound represented by the formula (B1-d) were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. 0.16 part of sulfuric acid and 10.00 parts of molecular sieve (trade name: Molecular sieve 4A, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were charged, followed by reflux dehydration at 130 ° C. for 3 hours. After concentrating the obtained reaction product, 100 parts of chloroform and 50 parts of ion-exchanged water were added, followed by stirring and liquid separation. Water washing was performed 3 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 part of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. After the filtrate was concentrated, 20 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve it, concentrated, 20 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 20 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated to obtain 0.44 parts of a salt represented by the formula (B1) as an oily substance.

MS(ESI(+)Spectrum):M 263.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 547.2
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 547.2

実施例2:式(B2)で表される塩の合成

Figure 2012072108
Example 2: Synthesis of a salt represented by the formula (B2)
Figure 2012072108

式(B2−a)で表される化合物25.00部及びテトラヒドロフラン200.00部を仕込み、室温で攪拌し、式(B2−a)で表される化合物の溶解確認後、ピリジン14.27部を仕込み、40℃に昇温した。さらに、クロロアセチルクロリド25.47部及びテトラヒドロフラン50部の混合溶液を1時間かけて滴下した。滴下後、40℃で8時間攪拌し、5℃に温度を下げた。5℃に冷却したイオン交換水100.00部を添加、攪拌し、分液により水層を回収した。回収された水層に酢酸エチル65.00部を添加し、分液して有機層を回収した。回収された有機層に、5℃の10%炭酸カリウム水溶液65.00部を添加して洗浄し、分液して有機層を回収した後、回収された有機層にさらに、イオン交換水65.00部を添加して水洗し、分液を行って有機層を回収した。この水洗操作を3回繰り返して行った。回収された有機層を濃縮した後、以下の条件でカラム(シリカゲル60−200メッシュ;メルク社製 展開溶媒:n−ヘプタン/酢酸エチル=2/1)分取することにより、式(B2−b)で表される化合物16.91部を得た。   After charging 25.00 parts of the compound represented by the formula (B2-a) and 200.00 parts of tetrahydrofuran, stirring at room temperature, and confirming the dissolution of the compound represented by the formula (B2-a), 14.27 parts of pyridine. Was heated to 40 ° C. Further, a mixed solution of 25.47 parts of chloroacetyl chloride and 50 parts of tetrahydrofuran was added dropwise over 1 hour. After dropping, the mixture was stirred at 40 ° C. for 8 hours, and the temperature was lowered to 5 ° C. 100.00 parts of ion-exchanged water cooled to 5 ° C. was added and stirred, and the aqueous layer was recovered by liquid separation. 65.00 parts of ethyl acetate was added to the recovered aqueous layer, and the organic layer was recovered by liquid separation. The recovered organic layer was washed by adding 65.00 parts of a 10% aqueous potassium carbonate solution at 5 ° C. and separated to recover the organic layer, and then the ion-exchanged water 65. 00 parts were added and washed with water, followed by liquid separation to recover the organic layer. This washing operation was repeated 3 times. After the collected organic layer was concentrated, a column (silica gel 60-200 mesh; developed solvent manufactured by Merck & Co., Inc .: developing solvent: n-heptane / ethyl acetate = 2/1) was fractionated to obtain the formula (B2-b ) Was obtained.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

式(B2−b)で表される化合物4.84部及びN,N’−ジメチルホルムアミド25.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した。得られた混合物に、炭酸カリウム1.66部及びヨウ化カリウム0.84部を仕込み、50℃で1時間攪拌した。得られた混合物を、40℃まで冷却し、1,3−アダマンタンジオール3.31部をN,N’−ジメチルホルムアミド25.00部に溶解した溶液を1時間かけて滴下し、75℃で5時間攪拌した。得られた混合物を、23℃まで冷却し、クロロホルム60.00部及び1N塩酸60.00部を加えて攪拌し、分離した。回収された有機層をイオン交換水60.00部で水層が中性になるまで水洗を繰り返した。回収された有機層を濃縮した後、以下の条件でカラム(シリカゲル60−200メッシュ;メルク社製 展開溶媒:酢酸エチル)分取することにより、式(B2−c)で表される化合物2.85部を得た。   4.84 parts of the compound represented by the formula (B2-b) and 25.00 parts of N, N′-dimethylformamide were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the obtained mixture, 1.66 parts of potassium carbonate and 0.84 part of potassium iodide were charged and stirred at 50 ° C. for 1 hour. The obtained mixture was cooled to 40 ° C., and a solution prepared by dissolving 3.31 parts of 1,3-adamantanediol in 25.00 parts of N, N′-dimethylformamide was added dropwise over 1 hour, and 5 ° C. at 75 ° C. Stir for hours. The obtained mixture was cooled to 23 ° C., 60.00 parts of chloroform and 60.00 parts of 1N hydrochloric acid were added, and the mixture was stirred and separated. The collected organic layer was repeatedly washed with 60.00 parts of ion-exchanged water until the aqueous layer became neutral. After the collected organic layer is concentrated, the compound (B2-c) represented by the formula (B2-c) is obtained by fractionating a column (silica gel 60-200 mesh; developing solvent: ethyl acetate) under the following conditions. 85 parts were obtained.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

式(B2−d)で表される塩を、特開2008−13551号公報に記載された方法で合成した。式(B2−d)で表される化合物2.26部、クロロホルム15.00部、式(B2−c)で表される化合物2.25部、モレキュラーシーブ(商品名:モレキュラーシーブ 5A 和光純薬製)2.50部及びリチウムアミド0.07部を仕込み、80℃で24時間加熱還流した後、ろ過した。得られたろ液に、シュウ酸0.14部及びイオン交換水5.00部を仕込み、攪拌、分液を行った。水洗を6回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮した後、得られた濃縮物に、アセトニトリル5.00部を添加して溶解し、濃縮し、酢酸エチル10部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル10部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮した後、得られた濃縮物をカラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=5/1)分取することにより、式(B2)で表される塩0.11部を得た。 A salt represented by the formula (B2-d) was synthesized by the method described in JP-A-2008-13551. 2.26 parts of a compound represented by the formula (B2-d), 15.00 parts of chloroform, 2.25 parts of a compound represented by the formula (B2-c), molecular sieve (trade name: Molecular Sieve 5A Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (Product) 2.50 parts and 0.07 part of lithium amide were charged, heated to reflux at 80 ° C. for 24 hours, and filtered. The obtained filtrate was charged with 0.14 part of oxalic acid and 5.00 parts of ion-exchanged water, and stirred and separated. Water washing was performed 6 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 part of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. After concentrating the filtrate, 5.00 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve, concentrated, 10 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 10 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated, and the resulting concentrate was fractionated in a column (Merck silica gel 60-200 mesh developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to obtain the formula (B2). 0.11 part of the salt represented was obtained.

