JP2012092300A - Compound, resin and resist composition - Google Patents
Compound, resin and resist composition Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012092300A JP2012092300A JP2011181221A JP2011181221A JP2012092300A JP 2012092300 A JP2012092300 A JP 2012092300A JP 2011181221 A JP2011181221 A JP 2011181221A JP 2011181221 A JP2011181221 A JP 2011181221A JP 2012092300 A JP2012092300 A JP 2012092300A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- formula
- carbon atoms
- represented
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 0 CC(C)C*(C)C(OC(CCO1)C1=O)=I Chemical compound CC(C)C*(C)C(OC(CCO1)C1=O)=I 0.000 description 34
- FWJJTSRMPCOAIQ-UHFFFAOYSA-N CC(C)(CC(C)(C)ON)OC(C)=O Chemical compound CC(C)(CC(C)(C)ON)OC(C)=O FWJJTSRMPCOAIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFNISBHGPNMTMS-UHFFFAOYSA-N C=C(CC(O1)=O)C1=O Chemical compound C=C(CC(O1)=O)C1=O OFNISBHGPNMTMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WEONAKIMTONVGT-UHFFFAOYSA-N CC(C)(CC(C)(C)OC(N)=O)OC Chemical compound CC(C)(CC(C)(C)OC(N)=O)OC WEONAKIMTONVGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UVEGSNGJAGPHBE-UHFFFAOYSA-N CC(C1CC23)C2C(O)OC3C1OC(C(C)(C)C)=O Chemical compound CC(C1CC23)C2C(O)OC3C1OC(C(C)(C)C)=O UVEGSNGJAGPHBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SDIANMBTOOMEHA-UHFFFAOYSA-N CC(CC(C1)C2O)C1C2O Chemical compound CC(CC(C1)C2O)C1C2O SDIANMBTOOMEHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YSKVAGQIEYIASC-UHFFFAOYSA-N CC(OC1C=CC(C=C)=CC1)OC1(CC(C2)C3)CC3CC2C1 Chemical compound CC(OC1C=CC(C=C)=CC1)OC1(CC(C2)C3)CC3CC2C1 YSKVAGQIEYIASC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LBXIXBWVGRRCRO-UHFFFAOYSA-N CC(OCC1(CC(C2)C3)CC3CC2C1)Oc1ccc(C=C)cc1 Chemical compound CC(OCC1(CC(C2)C3)CC3CC2C1)Oc1ccc(C=C)cc1 LBXIXBWVGRRCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YKAXNZZCMOMXHD-UHFFFAOYSA-N CC(OCCC(C1)C2C(C3CC4CC3)C4C1C2)Oc1ccc(C)cc1 Chemical compound CC(OCCC(C1)C2C(C3CC4CC3)C4C1C2)Oc1ccc(C)cc1 YKAXNZZCMOMXHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NZGSQMRATUADMH-UHFFFAOYSA-N CC(OCCC(C1)C2C(C3CC4CC3)C4C1C2)Oc1ccc(C2NC2=C)cc1 Chemical compound CC(OCCC(C1)C2C(C3CC4CC3)C4C1C2)Oc1ccc(C2NC2=C)cc1 NZGSQMRATUADMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DYCNRQJBHCKYDN-UHFFFAOYSA-N CC(OCCC1C(CC2)CC2C1)Oc1ccc(C2NCC2=C)cc1 Chemical compound CC(OCCC1C(CC2)CC2C1)Oc1ccc(C2NCC2=C)cc1 DYCNRQJBHCKYDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FTDDLBJQENTMNS-UHFFFAOYSA-N CC(OCc1ccc(C)cc1)OC1(CC(C2)C3)CC3CC2C1 Chemical compound CC(OCc1ccc(C)cc1)OC1(CC(C2)C3)CC3CC2C1 FTDDLBJQENTMNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GTKWDNLBVDJYLT-UHFFFAOYSA-N CCC(C)(C)C(OC(C1CC2(C)C3C1)C3OC2=O)=O Chemical compound CCC(C)(C)C(OC(C1CC2(C)C3C1)C3OC2=O)=O GTKWDNLBVDJYLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QWQHNAMVCWLGOO-UHFFFAOYSA-N CCC(C)(C)C(OC(C1CC2C3C1)C3OC2=O)=O Chemical compound CCC(C)(C)C(OC(C1CC2C3C1)C3OC2=O)=O QWQHNAMVCWLGOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PDEVQEKHMWMUEI-UHFFFAOYSA-N CCC(C)(C)C(OCC(OC(CC(C)O1)C1=O)=O)=O Chemical compound CCC(C)(C)C(OCC(OC(CC(C)O1)C1=O)=O)=O PDEVQEKHMWMUEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ITRZIDHWDOFRFK-UHFFFAOYSA-N CCC(C)(CC(C)(C)OC(N)=O)OC Chemical compound CCC(C)(CC(C)(C)OC(N)=O)OC ITRZIDHWDOFRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOMDCDKLZCZYQC-UHFFFAOYSA-N CCC1(CCCCC1)OC(COC(C(C(F)(F)F)(C(F)(F)F)S(O)(=O)=O)=O)=O Chemical compound CCC1(CCCCC1)OC(COC(C(C(F)(F)F)(C(F)(F)F)S(O)(=O)=O)=O)=O IOMDCDKLZCZYQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N O=C(C=C1)OC1=O Chemical compound O=C(C=C1)OC1=O FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMLBSDQWKDXLGV-UHFFFAOYSA-N OC(C1)(CC(C2)C3)C1(C1)C2C31O Chemical compound OC(C1)(CC(C2)C3)C1(C1)C2C31O OMLBSDQWKDXLGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LMFVUTBBGPYDFD-UHFFFAOYSA-N OC(C1)(CC(C2)C3)C2C1(C1)C31OC(CCl)=O Chemical compound OC(C1)(CC(C2)C3)C2C1(C1)C31OC(CCl)=O LMFVUTBBGPYDFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UDXXTEMEQVWXNC-UHFFFAOYSA-N OS(C(C(OCC(OC1C(CC2)CC2C1)=O)=O)(F)F)(=O)=O Chemical compound OS(C(C(OCC(OC1C(CC2)CC2C1)=O)=O)(F)F)(=O)=O UDXXTEMEQVWXNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUJJIXQRZQRBMR-UHFFFAOYSA-N OS(C(C(OCC(OC1CCC1)=O)=O)(F)F)(=O)=O Chemical compound OS(C(C(OCC(OC1CCC1)=O)=O)(F)F)(=O)=O RUJJIXQRZQRBMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMLKKLXITATFFX-UHFFFAOYSA-N OS(C(C(OCC(OC1CCCCCC1)=O)=O)(F)F)(=O)=O Chemical compound OS(C(C(OCC(OC1CCCCCC1)=O)=O)(F)F)(=O)=O KMLKKLXITATFFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEABTPHOVGRRGW-UHFFFAOYSA-N OS(C(C(OCC(OC1CCCCCCC1)=O)=O)(F)F)(=O)=O Chemical compound OS(C(C(OCC(OC1CCCCCCC1)=O)=O)(F)F)(=O)=O LEABTPHOVGRRGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GHSIGWBKBFWDHK-UHFFFAOYSA-N OS(C(C(OCC(OCC1CC1)=O)=O)(F)F)(=O)=O Chemical compound OS(C(C(OCC(OCC1CC1)=O)=O)(F)F)(=O)=O GHSIGWBKBFWDHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Materials For Photolithography (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