MS(ESI(+)Spectrum):M 263.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 531.2
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 531.2

実施例3:式(B3)で表される塩の合成

Figure 2012072108
Example 3: Synthesis of a salt represented by the formula (B3)
Figure 2012072108

式(B3−a)で表される化合物23.19部及びテトラヒドロフラン200.00部を仕込み、室温で攪拌し、式(B3−a)で表される化合物の溶解確認後、ピリジン14.27部を仕込み、40℃に昇温した。さらに、クロロアセチルクロリド25.47部及びテトラヒドロフラン50部の混合溶液を1時間かけて滴下した。滴下後、40℃で8時間攪拌し、5℃に温度を下げた。5℃に冷却したイオン交換水100.00部を添加、攪拌し、分液により水層を回収した。回収された水層に酢酸エチル65.00部を添加し、分液して有機層を回収した。回収された有機層に、5℃の10%炭酸カリウム水溶液65.00部を添加して洗浄し、分液して有機層を回収した後、回収された有機層にさらに、イオン交換水65.00部を添加して水洗し、分液を行って有機層を回収した。この水洗操作を3回繰り返して行った。回収された有機層を濃縮した後、以下の条件でカラム(シリカゲル60−200メッシュ;メルク社製 展開溶媒:n−ヘプタン/酢酸エチル=2/1)分取することにより、式(B3−b)で表される化合物14.69部を得た。   First, 23.19 parts of the compound represented by the formula (B3-a) and 200.00 parts of tetrahydrofuran were charged, stirred at room temperature, and after confirming the dissolution of the compound represented by the formula (B3-a), 14.27 parts of pyridine. Was heated to 40 ° C. Further, a mixed solution of 25.47 parts of chloroacetyl chloride and 50 parts of tetrahydrofuran was added dropwise over 1 hour. After dropping, the mixture was stirred at 40 ° C. for 8 hours, and the temperature was lowered to 5 ° C. 100.00 parts of ion-exchanged water cooled to 5 ° C. was added and stirred, and the aqueous layer was recovered by liquid separation. 65.00 parts of ethyl acetate was added to the recovered aqueous layer, and the organic layer was recovered by liquid separation. The recovered organic layer was washed by adding 65.00 parts of a 10% aqueous potassium carbonate solution at 5 ° C. and separated to recover the organic layer, and then the ion-exchanged water 65. 00 parts were added and washed with water, followed by liquid separation to recover the organic layer. This washing operation was repeated 3 times. After the collected organic layer was concentrated, a column (silica gel 60-200 mesh; developed solvent manufactured by Merck & Co., Inc .: developing solvent: n-heptane / ethyl acetate = 2/1) was fractionated to obtain the formula (B3-b ) Was obtained.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

式(B3−b)で表される化合物4.60部及びN,N’−ジメチルホルムアミド25.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した。得られた混合物に、炭酸カリウム1.66部及びヨウ化カリウム0.84部を仕込み、50℃で1時間攪拌した。得られた混合物を、40℃まで冷却し、1,3−アダマンタンジオール3.31部をN,N’−ジメチルホルムアミド25.00部に溶解した溶液を1時間かけて滴下し、75℃で5時間攪拌した。得られた混合物を、23℃まで冷却し、クロロホルム60.00部及び1N塩酸60.00部を加えて攪拌し、分離した。回収された有機層をイオン交換水60.00部で水層が中性になるまで水洗を繰り返した。回収された有機層を濃縮した後、以下の条件でカラム(シリカゲル60−200メッシュ;メルク社製 展開溶媒:酢酸エチル)分取することにより、式(B3−c)で表される化合物2.21部を得た。   4.60 parts of a compound represented by the formula (B3-b) and 25.00 parts of N, N′-dimethylformamide were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the obtained mixture, 1.66 parts of potassium carbonate and 0.84 part of potassium iodide were charged and stirred at 50 ° C. for 1 hour. The obtained mixture was cooled to 40 ° C., and a solution prepared by dissolving 3.31 parts of 1,3-adamantanediol in 25.00 parts of N, N′-dimethylformamide was added dropwise over 1 hour, and 5 ° C. at 75 ° C. Stir for hours. The obtained mixture was cooled to 23 ° C., 60.00 parts of chloroform and 60.00 parts of 1N hydrochloric acid were added, and the mixture was stirred and separated. The collected organic layer was repeatedly washed with 60.00 parts of ion-exchanged water until the aqueous layer became neutral. After the collected organic layer is concentrated, the compound (B3-c) represented by the formula (B3-c) is obtained by fractionating a column (silica gel 60-200 mesh; developed solvent: ethyl acetate) under the following conditions. 21 parts were obtained.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

式(B2−d)で表される塩を、特開2008−13551号公報に記載された方法で合成した。式(B2−d)で表される化合物2.26部、クロロホルム15.00部、式(B3−c)で表される化合物2.18部、モレキュラーシーブ(商品名:モレキュラーシーブ 5A 和光純薬製)2.50部及びリチウムアミド0.07部を仕込み、80℃で24時間加熱還流した後、ろ過した。得られたろ液に、シュウ酸0.14部及びイオン交換水5.00部を仕込み、攪拌、分液を行った。水洗を6回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮した後、得られた濃縮物に、アセトニトリル5.00部を添加して溶解し、濃縮し、酢酸エチル10部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル10部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮した後、得られた濃縮物をカラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=5/1)分取することにより、式(B3)で表される塩0.11部を得た。 A salt represented by the formula (B2-d) was synthesized by the method described in JP-A-2008-13551. 2.26 parts of the compound represented by the formula (B2-d), 15.00 parts of chloroform, 2.18 parts of the compound represented by the formula (B3-c), molecular sieve (trade name: Molecular Sieve 5A Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (Product) 2.50 parts and 0.07 part of lithium amide were charged, heated to reflux at 80 ° C. for 24 hours, and filtered. The obtained filtrate was charged with 0.14 part of oxalic acid and 5.00 parts of ion-exchanged water, and stirred and separated. Water washing was performed 6 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 part of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. After concentrating the filtrate, 5.00 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve, concentrated, 10 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 10 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated, and the resulting concentrate was fractionated in a column (Merck silica gel 60-200 mesh developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to obtain the formula (B3). 0.11 part of the salt represented was obtained.

MS(ESI(+)Spectrum):M 263.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 519.1
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 519.1

実施例4:式(B4)で表される塩の合成

Figure 2012072108
Example 4: Synthesis of salt represented by formula (B4)
Figure 2012072108

式(B4−a)で表される化合物7.50部及びN,N’−ジメチルホルムアミド37.50部を仕込み、23℃で30分間攪拌した。得られた混合物に、炭酸カリウム3.20部及びヨウ化カリウム0.96部を仕込み、50℃で1時間攪拌した。得られた混合物に、式(B3−b)で表される化合物8.01部をN,N’−ジメチルホルムアミド16.87部に溶解した溶液を1時間かけて滴下し、50℃で5時間攪拌した。得られた混合物を、23℃まで冷却し、酢酸エチル150部及びイオン交換水75部を加えて攪拌し、分離した。回収された有機層をイオン交換水75部で水層が中性になるまで水洗を繰り返した。回収された有機層を濃縮した後、以下の条件でカラム(シリカゲル60−200メッシュ;メルク社製 展開溶媒:酢酸エチル)分取することにより、式(B4−b)で表される化合物10.48部を得た。   7.50 parts of a compound represented by the formula (B4-a) and 37.50 parts of N, N′-dimethylformamide were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the obtained mixture, 3.20 parts of potassium carbonate and 0.96 part of potassium iodide were charged and stirred at 50 ° C. for 1 hour. A solution prepared by dissolving 8.01 parts of the compound represented by the formula (B3-b) in 16.87 parts of N, N′-dimethylformamide was added dropwise to the obtained mixture over 1 hour, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 5 hours. Stir. The obtained mixture was cooled to 23 ° C., 150 parts of ethyl acetate and 75 parts of ion-exchanged water were added, and the mixture was stirred and separated. The collected organic layer was repeatedly washed with 75 parts of ion-exchanged water until the aqueous layer became neutral. After the collected organic layer is concentrated, the compound (B4-b) represented by the formula (B4-b) is separated by fractionating a column (silica gel 60-200 mesh; developed solvent: ethyl acetate) under the following conditions. 48 parts were obtained.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

式(B4−b)で表される化合物7.28部及びアセトニトリル37.50部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、5℃まで冷却した。得られた混合物に、水素化ホウ素ナトリウム0.36部及びイオン交換水5.32部を仕込み、5℃で3時間攪拌した。得られた混合物に、イオン交換水25部及び酢酸エチル50部を加えて攪拌し、分離した。回収された有機層をイオン交換水25部で水層が中性になるまで水洗を繰り返した。回収された有機層を濃縮した後、以下の条件でカラム(シリカゲル60−200メッシュ;メルク社製 展開溶媒:酢酸エチル)分取することにより、式(B4−c)で表される化合物6.01部を得た。   7.28 parts of a compound represented by the formula (B4-b) and 37.50 parts of acetonitrile were charged, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then cooled to 5 ° C. To the obtained mixture, 0.36 part of sodium borohydride and 5.32 parts of ion-exchanged water were added and stirred at 5 ° C. for 3 hours. To the obtained mixture, 25 parts of ion-exchanged water and 50 parts of ethyl acetate were added, stirred and separated. The collected organic layer was repeatedly washed with 25 parts of ion-exchanged water until the aqueous layer became neutral. After the collected organic layer was concentrated, a compound represented by the formula (B4-c) was obtained by separating a column (silica gel 60-200 mesh; developed solvent: ethyl acetate) by the following conditions. 01 parts were obtained.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

式(B4−d)で表される塩を、特開2008−127367号公報に記載された方法で合成した。
式(B4−d)で表される塩2.19部、モノクロロベンゼン50.00部及び式(B4−c)で表される化合物2.34部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、硫酸0.20部及びモレキュラーシーブ(商品名:モレキュラーシーブ 4A、和光純薬製)10.00部を仕込み、130℃で3時間還流脱水した。得られた反応物を濃縮後、クロロホルム100部及びイオン交換水50部を仕込み、攪拌、分液を行った。水洗を5回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、ろ過した。ろ液を濃縮した後、得られた濃縮物に、アセトニトリル25部を添加して溶解し、濃縮し、酢酸エチル25部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル25部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮した後、得られた濃縮物をカラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=5/1)分取することにより、式(B4)で表される塩1.84部を得た。
A salt represented by the formula (B4-d) was synthesized by the method described in JP-A-2008-127367.
After 2.19 parts of a salt represented by the formula (B4-d), 50.00 parts of monochlorobenzene and 2.34 parts of a compound represented by the formula (B4-c) were stirred and stirred at 23 ° C. for 30 minutes, 0.20 parts of sulfuric acid and 10.00 parts of molecular sieve (trade name: Molecular Sieve 4A, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were charged, followed by reflux dehydration at 130 ° C. for 3 hours. After concentrating the obtained reaction product, 100 parts of chloroform and 50 parts of ion-exchanged water were added, followed by stirring and liquid separation. Water washing was performed 5 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 parts of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and filtered. After the filtrate was concentrated, 25 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve it, concentrated, 25 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 25 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated, and the resulting concentrate was fractionated in a column (Merck silica gel 60-200 mesh developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to obtain the formula (B4). 1.84 parts of the salt represented were obtained.

MS(ESI(+)Spectrum):M 263.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 547.1
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 547.1

実施例5:式(B5)で表される塩の合成

Figure 2012072108
リチウムアルミニウムハイドライド10.4部、無水テトラヒドロフラン120部を仕込み23℃で30分間攪拌した。次いで、式(B5−a)で表される塩62.2部を無水THF900部に溶かした溶液を氷冷下で滴下し、23℃で5時間攪拌した。反応マスに酢酸エチル50.0部、6N塩酸50.00部を添加、攪拌後、分液を行った。有機層を濃縮後、カラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=5/1)分取することにより、式(B5−b)で表される塩を84.7部(純度60%)を得た。
式(B5−c)で表される化合物3.51部、無水THF75部を仕込み23℃で30分間攪拌した。次いで、カルボニルジイミダゾール2.89部、無水THF50部の混合溶液を23℃で滴下し、23℃で4時間攪拌した。得られた反応液を、式(B5−b)で表される塩6.04部(純度60%)、無水THF50部の混合液中に54〜60℃で、25分間で滴下し、65℃で18時間加熱し、冷却後、ろ過した。得られたろ液を濃縮し、濃縮物をカラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=5/1)分取することにより、式(B5−d)で表される塩2.99部を得た。
Figure 2012072108
式(B5−d)で表される塩1.0部、クロロホルム30部を仕込み23℃で30分間攪拌した。次いで、式(B5−e)で表される塩0.83部を23℃で12時間攪拌した後、分液を行った。有機層にイオン交換水10部を添加、分液水洗を行った。この操作を3回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮した後、得られた濃縮物に、アセトニトリル20部を添加して溶解し、濃縮し、酢酸エチル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮した後、得られた濃縮物をカラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=5/1)分取することにより、式(B5−f)で表される塩0.69部を得た。
Figure 2012072108
式(B5−f)で表される化合物0.69部及びN,N’−ジメチルホルムアミド10.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した。得られた混合物に、炭酸カリウム0.09部及びヨウ化カリウム0.05部を仕込み、50℃で1時間攪拌した。得られた混合物を、40℃まで冷却し、式(B1−c)で表される化合物0.26部をN,N’−ジメチルホルムアミド5.00部に溶解した溶液を1時間かけて滴下し、75℃で3時間攪拌した。得られた混合物を、23℃まで冷却し、クロロホルム30.00部及び1N塩酸10.00部を加えて攪拌し、分離した。回収された有機層をイオン交換水10.00部で水層が中性になるまで水洗を繰り返した。回収された有機層を濃縮した後、得られた濃縮物をカラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=5/1)分取することにより、式(B5)で表される塩0.22部を得た。 Example 5: Synthesis of salt represented by formula (B5)
Figure 2012072108
10.4 parts of lithium aluminum hydride and 120 parts of anhydrous tetrahydrofuran were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Next, a solution prepared by dissolving 62.2 parts of the salt represented by the formula (B5-a) in 900 parts of anhydrous THF was added dropwise under ice cooling, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 5 hours. To the reaction mass, 50.0 parts of ethyl acetate and 50.00 parts of 6N hydrochloric acid were added, followed by liquid separation. After concentration of the organic layer, by separating the column (Merck silica gel 60-200 mesh developing solvent: chloroform / methanol = 5/1), 84.7 parts of salt represented by the formula (B5-b) (purity 60) %).
3.51 parts of a compound represented by the formula (B5-c) and 75 parts of anhydrous THF were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Next, a mixed solution of 2.89 parts of carbonyldiimidazole and 50 parts of anhydrous THF was added dropwise at 23 ° C., and the mixture was stirred at 23 ° C. for 4 hours. The obtained reaction solution was added dropwise to a mixture of 6.04 parts (purity 60%) of the salt represented by the formula (B5-b) and 50 parts of anhydrous THF at 54 to 60 ° C. over 25 minutes, and 65 ° C. For 18 hours, cooled and filtered. The obtained filtrate was concentrated, and the concentrate was fractionated into a column (Merck silica gel 60-200 mesh developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to obtain 2.99 of the salt represented by the formula (B5-d). Got a part.
Figure 2012072108
1.0 part of the salt represented by the formula (B5-d) and 30 parts of chloroform were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Next, 0.83 parts of the salt represented by the formula (B5-e) was stirred at 23 ° C. for 12 hours, and then separated. 10 parts of ion-exchanged water was added to the organic layer, followed by liquid separation washing. This operation was performed three times. The obtained organic layer was charged with 1.00 part of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. After the filtrate was concentrated, 20 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve it, concentrated, 20 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 20 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated, and the resulting concentrate was fractionated in a column (Merck silica gel 60-200 mesh developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to obtain the formula (B5-f ) Was obtained.
Figure 2012072108
0.69 part of a compound represented by the formula (B5-f) and 10.00 part of N, N′-dimethylformamide were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the obtained mixture, 0.09 part of potassium carbonate and 0.05 part of potassium iodide were charged and stirred at 50 ° C. for 1 hour. The obtained mixture was cooled to 40 ° C., and a solution prepared by dissolving 0.26 parts of the compound represented by the formula (B1-c) in 5.00 parts of N, N′-dimethylformamide was added dropwise over 1 hour. , And stirred at 75 ° C. for 3 hours. The obtained mixture was cooled to 23 ° C., 30.00 parts of chloroform and 10.00 parts of 1N hydrochloric acid were added, and the mixture was stirred and separated. The recovered organic layer was repeatedly washed with 10.00 parts of ion-exchanged water until the aqueous layer became neutral. After the collected organic layer is concentrated, the resulting concentrate is fractionated in a column (Merck silica gel 60-200 mesh developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to obtain a salt represented by the formula (B5). 0.22 parts were obtained.