Description
本発明は、レジスト組成物に有用な樹脂、該樹脂を含有するレジスト組成物及び該樹脂を製造し得る新規な化合物などに関する。 The present invention relates to a resin useful for a resist composition, a resist composition containing the resin, a novel compound capable of producing the resin, and the like.
近年、半導体の微細加工技術として、ArFエキシマレーザー(波長:193nm)などの短波長光を露光源とする光リソグラフィ技術が活発に検討されている。かかる光リソグラフィ技術に用いられるレジスト組成物としては、アルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によってアルカリ水溶液に対する可溶となる樹脂が含有されている。 In recent years, an optical lithography technique using a short wavelength light such as an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) as an exposure source has been actively studied as a microfabrication technique for semiconductors. The resist composition used in such photolithography technology contains a resin that is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and becomes soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid.
このような樹脂として例えば、特許文献1には、以下の構造単位からなる樹脂が記載されている。さらに、同文献には、該樹脂を含有するレジスト組成物も記載されている。
As such a resin, for example, Patent Document 1 describes a resin composed of the following structural units. Further, this document also describes a resist composition containing the resin.
従来から知られる上記樹脂を含有するレジスト組成物は、より微細化されたレジストパターンを製造しようとすると、得られるレジストパターンの形状が必ずしも満足できない場合があった。 Conventionally known resist compositions containing the above resins may not always satisfy the shape of the resist pattern obtained when attempting to produce a finer resist pattern.
本発明は、以下の発明を含む。
〔1〕式(a)で表される構造単位を有する樹脂。
[式(a)中、
R1は、水素原子又はメチル基を表す。
A1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基、単結合又は式(a−1)
(式(a−1)中、
tは0〜2の整数を表す。
A10は、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
A11は、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表し、tが2である場合、2つのA11は互いに同一でも異なっていてもよい。
A12は、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又は単結合を表す。
X10及びX11は、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表し、sが2である場合、2つのX10はそれぞれ独立である。
ただし、A10、A11、X10及びX11の炭素数の合計は6以下である。
*1は環W1との結合手、*2は酸素原子との結合手を表す。)
で表される基を表す。
A2は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
環W1及び環W2は、それぞれ独立に、炭素数4〜36の脂肪族環を表す。
sは、1又は2を表す。]
〔2〕前記式(a)のA1が、単結合又は
*1−CH2−CO−O−*2
(*1及び*2は、上記と同じ意味である。)
である、前記〔1〕記載の樹脂。
〔3〕前記式(a)のA2が、
*3−O−CH2−CO−O−*4又は
*3−CO−O−CH2−CO−O−*4
(*3及び*4は、一方が環W1との、他方が環W2との結合である。)
である、前記〔1〕又は〔2〕記載の樹脂。
〔4〕前記式(a)の
で表される部分構造が、式(W1−a)又は式(W1−b)で表される構造である、前記〔1〕〜〔3〕のいずれか記載の樹脂。
〔5〕前記式(a)の
で表される部分構造が、式(W2−a)で表される構造である前記〔1〕〜〔4〕のいずれか記載の樹脂。
〔6〕さらに、式(a1−1)で表される構造単位及び式(a1−2)で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種を有する前記〔1〕〜〔5〕のいずれか記載の樹脂。
[式(a1−1)中、
La1は、酸素原子又は*−O−(CH2)k1−CO−O−(k1は1〜7の整数を表し、*はカルボニル基との結合手を表す。)で表される基を表す。
Ra4は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra6は、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基を表す。
m1は0〜14の整数を表す。
式(a1−2)中、
La2は、酸素原子又は*−O−(CH2)k1−CO−O−(k1は前記と同義である。)で表される基を表す。
Ra5は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra7は、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基を表す。
n1は0〜10の整数を表す。]
〔7〕前記〔1〕〜〔6〕のいずれか記載の樹脂と、酸発生剤と、溶剤とを含有するレジスト組成物。
〔8〕前記酸発生剤が、式(B1)で表される前記〔7〕記載のレジスト組成物。
[式(B1)中、
Q1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Lb1は、2価の炭素数1〜17の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Z+は、有機カチオンを表す。]
〔9〕前記式(B1)のYが、置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基である前記〔8〕記載のレジスト組成物。
〔10〕(1)前記〔7〕〜〔9〕のいずれか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)組成物層を露光する工程、
(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する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。
〔11〕式(a’)で表される化合物。
[式(a’)中、
R1は、水素原子又はメチル基を表す。
A1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基、単結合又は式(a−1)
(式(a−1)中、
tは0〜2の整数を表す。
A10は、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
A11は、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表し、tが2である場合、2つのA11は互いに同一でも異なっていてもよい。
A12は、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又は単結合を表す。
X10及びX11は、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表し、sが2である場合、2つのX10はそれぞれ独立である。
ただし、A10、A11、X10及びX11の炭素数の合計は6以下である。
*1は環W1との結合手、*2は酸素原子との結合手を表す。)
で表される基を表す。
A2は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
環W1及び環W2は、それぞれ独立に、炭素数4〜36の脂肪族環を表す。
sは、1又は2を表す。]
The present invention includes the following inventions.