MS(ESI(+)Spectrum):M 263.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 533.1
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 533.1

実施例6:式(B6)で表される塩の合成

Figure 2012072108
式(B6−a)で表される塩2.40部、モノクロロベンゼン50.00部及び式(B1−d)で表される化合物2.34部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、硫酸0.20部及びモレキュラーシーブ(商品名:モレキュラーシーブ 4A、和光純薬製)10.00部を仕込み、130℃で3時間還流脱水した。得られた反応物を濃縮後、クロロホルム100部及びイオン交換水50部を仕込み、攪拌、分液を行った。水洗を3回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮した後、得られた濃縮物に、アセトニトリル20部を添加して溶解し、濃縮し、酢酸エチル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮することにより、式(B6)で表される塩1.21部を得た。 Example 6: Synthesis of salt represented by formula (B6)
Figure 2012072108
After charging 2.40 parts of the salt represented by the formula (B6-a), 50.00 parts of monochlorobenzene and 2.34 parts of the compound represented by the formula (B1-d), and stirring at 23 ° C. for 30 minutes, 0.20 parts of sulfuric acid and 10.00 parts of molecular sieve (trade name: Molecular Sieve 4A, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were charged, followed by reflux dehydration at 130 ° C. for 3 hours. After concentrating the obtained reaction product, 100 parts of chloroform and 50 parts of ion-exchanged water were added, followed by stirring and liquid separation. Water washing was performed 3 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 part of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. After the filtrate was concentrated, 20 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve it, concentrated, 20 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 20 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated to obtain 1.21 parts of the salt represented by the formula (B6).

MS(ESI(+)Spectrum):M 305.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 547.2
MS (ESI (+) Spectrum): M + 305.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 547.2

実施例7:式(B7)で表される塩の合成

Figure 2012072108
式(B7−a)で表される塩2.28部、モノクロロベンゼン50.00部及び式(B1−d)で表される化合物2.34部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、硫酸0.20部及びモレキュラーシーブ(商品名:モレキュラーシーブ 4A、和光純薬製)10.00部を仕込み、130℃で3時間還流脱水した。得られた反応物を濃縮後、クロロホルム100部及びイオン交換水50部を仕込み、攪拌、分液を行った。水洗を3回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮した後、得られた濃縮物をカラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=5/1)分取することにより、式(B7)で表される塩0.29部を得た。 Example 7: Synthesis of salt represented by formula (B7)
Figure 2012072108
After 2.28 parts of a salt represented by the formula (B7-a), 50.00 parts of monochlorobenzene and 2.34 parts of a compound represented by the formula (B1-d) were stirred and stirred at 23 ° C. for 30 minutes, 0.20 parts of sulfuric acid and 10.00 parts of molecular sieve (trade name: Molecular Sieve 4A, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were charged, followed by reflux dehydration at 130 ° C. for 3 hours. After concentrating the obtained reaction product, 100 parts of chloroform and 50 parts of ion-exchanged water were added, followed by stirring and liquid separation. Water washing was performed 3 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 part of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. After concentrating the filtrate, the resulting concentrate is fractionated in a column (Merck silica gel 60-200 mesh developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to obtain 0.29 salt represented by the formula (B7). Got a part.

MS(ESI(+)Spectrum):M 281.0
MS(ESI(−)Spectrum):M 547.2
MS (ESI (+) Spectrum): M + 281.0
MS (ESI (-) Spectrum): M - 547.2

実施例8:式(B8)で表される塩の合成

Figure 2012072108
式(B8−a)で表される塩1.91部、モノクロロベンゼン50.00部及び式(B1−d)で表される化合物2.34部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、硫酸0.20部及びモレキュラーシーブ(商品名:モレキュラーシーブ 4A、和光純薬製)10.00部を仕込み、130℃で3時間還流脱水した。得られた反応物を濃縮後、クロロホルム100部及びイオン交換水50部を仕込み、攪拌、分液を行った。水洗を3回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮した後、得られた濃縮物をカラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=5/1)分取することにより、式(B8)で表される塩0.14部を得た。 Example 8: Synthesis of salt represented by formula (B8)
Figure 2012072108
1.91 parts of the salt represented by the formula (B8-a), 50.00 parts of monochlorobenzene and 2.34 parts of the compound represented by the formula (B1-d) were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. 0.20 parts of sulfuric acid and 10.00 parts of molecular sieve (trade name: Molecular Sieve 4A, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were charged, followed by reflux dehydration at 130 ° C. for 3 hours. After concentrating the obtained reaction product, 100 parts of chloroform and 50 parts of ion-exchanged water were added, followed by stirring and liquid separation. Water washing was performed 3 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 part of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. After concentrating the filtrate, the resulting concentrate was fractionated in a column (Merck silica gel 60-200 mesh developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to obtain 0.14 salt represented by the formula (B8). Got a part.

MS(ESI(+)Spectrum):M 207.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 547.2
MS (ESI (+) Spectrum): M <+> 207.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 547.2

実施例9:式(B9)で表される塩の合成

Figure 2012072108
式(B6−a)で表される塩2.40部、モノクロロベンゼン50.00部及び式(B2−c)で表される化合物2.24部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、硫酸0.20部及びモレキュラーシーブ(商品名:モレキュラーシーブ 4A、和光純薬製)10.00部を仕込み、130℃で3時間還流脱水した。得られた反応物を濃縮後、クロロホルム100部及びイオン交換水50部を仕込み、攪拌、分液を行った。水洗を3回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮した後、得られた濃縮物に、アセトニトリル20部を添加して溶解し、濃縮し、酢酸エチル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮することにより、式(B9)で表される塩0.89部を得た。 Example 9: Synthesis of salt represented by formula (B9)
Figure 2012072108
After charging 2.40 parts of the salt represented by the formula (B6-a), 50.00 parts of monochlorobenzene and 2.24 parts of the compound represented by the formula (B2-c) and stirring at 23 ° C. for 30 minutes, 0.20 parts of sulfuric acid and 10.00 parts of molecular sieve (trade name: Molecular Sieve 4A, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were charged, followed by reflux dehydration at 130 ° C. for 3 hours. After concentrating the obtained reaction product, 100 parts of chloroform and 50 parts of ion-exchanged water were added, followed by stirring and liquid separation. Water washing was performed 3 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 part of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. After the filtrate was concentrated, 20 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve it, concentrated, 20 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 20 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated to obtain 0.89 parts of the salt represented by the formula (B9).

MS(ESI(+)Spectrum):M 305.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 531.2
MS (ESI (+) Spectrum): M + 305.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 531.2

実施例10:式(B10)で表される塩の合成

Figure 2012072108
式(B7−a)で表される塩2.28部、モノクロロベンゼン50.00部及び式(B2−c)で表される化合物2.24部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、硫酸0.20部及びモレキュラーシーブ(商品名:モレキュラーシーブ 4A、和光純薬製)10.00部を仕込み、130℃で3時間還流脱水した。得られた反応物を濃縮後、クロロホルム100部及びイオン交換水50部を仕込み、攪拌、分液を行った。水洗を3回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮した後、得られた濃縮物をカラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=5/1)分取することにより、式(B10)で表される塩0.25部を得た。 Example 10: Synthesis of salt represented by formula (B10)
Figure 2012072108
After charging 2.28 parts of a salt represented by the formula (B7-a), 50.00 parts of monochlorobenzene and 2.24 parts of a compound represented by the formula (B2-c), and stirring at 23 ° C. for 30 minutes, 0.20 parts of sulfuric acid and 10.00 parts of molecular sieve (trade name: Molecular Sieve 4A, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were charged, followed by reflux dehydration at 130 ° C. for 3 hours. After concentrating the obtained reaction product, 100 parts of chloroform and 50 parts of ion-exchanged water were added, followed by stirring and liquid separation. Water washing was performed 3 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 part of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. After concentrating the filtrate, the obtained concentrate is fractionated in a column (Merck silica gel 60-200 mesh developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to obtain 0.25 salt represented by the formula (B10). Got a part.