[1] A resin having a structural unit represented by the formula (a).
[In the formula (a),
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A 1 is an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, a single bond, or formula (a-1).
(In the formula (a-1),
t represents an integer of 0-2.
A 10 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent.
A 11 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and when t is 2, two A 11 may be the same as or different from each other.
A 12 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent or a single bond.
X 10 and X 11 represent an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group, and when s is 2, the two X 10 are independent of each other.
However, the total number of carbon atoms of A 10 , A 11 , X 10 and X 11 is 6 or less.
* 1 bond to ring W 1, * 2 represents a bond to an oxygen atom. )
Represents a group represented by
A 2 represents an optionally substituted alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group constituting the alkanediyl group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Ring W 1 and ring W 2 each independently represent an aliphatic ring having 4 to 36 carbon atoms.
s represents 1 or 2. ]
[2] A 1 in the formula (a) is a single bond or
* 1 —CH 2 —CO—O— * 2
(* 1 and * 2 have the same meaning as above.)
The resin according to the above [1].
[3] A 2 in the formula (a) is
* 3-O-CH 2 -CO -O- * 4 or
* 3-CO-O-CH 2 -CO-O- * 4
(* 3 and * 4 are one bond with ring W 1 and the other with ring W 2. )
The resin according to the above [1] or [2].
[4] In the formula (a)
The resin according to any one of [1] to [3] above, wherein the partial structure represented by the formula is a structure represented by the formula (W 1 -a) or the formula (W 1 -b).
[5] In the formula (a)
In the partial structure represented has the formula (W 2 -a) wherein a structure represented by [1] to [4] or wherein the resin.
[6] The above [1] to [5], further comprising at least one selected from the group consisting of a structural unit represented by the formula (a1-1) and a structural unit represented by the formula (a1-2) Any resin.
[In the formula (a1-1),
L a1 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O— (k1 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bond to a carbonyl group). To express.
R a4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
m1 represents the integer of 0-14.
In formula (a1-2),
L a2 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O— (k1 is as defined above).
R a5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a7 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
n1 represents an integer of 0 to 10. ]
[7] A resist composition containing the resin according to any one of [1] to [6], an acid generator, and a solvent.
[8] The resist composition according to [7], wherein the acid generator is represented by the formula (B1).
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group constituting the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Y represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group. May be.
Z + represents an organic cation. ]
[9] The resist composition according to [8], wherein Y in the formula (B1) is an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent.
[10] (1) A step of applying the resist composition according to any one of [7] to [9] 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,
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) a step of developing the composition layer after heating;
A method for producing a resist pattern including:
[11] A compound represented by the formula (a ′).
[In the formula (a ′),
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A 1 is an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, a single bond, or formula (a-1).
(In the formula (a-1),
t represents an integer of 0-2.
A 10 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent.
A 11 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and when t is 2, two A 11 may be the same as or different from each other.
A 12 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent or a single bond.
X 10 and X 11 represent an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group, and when s is 2, the two X 10 are independent of each other.
However, the total number of carbon atoms of A 10 , A 11 , X 10 and X 11 is 6 or less.
* 1 bond to ring W 1, * 2 represents a bond to an oxygen atom. )
Represents a group represented by
A 2 represents an optionally substituted alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group constituting the alkanediyl group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Ring W 1 and ring W 2 each independently represent an aliphatic ring having 4 to 36 carbon atoms.
s represents 1 or 2. ]
本発明の樹脂によれば、形状が優れたレジストパターンを製造し得るレジスト組成物が提供できる。 According to the resin of the present invention, a resist composition capable of producing a resist pattern having an excellent shape can be provided.
本発明は、式(a)で表される構造単位(以下、場合により「構造単位(a)」という。)を有する樹脂(以下、場合により「樹脂(A)」という。)、該樹脂(A)を含有するレジスト組成物(以下、場合により「本レジスト組成物」という。)及び本レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法、並びに該構造単位を誘導しうる新規な化合物を提供する。
本レジスト組成物は、式(a)で表される構造単位を含む樹脂(A)の効果により形状が良好なレジストパターンを製造できるものである。
The present invention relates to a resin having a structural unit represented by the formula (a) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a)”) (hereinafter sometimes referred to as “resin (A)”), the resin ( A resist composition containing A) (hereinafter sometimes referred to as “the present resist composition”), a method for producing a resist pattern using the present resist composition, and a novel compound capable of deriving the structural unit are provided.