MS(ESI(+)Spectrum):M 281.0
MS(ESI(−)Spectrum):M 531.2
MS (ESI (+) Spectrum): M + 281.0
MS (ESI (-) Spectrum): M - 531.2

実施例11:式(B11)で表される塩の合成

Figure 2012072108
式(B8−a)で表される塩1.91部、モノクロロベンゼン50.00部及び式(B2−c)で表される化合物2.24部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、硫酸0.20部及びモレキュラーシーブ(商品名:モレキュラーシーブ 4A、和光純薬製)10.00部を仕込み、130℃で3時間還流脱水した。得られた反応物を濃縮後、クロロホルム100部及びイオン交換水50部を仕込み、攪拌、分液を行った。水洗を3回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮した後、得られた濃縮物をカラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=5/1)分取することにより、式(B11)で表される塩0.12部を得た。 Example 11: Synthesis of salt represented by formula (B11)
Figure 2012072108
1.91 parts of the salt represented by the formula (B8-a), 50.00 parts of monochlorobenzene and 2.24 parts of the compound represented by the formula (B2-c) were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. 0.20 parts of sulfuric acid and 10.00 parts of molecular sieve (trade name: Molecular Sieve 4A, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were charged, followed by reflux dehydration at 130 ° C. for 3 hours. After concentrating the obtained reaction product, 100 parts of chloroform and 50 parts of ion-exchanged water were added, followed by stirring and liquid separation. Water washing was performed 3 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 part of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. After concentrating the filtrate, the resulting concentrate was fractionated in a column (Merck silica gel 60-200 mesh developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to obtain 0.12 salt represented by the formula (B11). Got a part.

MS(ESI(+)Spectrum):M 207.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 531.2
MS (ESI (+) Spectrum): M <+> 207.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 531.2

実施例12:式(B12)で表される塩の合成

Figure 2012072108
式(B6−a)で表される塩2.40部、モノクロロベンゼン50.00部及び式(B3−c)で表される化合物2.17部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、硫酸0.20部及びモレキュラーシーブ(商品名:モレキュラーシーブ 4A、和光純薬製)10.00部を仕込み、130℃で3時間還流脱水した。得られた反応物を濃縮後、クロロホルム100部及びイオン交換水50部を仕込み、攪拌、分液を行った。水洗を3回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮した後、得られた濃縮物に、アセトニトリル20部を添加して溶解し、濃縮し、酢酸エチル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮することにより、式(B12)で表される塩1.01部を得た。 Example 12: Synthesis of salt represented by formula (B12)
Figure 2012072108
After charging 2.40 parts of a salt represented by the formula (B6-a), 50.00 parts of monochlorobenzene and 2.17 parts of a compound represented by the formula (B3-c) and stirring at 23 ° C. for 30 minutes, 0.20 parts of sulfuric acid and 10.00 parts of molecular sieve (trade name: Molecular Sieve 4A, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were charged, followed by reflux dehydration at 130 ° C. for 3 hours. After concentrating the obtained reaction product, 100 parts of chloroform and 50 parts of ion-exchanged water were added, followed by stirring and liquid separation. Water washing was performed 3 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 part of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. After the filtrate was concentrated, 20 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve it, concentrated, 20 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 20 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated to obtain 1.01 part of a salt represented by the formula (B12).

MS(ESI(+)Spectrum):M 305.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 519.1
MS (ESI (+) Spectrum): M + 305.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 519.1

実施例13:式(B13)で表される塩の合成

Figure 2012072108
式(B7−a)で表される塩2.28部、モノクロロベンゼン50.00部及び式(B3−c)で表される化合物2.17部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、硫酸0.20部及びモレキュラーシーブ(商品名:モレキュラーシーブ 4A、和光純薬製)10.00部を仕込み、130℃で3時間還流脱水した。得られた反応物を濃縮後、クロロホルム100部及びイオン交換水50部を仕込み、攪拌、分液を行った。水洗を3回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮した後、得られた濃縮物をカラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=5/1)分取することにより、式(B13)で表される塩0.42部を得た。 Example 13: Synthesis of salt represented by formula (B13)
Figure 2012072108
After 2.28 parts of a salt represented by the formula (B7-a), 50.00 parts of monochlorobenzene and 2.17 parts of a compound represented by the formula (B3-c) were stirred and stirred at 23 ° C. for 30 minutes, 0.20 parts of sulfuric acid and 10.00 parts of molecular sieve (trade name: Molecular Sieve 4A, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were charged, followed by reflux dehydration at 130 ° C. for 3 hours. After concentrating the obtained reaction product, 100 parts of chloroform and 50 parts of ion-exchanged water were added, followed by stirring and liquid separation. Water washing was performed 3 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 part of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. After concentrating the filtrate, the resulting concentrate is fractionated in a column (Merck silica gel 60-200 mesh developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to give 0.42 salt represented by the formula (B13). Got a part.

MS(ESI(+)Spectrum):M 281.0
MS(ESI(−)Spectrum):M 519.1
MS (ESI (+) Spectrum): M + 281.0
MS (ESI (-) Spectrum): M - 519.1

実施例14:式(B14)で表される塩の合成

Figure 2012072108
式(B8−a)で表される塩1.91部、モノクロロベンゼン50.00部及び式(B3−c)で表される化合物2.17部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、硫酸0.20部及びモレキュラーシーブ(商品名:モレキュラーシーブ 4A、和光純薬製)10.00部を仕込み、130℃で3時間還流脱水した。得られた反応物を濃縮後、クロロホルム100部及びイオン交換水50部を仕込み、攪拌、分液を行った。水洗を3回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮した後、得られた濃縮物をカラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=5/1)分取することにより、式(B14)で表される塩0.28部を得た。 Example 14: Synthesis of salt represented by formula (B14)
Figure 2012072108
1.91 parts of the salt represented by the formula (B8-a), 50.00 parts of monochlorobenzene and 2.17 parts of the compound represented by the formula (B3-c) were charged and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. 0.20 parts of sulfuric acid and 10.00 parts of molecular sieve (trade name: Molecular Sieve 4A, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were charged, followed by reflux dehydration at 130 ° C. for 3 hours. After concentrating the obtained reaction product, 100 parts of chloroform and 50 parts of ion-exchanged water were added, followed by stirring and liquid separation. Water washing was performed 3 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 part of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. After concentrating the filtrate, the resulting concentrate is fractionated in a column (Merck silica gel 60-200 mesh developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to obtain 0.28 salt represented by the formula (B14). Got a part.

MS(ESI(+)Spectrum):M 207.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 519.1
MS (ESI (+) Spectrum): M <+> 207.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 519.1

実施例15:式(B15)で表される塩の合成

Figure 2012072108
式(B6−a)で表される塩2.40部、モノクロロベンゼン50.00部及び式(B4−c)で表される化合物2.34部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、硫酸0.20部及びモレキュラーシーブ(商品名:モレキュラーシーブ 4A、和光純薬製)10.00部を仕込み、130℃で3時間還流脱水した。得られた反応物を濃縮後、クロロホルム100部及びイオン交換水50部を仕込み、攪拌、分液を行った。水洗を3回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮した後、得られた濃縮物に、アセトニトリル20部を添加して溶解し、濃縮し、酢酸エチル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮することにより、式(B15)で表される塩1.29部を得た。 Example 15: Synthesis of salt represented by formula (B15)
Figure 2012072108
After charging 2.40 parts of a salt represented by the formula (B6-a), 50.00 parts of monochlorobenzene and 2.34 parts of a compound represented by the formula (B4-c), and stirring at 23 ° C. for 30 minutes, 0.20 parts of sulfuric acid and 10.00 parts of molecular sieve (trade name: Molecular Sieve 4A, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were charged, followed by reflux dehydration at 130 ° C. for 3 hours. After concentrating the obtained reaction product, 100 parts of chloroform and 50 parts of ion-exchanged water were added, followed by stirring and liquid separation. Water washing was performed 3 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 part of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. After the filtrate was concentrated, 20 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve it, concentrated, 20 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 20 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated to obtain 1.29 parts of the salt represented by the formula (B15).