This resist composition can produce a resist pattern having a good shape due to the effect of the resin (A) containing the structural unit represented by the formula (a).
<樹脂(A)>
樹脂(A)は、構造単位(a)を有する。
<Resin (A)>
The resin (A) has a structural unit (a).
まず、式(a)における、A1、A2、環W1及び環W2について、具体例を示しつつ説明する。
A1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基、単結合又は式(a−1)で表される基(以下、場合により「基(a−1)」という。)を表す。「炭素数1〜6のアルカンジイル基」は、メチレン基、エチレン基、プロパンジイル基、ブタンジイル基、ペンタンジイル基及びヘキサンジイル基などであり、これらは直鎖であっても、分岐していてもよい。「置換基を有する炭素数1〜6のアルカンジイル基」とは、アルカンジイル基に含まれる水素原子が、水素原子以外の1価の基(置換基)に置換されたものであり、該置換基で置換されたアルカンジイル基としては、*−CH2−CHOH−CH2−*、*−CH2−C(CF3)2−*、*−C(CH3)(CH2OH)−*、*−CH(CH2CH3)−CF2−*(ここに示す基の2つの*は、一方が基(a−1)の*1と同じ意味であり、他方が基(a−1)の*2と同じ意味である。)などが挙げられる。基(a−1)は、X10及びX11のように、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基といった原子又は原子団を含む2価の基である。
First, A 1 , A 2 , ring W 1 and ring W 2 in formula (a) will be described with reference to specific examples.
A 1 is an optionally substituted alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, a single bond or a group represented by the formula (a-1) (hereinafter, “group (a-1)” .) The “C 1-6 alkanediyl group” is a methylene group, an ethylene group, a propanediyl group, a butanediyl group, a pentanediyl group, a hexanediyl group, etc., which may be linear or branched. Good. The “C1-C6 alkanediyl group having a substituent” is a group in which a hydrogen atom contained in an alkanediyl group is substituted with a monovalent group (substituent) other than a hydrogen atom. As the alkanediyl group substituted with a group, * —CH 2 —CHOH—CH 2 — *, * —CH 2 —C (CF 3 ) 2 — *, * —C (CH 3 ) (CH 2 OH) — *, * —CH (CH 2 CH 3 ) —CF 2 — * (two of the groups shown here have the same meaning as * 1 of the group (a-1) and the other is a group (a- This is the same as * 2 in 1). The group (a-1) is a divalent group containing an atom or an atomic group such as an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group, as in X 10 and X 11 .
基(a−1)のうち、X11が酸素原子である基としては、
などが挙げられる(*は結合手を表す)。
Of the groups (a-1), as the group wherein X 11 is an oxygen atom,
(* Represents a bond).
基(a−1)のうち、X11がカルボニル基である基としては、
などが挙げられる(*は結合手を表す)。
Among the groups (a-1), as the group wherein X 11 is a carbonyl group,
(* Represents a bond).
基(a−1)のうち、X11がカルボニルオキシ基である基としては、
などが挙げられる(*は結合手を表す)。
Of the groups (a-1), as the group wherein X 11 is a carbonyloxy group,
(* Represents a bond).
基(a−1)のうち、X11がオキシカルボニル基である基としては、
などが挙げられる(*は結合手を表す)。
Of the groups (a-1), as the group wherein X 11 is an oxycarbonyl group,
(* Represents a bond).
A1のアルカンジイル基及び基(a−1)について具体例を挙げて説明したが、これらのなかでも、A1は、単結合、*1−CH2−CO−O−*2、*1−CH2−CH2−CO−O−*2、*1−CH2−O−CO−*2及び*1−CH2−CH2−O−CO−*2が好ましく、単結合及び*1−CH2−CO−O−*2がより好ましい。 The alkanediyl group and the group (a-1) of A 1 have been described with specific examples. Among these, A 1 is a single bond, * 1-CH 2 —CO—O— * 2, * 1 —CH 2 —CH 2 —CO—O— * 2, * 1-CH 2 —O—CO— * 2 and * 1—CH 2 —CH 2 —O—CO— * 2 are preferred, and a single bond and * 1 —CH 2 —CO—O— * 2 is more preferable.
A2における「置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基」の具体例としては、A1の「置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基」として例示したものと同じ基が挙げられる。また、A2のアルカンジイル基は、それを構成するメチレン基が、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。該メチレン基が、酸素原子又はカルボニル基に置き換わった基としては、すでに基(a−1)として例示した基(ただし、基(a−1)の具体例における*1及び*2は、一方が環W1との結合手(*3)、他方が環W2との結合手(*4)に読み替える。)や、*3−O−*4、*3−O−CO−*4、*3−CO−O−*4、*3−O−CH2−CO−O−*4及び*3−CO−O−CH2−CO−O−*4などを挙げることができる。なかでも、A2としては、*3−O−CO−*4、*3−O−CH2−CO−O−*4及び*3−CO−O−CH2−CO−O−*4が好ましく、*3−O−CH2−CO−O−*4及び*3−CO−O−CH2−CO−O−*4がより好ましい。なお、ここに示す基の*3及び*4は、上記と同じ意味である。 Specific examples of the “optionally substituted alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms” in A 2 include the “alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms optionally having a substituent” in A 1. Examples thereof include the same groups as those exemplified as “group”. The alkanediyl group A 2 is a methylene group constituting it may be replaced by an oxygen atom or a carbonyl group. The group in which the methylene group is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group is the group already exemplified as the group (a-1) (provided that one of * 1 and * 2 in the specific examples of the group (a-1) is The bond to ring W 1 (* 3) and the other to ring W 2 (* 4))), * 3-O- * 4, * 3-O-CO- * 4, * 3-CO-O- * 4, * 3-O-CH like 2 -CO-O- * 4 and * 3-CO-O-CH 2 -CO-O- * 4 can be cited. Among them, the A 2, * 3-O- CO- * 4, * 3-O-CH 2 -CO-O- * 4 and * 3-CO-O-CH 2 -CO-O- * 4 is * 3-O—CH 2 —CO—O— * 4 and * 3-CO—O—CH 2 —CO—O— * 4 are more preferable. In addition, * 3 and * 4 of the group shown here have the same meaning as described above.