MS(ESI(+)Spectrum):M 305.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 547.1
MS (ESI (+) Spectrum): M + 305.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 547.1

実施例16:式(B16)で表される塩の合成

Figure 2012072108
Example 16: Synthesis of salt represented by formula (B16)
Figure 2012072108

式(B16−a)で表される化合物101.50部及び酢酸253.75部を仕込み、室温で攪拌し、31%過酸化水素61.17部を10分間かけて滴下し、23℃で6時間攪拌した。得られた反応マスに、イオン交換水253.75部を添加、攪拌し、ろ過することにより、式(B16−b)で表される化合物96.93部を得た。

Figure 2012072108
First, 101.50 parts of the compound represented by the formula (B16-a) and 253.75 parts of acetic acid were added, stirred at room temperature, 61.17 parts of 31% hydrogen peroxide was added dropwise over 10 minutes, Stir for hours. To the obtained reaction mass, 253.75 parts of ion-exchanged water was added, stirred, and filtered to obtain 96.93 parts of a compound represented by the formula (B16-b).
Figure 2012072108

式(B16−b)で表される化合物28.00部及びテトラヒドロフラン140.00部を仕込み、室温で攪拌し、トリメチルシリルクロリド28.13部を10分間かけて滴下した。得られた混合マスに、式(B16−c)で表される化合物73.36部(純度32%)を、40℃以下に保ちながら25分間かけて滴下し、23℃で1時間攪拌した。得られた反応マスに、1N塩酸70部を滴下し、攪拌、分液を行った。回収された水層に、tert−ブチルメチルエーテル70部を添加、攪拌し、分液を行った。回収された水層に、クロロホルム210部を添加、攪拌し、分液を行った後、回収された有機層をろ過した。ろ液を濃縮した後、得られた濃縮物に、アセトニトリル16.06部を添加して溶解し、更に、tert−ブチルメチルエーテル200.78部を加えて攪拌し、ろ過することにより、式(B16−d)で表される塩27.84部を得た。

Figure 2012072108
28.00 parts of the compound represented by the formula (B16-b) and 140.00 parts of tetrahydrofuran were charged, stirred at room temperature, and 28.13 parts of trimethylsilyl chloride was added dropwise over 10 minutes. 73.36 parts (purity 32%) of the compound represented by the formula (B16-c) was added dropwise to the obtained mixed mass over 25 minutes while maintaining the temperature at 40 ° C. or lower, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 1 hour. To the obtained reaction mass, 70 parts of 1N hydrochloric acid was added dropwise, followed by stirring and liquid separation. To the recovered aqueous layer, 70 parts of tert-butyl methyl ether was added, stirred, and separated. To the recovered aqueous layer, 210 parts of chloroform was added and stirred, and after liquid separation, the recovered organic layer was filtered. After the filtrate was concentrated, 16.06 parts of acetonitrile was added and dissolved in the resulting concentrate, and then 200.78 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, followed by filtration. 27.84 parts of the salt represented by B16-d) were obtained.
Figure 2012072108

式(B16−d)で表される塩5.91部、式(B16−e)で表される塩3.74部及びイオン交換水16.26部を仕込み、室温で攪拌し、得られた混合マスに、35%塩酸1.97部を添加し、23℃で5時間攪拌した。得られた反応マスの上澄液を除去した後、得られた残渣にアセトニトリル20部を添加して溶解し、濃縮し、tert−ブチルメチルエーテル24.81部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をアセトニトリルに溶解し、濃縮することにより、式(B16−f)で表される化合物5.17部を得た。

Figure 2012072108
式(B16−f)で表される塩2.26部、モノクロロベンゼン50.00部及び式(B4−c)で表される化合物2.34部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、硫酸0.20部及びモレキュラーシーブ(商品名:モレキュラーシーブ 4A、和光純薬製)10.00部を仕込み、130℃で3時間還流脱水した。得られた反応物を濃縮後、クロロホルム100部及びイオン交換水50部を仕込み、攪拌、分液を行った。水洗を3回行った。得られた有機層に活性炭1.00部を仕込み、23℃で30分間攪拌した後、ろ過した。ろ液を濃縮した後、得られた濃縮物に、アセトニトリル20部を添加して溶解し、濃縮し、酢酸エチル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣にtert−ブチルメチルエーテル20部を加えて攪拌し、上澄液を除去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、濃縮することにより、式(B16)で表される塩1.48部を得た。 It was obtained by charging 5.91 parts of the salt represented by the formula (B16-d), 3.74 parts of the salt represented by the formula (B16-e) and 16.26 parts of ion-exchanged water and stirring at room temperature. To the mixed mass, 1.97 parts of 35% hydrochloric acid was added and stirred at 23 ° C. for 5 hours. After removing the supernatant of the obtained reaction mass, 20 parts of acetonitrile was added to the resulting residue to dissolve, concentrate, and 24.81 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred. Was removed. The obtained residue was dissolved in acetonitrile and concentrated to obtain 5.17 parts of the compound represented by the formula (B16-f).
Figure 2012072108
After 2.26 parts of a salt represented by the formula (B16-f), 50.00 parts of monochlorobenzene and 2.34 parts of a compound represented by the formula (B4-c) were stirred and stirred at 23 ° C. for 30 minutes, 0.20 parts of sulfuric acid and 10.00 parts of molecular sieve (trade name: Molecular Sieve 4A, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were charged, followed by reflux dehydration at 130 ° C. for 3 hours. After concentrating the obtained reaction product, 100 parts of chloroform and 50 parts of ion-exchanged water were added, followed by stirring and liquid separation. Water washing was performed 3 times. The obtained organic layer was charged with 1.00 part of activated carbon, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. After the filtrate was concentrated, 20 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve it, concentrated, 20 parts of ethyl acetate was added and stirred, and the supernatant was removed. To the obtained residue, 20 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. The obtained residue was dissolved in chloroform and concentrated to obtain 1.48 parts of the salt represented by the formula (B16).

MS(ESI(+)Spectrum):M 277.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 547.1
MS (ESI (+) Spectrum): M + 277.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 547.1

合成例1:樹脂A1の合成
モノマーE、モノマーF、モノマーB、モノマーC及びモノマーDを、モル比30:14:6:20:30の割合で仕込んだ。次いで、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%との割合で添加し、これを73℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(4:1)に注いで沈殿させる操作を3回行うことにより精製し、重量平均分子量が約8.1×10である共重合体を収率65%で得た。得られた共重合体は、次式の各モノマーから導かれる構造単位を有するものであり、これを樹脂A1とした。

Figure 2012072108
Synthesis Example 1: Synthesis of Resin A1 Monomer E, monomer F, monomer B, monomer C and monomer D were charged in a molar ratio of 30: 14: 6: 20: 30. Subsequently, 1.5 mass times dioxane was added with respect to the total mass of all the monomers. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. And heated at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution is purified by performing the operation of pouring into a large amount of methanol / water mixed solvent (4: 1) and precipitating three times, and the weight average molecular weight is about 8.1 × 10 3. The coalescence was obtained with a yield of 65%. The obtained copolymer has a structural unit derived from each monomer of the following formula, and this was designated as resin A1.
Figure 2012072108

合成例2:樹脂A2の合成
モノマーA、モノマーB及びモノマーCを、モル比50:25:25の割合で仕込み、次いで、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1mol%と3mol%との割合で添加し、これを77℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(3:1)に注いで沈殿させる操作を3回行うことにより精製し、重量平均分子量が約8.0×10である共重合体を収率60%で得た。この共重合体は、次式の各モノマーから導かれる構造単位を有するものであり、これを樹脂A2とした。
Synthesis Example 2: Synthesis of Resin A2 Monomer A, monomer B and monomer C were charged in a molar ratio of 50:25:25, and then 1.5 mass times dioxane was added to the total mass of all monomers. It was. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in proportions of 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. This was heated at 77 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution is purified by pouring it into a large amount of methanol / water mixed solvent (3: 1) and precipitating three times, and the weight average molecular weight is about 8.0 × 10 3. The coalescence was obtained in 60% yield. This copolymer has a structural unit derived from each monomer of the following formula, and this was designated as resin A2.