環W1及び環W2はそれぞれ独立に、炭素数4〜36の脂肪族環を表す。該脂肪族環の炭素数は5〜24の範囲が好ましく、6〜18の範囲がより好ましい。該脂肪族環としては例えば、アダマンタン環、シクロヘキサン環、ノルボルナン環、ノルボルネン環及びこれらの環のうちの2以上が縮環した環などが挙げられる。 Ring W 1 and ring W 2 each independently represent an aliphatic ring having 4 to 36 carbon atoms. The aliphatic ring preferably has 5 to 24 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms. Examples of the aliphatic ring include an adamantane ring, a cyclohexane ring, a norbornane ring, a norbornene ring, and a ring in which two or more of these rings are condensed.
環W1は好ましくは、アダマンタン環であり、式(a)の
で表される部分構造が、
でそれぞれ表される構造が好ましく、式(W1−a)又は式(W1−b)で表される構造がより好ましい。
Ring W 1 is preferably an adamantane ring and is of formula (a)
The partial structure represented by
Are preferable, and a structure represented by the formula (W 1 -a) or the formula (W 1 -b) is more preferable.
環W2は好ましくは、アダマンタン環及びシクロヘキサン環であり、式(a)の
で表される部分構造が、
でそれぞれ表される構造が好ましく、式(W2−a)で表される構造がより好ましい。
Ring W 2 is preferably an adamantane ring and a cyclohexane ring, of formula (a)
The partial structure represented by
And the structure represented by the formula (W 2 -a) is more preferable.
構造単位(a)としては例えば、以下の式(a−1)〜式(a−10)でそれぞれ表されるものが好ましい。
また、上記の式(a−1)〜式(a−10)でそれぞれ表される構造単位(a)の部分構造M(R1=メチル基)を、部分構造A(R1=水素原子)に置き換えたものも、構造単位(a)の具体例として挙げることができる。
以上の構造単位(a)の具体例のうち、環W1がアダマンタン環であり、環W2がアダマンタン環又はシクロヘキサン環である、式(a−1)〜式(a−4)、式(a−7)〜式(a−8)でそれぞれ表される構造単位(a)がより好ましい。
As the structural unit (a), for example, those represented by the following formulas (a-1) to (a-10) are preferable.
Further, the partial structure M (R 1 = methyl group) of the structural unit (a) represented by each of the above formulas (a-1) to (a-10) is converted into a partial structure A (R 1 = hydrogen atom). Those replaced with can also be given as specific examples of the structural unit (a).
Among the specific examples of the structural unit (a), the ring W 1 is an adamantane ring, and the ring W 2 is an adamantane ring or a cyclohexane ring. The formulas (a-1) to (a-4) and ( The structural unit (a) represented by each of a-7) to formula (a-8) is more preferred.
構造単位(a)は、以下の式(a’)で表される化合物(以下、場合により「化合物(a’)」という。)により誘導される。この化合物(a’)は構造単位(a)を誘導し得る新規且つ有用なものであり、この化合物(a’)も本発明に含まれる。
(式(a’)中、A1、A2、環W1、環W2及びsは上記と同じ意味を表す。)
The structural unit (a) is derived from a compound represented by the following formula (a ′) (hereinafter sometimes referred to as “compound (a ′)”). This compound (a ′) is a novel and useful compound capable of deriving the structural unit (a), and this compound (a ′) is also included in the present invention.
(In formula (a ′), A 1 , A 2 , ring W 1 , ring W 2 and s represent the same meaning as described above.)
化合物(a’)の製造方法を、式(aI)で表される化合物(以下、場合により「化合物(aI)」という。この化合物(aI)は、A1が単結合であり、A2が、*3−O−CH2−CO−O−*4である化合物(a’)に該当する。)を例にとって説明する。
The production method of compound (a ′) is a compound represented by formula (aI) (hereinafter sometimes referred to as “compound (aI)”. In this compound (aI), A 1 is a single bond, and A 2 is * 3—O—CH 2 —CO—O— * 4, which corresponds to the compound (a ′)).
まず、式(aI−a)で表される化合物と、式(aI−b)で表される化合物とを塩基性触媒の存在下で、反応させることにより、式(aI−c)で表される化合物を得る。この反応は、テトラヒドロフランなどの溶媒中で行われることが好ましい。塩基性触媒としては、ピリジンなどが用いられる。
X1及びX2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。
式(aI−a)で表される化合物は、所望の環W2に応じた化合物を選択して用いることができる。環W2が好ましいアダマンタン環又はシクロヘキサン環であるものとしては、例えば、1,4−シクロヘキサンジオール、1,3−アダマンタンジオール及び1,3,5−アダマンタントリオールなどが挙げられる。
式(a1−b)で表される化合物としては、クロロアセチルクロリド及びブロモアセチルクロリドなどが挙げられる。これらは市場から容易に入手することができる。
First, the compound represented by the formula (aI-a) and the compound represented by the formula (aI-b) are reacted in the presence of a basic catalyst to represent the compound represented by the formula (aI-c). To obtain a compound. This reaction is preferably performed in a solvent such as tetrahydrofuran. As the basic catalyst, pyridine or the like is used.
X 1 and X 2 each independently represent 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.
As the compound represented by the formula (aI-a), a compound corresponding to the desired ring W 2 can be selected and used. Examples of ring W 2 that is preferably an adamantane ring or a cyclohexane ring include 1,4-cyclohexanediol, 1,3-adamantanediol, 1,3,5-adamantanetriol, and the like.
Examples of the compound represented by the formula (a1-b) include chloroacetyl chloride and bromoacetyl chloride. These can be easily obtained from the market.
次に、式(aI−c)で表される化合物と、式(aI−d)で表される化合物とを、触媒の存在下で反応させることにより、式(aI−e)で表される化合物を得る。この反応は、ジメチルホルムアミドなどの溶媒中で行われることが好ましい。触媒としては、炭酸カリウム及びヨウ化カリウムなどが用いられる。
式(aI−d)で表される化合物も所望の環W1に応じた化合物を選択して用いることができる。このような化合物としては例えば、3−ヒドロキシ−1−アダマンタンカルボン酸などが挙げられる。なお、式(aI−d)で表される化合物における、
で示される部分構造は、環W1の脂肪族環を構成するメチレン基の1つがカルボニル基に置き換わった構造であることを示す。
Next, the compound represented by the formula (aI-c) and the compound represented by the formula (aI-d) are reacted in the presence of a catalyst, thereby being represented by the formula (aI-e). A compound is obtained. This reaction is preferably performed in a solvent such as dimethylformamide. As the catalyst, potassium carbonate, potassium iodide and the like are used.
As the compound represented by the formula (aI-d), a compound corresponding to the desired ring W 1 can be selected and used. Examples of such a compound include 3-hydroxy-1-adamantanecarboxylic acid. In the compound represented by formula (aI-d),
The partial structure shown by shows that one of the methylene groups constituting the aliphatic ring of the ring W 1 is replaced with a carbonyl group.
次に、式(aI−e)で表される化合物を還元させることにより、式(aI−f)で表される化合物を得る。この反応は、アセトニトリルなどの溶媒中で行われることが好ましい。かかる還元には、水素化ホウ素ナトリウムなどの還元剤が用いられる。
Next, the compound represented by the formula (aI-e) is obtained by reducing the compound represented by the formula (aI-e). This reaction is preferably performed in a solvent such as acetonitrile. For such reduction, a reducing agent such as sodium borohydride is used.
最後に、式(aI−f)で表される化合物と、式(aI−g)で表される化合物とを触媒の存在下で反応させることにより、目的とする化合物(aI)が得られる。の反応は、テトラヒドロフランなどの溶媒中で行われることが好ましい。触媒としては、N−メチルピロリジンなどが挙げられる。
式(aI−g)で表される化合物としては、メタクリル酸クロリド及びアクリル酸クロリドなどが挙げられる。
Finally, the target compound (aI) is obtained by reacting the compound represented by the formula (aI-f) with the compound represented by the formula (aI-g) in the presence of a catalyst. The reaction is preferably performed in a solvent such as tetrahydrofuran. Examples of the catalyst include N-methylpyrrolidine.
Examples of the compound represented by the formula (aI-g) include methacrylic acid chloride and acrylic acid chloride.
ここで、化合物(a’)の具体例を示すと、以下の化合物などが挙げられる。
Here, specific examples of the compound (a ′) include the following compounds.
樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対する構造単位(a)の含有割合は、1〜60モル%の範囲が好ましく、2〜55モル%の範囲がより好ましく、3〜50モル%の範囲がさらに好ましく、3〜30モル%の範囲が一層好ましい。このような含有割合で構造単位(a)を有する樹脂(A)は、当該樹脂(A)の製造時に用いる全モノマーの総モル量に対して、構造単位(a)を誘導する化合物(a’)の使用モル量を調節すればよい。具体的には、樹脂(A)を製造するために全モノマー量(100モル%)に対して、化合物(a’)の使用量が、1〜60モル%の範囲であると好ましく、2〜55モル%の範囲であるとより好ましく、3〜50モル%の範囲であるとさらに好ましく、3〜30モル%の範囲であると一層好ましい。樹脂(A)は、構造単位(a)に加え、その他の構造単位を有していていると好ましく、構造単位(a)以外の構造単位については後述する。 The content ratio of the structural unit (a) to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A) is preferably in the range of 1 to 60 mol%, more preferably in the range of 2 to 55 mol%, and 3 to 50 mol%. Is more preferable, and the range of 3 to 30 mol% is more preferable. The resin (A) having the structural unit (a) in such a content ratio is a compound (a ′) that derives the structural unit (a) with respect to the total molar amount of all monomers used in the production of the resin (A). ) May be adjusted. Specifically, in order to produce the resin (A), the amount of the compound (a ′) used is preferably in the range of 1 to 60 mol% with respect to the total monomer amount (100 mol%). More preferably in the range of 55 mol%, still more preferably in the range of 3-50 mol%, and even more preferably in the range of 3-30 mol%. The resin (A) preferably has other structural units in addition to the structural unit (a), and the structural units other than the structural unit (a) will be described later.