Figure 2012072108
Figure 2012072108

合成例3:樹脂A3の合成
モノマーA、モノマーF、モノマーB、モノマーC及びモノマーDを、モル比30:14:6:20:30の割合で仕込んだ。次いで、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%との割合で添加し、これを73℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(4:1)に注いで沈殿させる操作を3回行うことにより精製し、重量平均分子量が約7.8×10である共重合体を収率68%で得た。得られた共重合体は、次式の各モノマーから導かれる構造単位を有するものであり、これを樹脂A3とした。

Figure 2012072108
Synthesis Example 3: Synthesis of Resin A3 Monomer A, monomer F, monomer B, monomer C, and monomer D were charged in a molar ratio of 30: 14: 6: 20: 30. Subsequently, 1.5 mass times dioxane was added with respect to the total mass of all the monomers. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. And heated at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution is purified by pouring it into a large amount of methanol / water mixed solvent (4: 1) and precipitating three times, and the weight average molecular weight is about 7.8 × 10 3. The coalescence was obtained with a yield of 68%. The obtained copolymer has a structural unit derived from each monomer of the following formula, and this was designated as resin A3.
Figure 2012072108

表1に示すように、以下の各成分を混合して溶解することにより得られた混合物を孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルタで濾過することにより、化学増幅型フォトレジスト組成物を調製した。   As shown in Table 1, a chemically amplified photoresist composition was prepared by filtering a mixture obtained by mixing and dissolving the following components through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm.

<樹脂>
樹脂A1〜A3
<酸発生剤>
酸発生剤B1:式(B1)で表される塩
酸発生剤B2:式(B2)で表される塩
酸発生剤B3:式(B3)で表される塩
酸発生剤B4:式(B4)で表される塩
酸発生剤B5:式(B5)で表される塩
酸発生剤B6:式(B6)で表される塩
酸発生剤B7:式(B7)で表される塩
酸発生剤B8:式(B8)で表される塩
酸発生剤B9:式(B9)で表される塩
酸発生剤B10:式(B10)で表される塩
酸発生剤B11:式(B11)で表される塩
酸発生剤B12:式(B12)で表される塩
酸発生剤B13:式(B13)で表される塩
酸発生剤B14:式(B14)で表される塩
酸発生剤B15:式(B15)で表される塩
酸発生剤B16:式(B16)で表される塩
酸発生剤H1:

Figure 2012072108
酸発生剤H2:
Figure 2012072108
<Resin>
Resins A1 to A3
<Acid generator>
Acid generator B1: Hydrochloric acid generator represented by formula (B1) B2: Hydrochloric acid generator represented by formula (B2) B3: Hydrochloric acid generator represented by formula (B3) B4: Expressed by formula (B4) Hydrochloric acid generator B5: Hydrochloric acid generator represented by formula (B5) B6: Hydrochloric acid generator represented by formula (B6) B7: Hydrochloric acid generator represented by formula (B7) B8: Formula (B8) Hydrochloric acid generator B9 represented by formula: (B9) Hydrochloric acid generator B10: Hydrochloric acid generator represented by formula (B10) B11: Hydrochloric acid generator represented by formula (B11) B12: Formula ( Hydrochloric acid generator B13 represented by formula (B13) Hydrochloric acid generator B14 represented by formula (B14) B15: Hydrochloric acid generator represented by formula (B15) B16 Hydrochloric acid generator H1: represented by formula (B16)
Figure 2012072108
Acid generator H2:
Figure 2012072108

<塩基性化合物:クエンチャー>
クエンチャーC1:2,6−ジイソプロピルアニリン
<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 265部
2−ヘプタノン 20.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<Basic compound: Quencher>
Quencher C1: 2,6-diisopropylaniline <solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 265 parts 2-heptanone 20.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts γ-butyrolactone 3.5 parts

Figure 2012072108
Figure 2012072108

12インチのシリコン製ウェハー上に、有機反射防止膜用組成物[ARC−29;日産化学(株)製]を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、厚さ780Åの有機反射防止膜を形成させた。次いで、前記の有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥後の膜厚が85nmとなるようにスピンコートした。
レジスト組成物塗布後、得られたシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表1の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベーク(PB)した。こうしてレジスト組成物膜を形成したウェハーに、液浸露光用ArFエキシマステッパー[XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3/4Annular X−Y偏光]を用いて、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを液浸露光した。
露光後、ホットプレート上にて、表1の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク(PEB)を行い、さらに2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行った。
An organic antireflective coating composition [ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.] was applied onto a 12-inch silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to obtain a thickness of 780 mm. An organic antireflection film was formed. Next, the above resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying was 85 nm.
After applying the resist composition, the obtained silicon wafer was pre-baked (PB) for 60 seconds on a direct hot plate at the temperature described in the “PB” column of Table 1. Using the ArF excimer stepper for immersion exposure [XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY polarized light] on the wafer on which the resist composition film is thus formed, the exposure amount is stepwise. The line and space pattern was subjected to immersion exposure.
After the exposure, post exposure bake (PEB) is performed on the hot plate at a temperature described in the “PEB” column of Table 1 for 60 seconds, and further with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds. Paddle development was performed.

各レジスト膜において、50nmのラインアンドスペースパターンが1:1となる露光量を実効感度とした。   In each resist film, an exposure amount at which a 50 nm line and space pattern is 1: 1 was defined as an effective sensitivity.

<フォーカスマージン評価(DOF)>
実効感度において、ラインの線幅が47.5nm以上52.5nm以下を保持するフォーカス範囲をDOFとして求めた。さらに、DOFが0.15μm以上0.17μm未満を○とし、DOFが0.17μm以上の場合を◎とし、DOFが0.15μm未満の場合を×とする3水準で判定した。
DOFはその数値が大きい方が、下地基板の膜厚の振れがあっても、同一露光量でライン線幅を保つことができ好ましい。より好ましくは、DOFが0.15μm以上であると、下地基板の膜厚の振れを吸収することができる。DOFが狭くなると、下地基板の膜厚の振れにより、線幅が変動し好ましくない。括弧内の数値はDOF(μm)を示す。
<Focus margin evaluation (DOF)>
In terms of effective sensitivity, a focus range in which the line width is 47.5 nm or more and 52.5 nm or less was obtained as DOF. Further, the determination was made based on three levels, with a DOF of 0.15 μm or more and less than 0.17 μm as ◯, a DOF of 0.17 μm or more as ◎, and a DOF of less than 0.15 μm as x.
A larger DOF value is preferable because the line width can be maintained with the same exposure amount even if the film thickness of the underlying substrate varies. More preferably, if the DOF is 0.15 μm or more, fluctuations in the film thickness of the base substrate can be absorbed. If the DOF becomes narrow, the line width varies due to fluctuations in the thickness of the underlying substrate, which is not preferable. The numerical value in parentheses indicates DOF (μm).