樹脂(A)は、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に可溶となる樹脂に転化するという特性(以下、場合により「酸作用特性」という。)を有すると好ましい。なお、ここでいう「酸の作用によりアルカリ水溶液に可溶」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。 The resin (A) is preferably insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and has a characteristic of being converted into a resin that is soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid (hereinafter sometimes referred to as “acidic action characteristic”). . As used herein, “being soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid” means insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution before contact with an acid, but becomes soluble in an alkaline aqueous solution after contact with an acid. Means that.
なお、本明細書に示す種々の化合物において、官能基(基)を示すことがあるが、ここで共通する基を定義しておく。このような定義において、「C」に付して記載した数値は、各々の基の炭素数を示すものである。 In the various compounds shown in this specification, a functional group (group) may be shown, but a common group is defined here. In such a definition, the numerical value attached to “C” indicates the number of carbon atoms of each group.
本明細書において、「炭化水素基」とは、脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基をいう。該脂肪族炭化水素基はさらに鎖式及び脂環式(鎖式炭化水素基及び脂環式炭化水素基)に分類される。特に限定しない限り、以下の「脂肪族炭化水素基」とは、鎖式炭化水素基、脂環式炭化水素基及びこれらが組み合わさった脂肪族炭化水素基を含む。 In the present specification, the “hydrocarbon group” refers to an aliphatic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group is further classified into a chain type and an alicyclic group (a chain hydrocarbon group and an alicyclic hydrocarbon group). Unless specifically limited, the following “aliphatic hydrocarbon group” includes a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aliphatic hydrocarbon group in which these are combined.
鎖式炭化水素基のうち1価のものは、典型的にはアルキル基であり、当該アルキル基としては、メチル基(C1)、エチル基(C2)、プロピル基(C3)、ブチル基(C4)、ペンチル基(C5)、ヘキシル基(C6)、ヘプチル基(C7)、オクチル基(C8)、デシル基(C10)、ドデシル基(C12)、ヘキサデシル基(C14)、ペンタデシル基(C15)、ヘキシルデシル基(C16)、ヘプタデシル基(C17)及びオクタデシル基(C18)などが挙げられる。ここに示すアルキル基は、直鎖でも分岐していてもよい。また、鎖式炭化水素基は特に限定しない限り、ここに例示したアルキル基の一部に炭素炭素不飽和結合を含んでいてもよい。2価の脂肪族炭化水素基のうち、2価の鎖式炭化水素基は典型的には、ここに示したアルキル基から水素原子を1個取り去ったアルカンジイル基が該当する。 The monovalent one of the chain hydrocarbon groups is typically an alkyl group, and examples of the alkyl group include a methyl group (C 1 ), an ethyl group (C 2 ), a propyl group (C 3 ), and butyl. Group (C 4 ), pentyl group (C 5 ), hexyl group (C 6 ), heptyl group (C 7 ), octyl group (C 8 ), decyl group (C 10 ), dodecyl group (C 12 ), hexadecyl group (C 14 ), pentadecyl group (C 15 ), hexyldecyl group (C 16 ), heptadecyl group (C 17 ), octadecyl group (C 18 ) and the like. The alkyl group shown here may be linear or branched. In addition, the chain hydrocarbon group may include a carbon-carbon unsaturated bond in a part of the alkyl group exemplified here unless otherwise limited. Of the divalent aliphatic hydrocarbon groups, the divalent chain hydrocarbon group typically corresponds to an alkanediyl group obtained by removing one hydrogen atom from the alkyl group shown here.
脂環式炭化水素基のうち1価のものは、例えば、脂環式炭化水素から水素原子1個を取り去った基である。当該脂環式炭化水素基には、炭素炭素不飽和結合1個程度を含む不飽和のものでもよく、炭素炭素不飽和結合を含まない飽和のものでもよいが、本明細書でいう脂環式炭化水素基は、飽和の脂環式炭化水素基が好ましい。また、脂環式炭化水素基は単環式のものであっても、多環式のものであってもよい。ここでは、水素原子を取り去る前の脂環式炭化水素を例示する。単環式の脂環式炭化水素は典型的には、シクロアルカンであり、例えば、
式(KA−1)で表されるシクロプロパン(C3)、
式(KA−2)で表されるシクロブタン(C4)、
式(KA−3)で表されるシクロペンタン(C5)、
式(KA−4)で表されるシクロヘキサン(C6)、
式(KA−5)で表されるシクロヘプタン(C7)、
式(KA−6)で表されるシクロオクタン(C8)、及び、
式(KA−7)で表されるシクロドデカン(C12)
などが挙げられる。
A monovalent thing in an alicyclic hydrocarbon group is the group which removed one hydrogen atom from the alicyclic hydrocarbon, for example. The alicyclic hydrocarbon group may be an unsaturated group containing about one carbon-carbon unsaturated bond or a saturated group containing no carbon-carbon unsaturated bond. The hydrocarbon group is preferably a saturated alicyclic hydrocarbon group. The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Here, the alicyclic hydrocarbon before removing a hydrogen atom is illustrated. Monocyclic alicyclic hydrocarbons are typically cycloalkanes, for example
Cyclopropane (C 3 ) represented by the formula (KA-1),
Cyclobutane (C 4 ) represented by the formula (KA-2),
Cyclopentane (C 5 ) represented by the formula (KA-3),
Cyclohexane (C 6 ) represented by the formula (KA-4),
Formula cycloheptane represented by (KA-5) (C 7 ),
Cyclooctane (C 8 ) represented by the formula (KA-6), and
Cyclododecane (C 12 ) represented by the formula (KA-7)
Etc.