Figure 2012072108
Figure 2012072108

<レジストパターンの製造及びその評価>
12インチのシリコン製ウェハー上に、有機反射防止膜用組成物[ARC−29;日産化学(株)製]を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、厚さ780Åの有機反射防止膜を形成させた。次いで、前記の有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥後の膜厚が85nmとなるようにスピンコートした。
レジスト組成物塗布後、得られたシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表1の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベーク(PB)した。こうしてレジスト組成物膜を形成したウェハーに、液浸露光用ArFエキシマステッパー[XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3/4Annular X−Y偏光]を用いて、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを液浸露光した。
露光後、ホットプレート上にて、表1の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク(PEB)を行い、さらに2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行った。
<Manufacture of resist pattern and its evaluation>
An organic antireflective coating composition [ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.] was applied onto a 12-inch silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to obtain a thickness of 780 mm. An organic antireflection film was formed. Next, the above resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying was 85 nm.
After applying the resist composition, the obtained silicon wafer was pre-baked (PB) for 60 seconds on a direct hot plate at the temperature described in the “PB” column of Table 1. Using the ArF excimer stepper for immersion exposure [XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY polarized light] on the wafer on which the resist composition film is thus formed, the exposure amount is stepwise. The line and space pattern was subjected to immersion exposure.
After the exposure, post exposure bake (PEB) is performed on the hot plate at a temperature described in the “PEB” column of Table 1 for 60 seconds, and further with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds. Paddle development was performed.

以上のようなレジストパターンの製造において、以下の項目を評価した。   In manufacturing the resist pattern as described above, the following items were evaluated.

<パターン倒れ評価(PCM)>
45nmのラインアンドスペースパターンが1:1となる露光量を基準とし、露光量を0.2mJ/cmづつアップさせてオーバー露光による線幅変動を観察した時、ラインパターンの線幅が38nmより細くなっても、ラインパターンの倒れ又は剥がれによるパターン消失が観察されない場合を○、ラインパターンの線幅が38nm以上で、倒れ、又は剥がれによるパターン消失が観察される場合を×とした。括弧内の数値は線幅(nm)を示す。
<Pattern collapse evaluation (PCM)>
Based on the exposure amount at which the 45 nm line and space pattern is 1: 1, when the exposure amount is increased by 0.2 mJ / cm 2 and the line width variation due to overexposure is observed, the line width of the line pattern is from 38 nm Even when the pattern was thinned, the case where the pattern disappearance due to the fall or peeling of the line pattern was not observed was evaluated as “◯”, and the case where the line width of the line pattern was 38 nm or more and the pattern disappearance due to the collapse or peeling was observed as x. Numerical values in parentheses indicate line width (nm).

Figure 2012072108
Figure 2012072108

本発明の塩によれば、該塩を含むレジスト組成物から、優れたフォーカスマージン(DOF)又はパターン倒れ耐性(PCM)を有するパターンを得ることができる。   According to the salt of the present invention, a pattern having excellent focus margin (DOF) or pattern collapse resistance (PCM) can be obtained from a resist composition containing the salt.

Claims (11)

式(I)で表される塩。
Figure 2012072108
[式(I)中、
及びQは、互いに独立に、フッ素原子又はC1-6ペルフルオロアルキル基を表す。
及びLは、それぞれ独立に、C1-17アルキレン基を表し、該アルキレン基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
環Wは、C3-36飽和炭化水素環を表す。
は、水酸基、C1-6アルキル基又はC1-6アルコキシ基を表す。
sは、0〜2の整数を表す。sが2である場合、複数のRは同じであっても異なっていてもよい。
環Wは、C4-36飽和炭化水素環を表し、前記飽和炭化水素環に含まれる−CH−は、−CO−又は−O−で置き換わっていてもよい。但し、前記飽和炭化水素環に含まれる−CH−の少なくとも1つは、−CO−に置き換わる。
は、C1-6アルキル基、C1-6アルコキシ基又はC1-6アルコキシカルボニル基を表す。
tは、0〜2の整数を表す。tが2である場合、複数のRは同じであっても異なっていてもよい。
は、有機対イオンを表す。]
A salt represented by the formula (I).
Figure 2012072108
[In the formula (I),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L 1 and L 2 each independently represent a C 1-17 alkylene group, and —CH 2 — contained in the alkylene group may be replaced by —O— or —CO—.
Ring W 1 represents a C 3-36 saturated hydrocarbon ring.
R 2 represents a hydroxyl group, a C 1-6 alkyl group or a C 1-6 alkoxy group.
s represents the integer of 0-2. When s is 2, the plurality of R 2 may be the same or different.
Ring W 2 represents a C 4-36 saturated hydrocarbon ring, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon ring may be replaced by —CO— or —O—. However, at least one of —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon ring is replaced with —CO—.
R 3 represents a C 1-6 alkyl group, a C 1-6 alkoxy group, or a C 1-6 alkoxycarbonyl group.
t represents an integer of 0-2. When t is 2, the plurality of R 3 may be the same or different.
Z + represents an organic counter ion. ]
式(I)で表される塩が、式(I1)で表される塩である請求項1記載の塩。
Figure 2012072108
[式(I1)中、
、Q、L、L、環W、R、s、環W、R、t及びZは、前記と同じ意味を表す。
は、水素原子又はC1-6アルキル基を表すか、環Wに含まれる炭素原子と互いに結合して環を形成する。]
The salt according to claim 1, wherein the salt represented by the formula (I) is a salt represented by the formula (I1).
Figure 2012072108
[In the formula (I1),
Q 1 , Q 2 , L 1 , L 2 , ring W 1 , R 2 , s, ring W 2 , R 3 , t and Z + represent the same meaning as described above.
R 1 represents a hydrogen atom or a C 1-6 alkyl group, or is bonded to a carbon atom contained in the ring W 1 to form a ring. ]
が、−CO−O−L−、−CO−O−L−O−又は−L−O−CO−(Lは、単結合又はC1-6アルキレン基を表し、L及びLは、それぞれ独立に、C1-6アルキレン基を表し、*は−C(Q)(Q)−との結合手を表す。)である請求項1又は2記載の塩。 L 1 is * —CO—O—L 3 —, * —CO—O—L 4 —O— or * —L 5 —O—CO— (L 3 is a single bond or a C 1-6 alkylene group; And L 4 and L 5 each independently represent a C 1-6 alkylene group, and * represents a bond to —C (Q 1 ) (Q 2 ) —. The described salt. が、−O−L−CO−O−、−O−L−CO−O−L−O−、−CO−O−L−CO−O−、−CO−O−L10−O−又は−O−L11−O−(L〜L11は、それぞれ独立に、C1-6アルキレン基を表し、*は環Wとの結合手を表す。)である請求項1〜3のいずれか記載の塩。 L 2 is * -OL 6 -CO-O-, * -OL 7 -CO-OL 8 -O-, * -CO-OL 9 -CO-O-, * -CO -O-L 10 -O- or * -O-L 11 -O- (L 6 ~L 11 each independently represent a C 1-6 alkylene group, * represents a bond to ring W 1 The salt according to any one of claims 1 to 3. 環Wがアダマンタン環である請求項1〜4のいずれか記載の塩。 Salts according to any one of claims 1 to 4 ring W 1 is adamantane ring. 環Wが、式(I−Ba)で表される環又は式(I−Bb)で表される環である請求項1〜5のいずれか記載の塩。
Figure 2012072108
Ring W 2 are salts according to any one of claims 1 to 5 is a ring represented by the formula ring or the formula represented by (I-Ba) (I- Bb).
Figure 2012072108
が、トリアリールスルホニウムカチオンである請求項1〜6のいずれか記載の塩。 The salt according to any one of claims 1 to 6, wherein Z + is a triarylsulfonium cation. 請求項1〜7のいずれか記載の塩を含有する酸発生剤。   The acid generator containing the salt in any one of Claims 1-7. 請求項8記載の酸発生剤と樹脂とを含有し、該樹脂は酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂であるレジスト組成物。   A resin comprising the acid generator according to claim 8 and a resin, wherein the resin has an acid labile group, is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution, and is soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid. A resist composition. さらに塩基性化合物を含有する請求項9記載のレジスト組成物。   Furthermore, the resist composition of Claim 9 containing a basic compound. (1)請求項9又は10記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光機を用いて露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
(1) The process of apply | coating the resist composition of Claim 9 or 10 on a board | substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) a step of developing the heated composition layer using a developing device;
A method for producing a resist pattern including:
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