多環式の脂環式炭化水素としては例えば、
式(KA−8)で示されるビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン(以下「ノルボルナン」という場合がある。)(C7)、
式(KA−9)で示されるアダマンタン(C10)、
式(KA−10)で示される脂環式炭化水素(C10)、
式(KA−11)で示される脂環式炭化水素(C14)、
式(KA−12)で示される脂環式炭化水素(C17)、
式(KA−13)で示される脂環式炭化水素(C10)、
式(KA−14)で示される脂環式炭化水素(C11)、
式(KA−15)で示される脂環式炭化水素(C15)、
式(KA−16)で示される脂環式炭化水素(C12)、
式(KA−17)で示される脂環式炭化水素(C14)、
式(KA−18)で示される脂環式炭化水素(C15)、
式(KA−19)で示される脂環式炭化水素(C17)、
式(KA−20)で示される脂環式炭化水素(C9)、
式(KA−21)で示される脂環式炭化水素(C8)及び、
式(KA−22)で示される脂環式炭化水素(C10)
などが挙げられる。なお、ここに示した脂環式炭化水素を場合により、「式(KA−1)〜式(KA−22)の脂環式炭化水素」という。
2価の脂環式炭化水素基とは、式(KA−1)〜式(KA−22)の脂環式炭化水素から水素原子を2個取り去った基が挙げられる。
Examples of polycyclic alicyclic hydrocarbons include:
Bicyclo [2.2.1] heptane represented by formula (KA-8) (hereinafter sometimes referred to as “norbornane”) (C 7 ),
Adamantane (C 10 ) represented by the formula (KA-9),
An alicyclic hydrocarbon (C 10 ) represented by the formula (KA- 10 ),
An alicyclic hydrocarbon (C 14 ) represented by the formula (KA-11),
An alicyclic hydrocarbon (C 17 ) represented by the formula (KA-12),
An alicyclic hydrocarbon (C 10 ) represented by the formula (KA-13),
An alicyclic hydrocarbon (C 11 ) represented by the formula (KA-14);
An alicyclic hydrocarbon (C 15 ) represented by the formula (KA- 15 ),
An alicyclic hydrocarbon (C 12 ) represented by the formula (KA-16),
An alicyclic hydrocarbon (C 14 ) represented by the formula (KA-17),
An alicyclic hydrocarbon (C 15 ) represented by the formula (KA-18),
An alicyclic hydrocarbon (C 17 ) represented by the formula (KA-19),
An alicyclic hydrocarbon (C 9 ) represented by the formula (KA-20),
An alicyclic hydrocarbon (C 8 ) represented by the formula (KA-21) and
Alicyclic hydrocarbon (C 10 ) represented by the formula (KA-22)
Etc. In addition, the alicyclic hydrocarbon shown here is sometimes called "alicyclic hydrocarbon of formula (KA-1) to formula (KA-22)".
Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group include groups in which two hydrogen atoms have been removed from the alicyclic hydrocarbon of the formula (KA-1) to the formula (KA-22).
次に、芳香族炭化水素基について説明する。本明細書において、芳香族炭化水素基のうち、1価の芳香族炭化水素基は典型的には、アリール基である。具体的にいえば、フェニル基(C6)、ナフチル基(C10)、アントリル基(C14)、ビフェニル基(C12)、フェナントリル基(C14)及びフルオレニル基(C13)などを挙げることができる。なお、2価の芳香族炭化水素基は、1価の芳香族炭化水素基からさらに水素原子を1個取り去ったアリーレン基である。 Next, the aromatic hydrocarbon group will be described. In the present specification, among aromatic hydrocarbon groups, the monovalent aromatic hydrocarbon group is typically an aryl group. Specific examples include a phenyl group (C 6 ), a naphthyl group (C 10 ), an anthryl group (C 14 ), a biphenyl group (C 12 ), a phenanthryl group (C 14 ), and a fluorenyl group (C 13 ). be able to. The divalent aromatic hydrocarbon group is an arylene group obtained by further removing one hydrogen atom from the monovalent aromatic hydrocarbon group.
脂肪族炭化水素基は置換基を有することがある。該置換基としては、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基、アリール基、アラルキル基及びアリールオキシ基を挙げることができる。 The aliphatic hydrocarbon group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an alkoxy group, an acyl group, an aryl group, an aralkyl group, and an aryloxy group.
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る。
アルコキシ基としては、メトキシ基(C1)、エトキシ基(C2)、プロポキシ基(C3)、ブトキシ基(C4)、ペンチルオキシ基(C5)、ヘキシルオキシ基(C6)、ヘプチルオキシ基(C7)、オクチルオキシ基(C8)、デシルオキシ基(C10)及びドデシルオキシ基(C12)などが挙げられ、該アルコキシ基は直鎖でも分岐していてもよい。
アシル基としては、アセチル基(C2)、プロピオニル基(C3)、ブチリル基(C4)、バレイル基(C5)、ヘキシルカルボニル基(C7)、ヘプチルカルボニル基(C7)、オクチルカルボニル基(C9)、デシルカルボニル基(C11)及びドデシルカルボニル基(C12)などのアルキル基とカルボニル基とが結合したものに加え、ベンゾイル基(C7)などのようにアリール基とカルボニル基とが結合したものが挙げられる。該アシル基のうち、アルキル基とカルボニル基とが結合したものの該アルキル基は直鎖でも分岐していてもよい。
アリール基としては、上述の芳香族炭化水素基において、アリール基として例示したものと同じであり、アリールオキシ基としては、該アリール基と酸素原子とが結合したものが挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基(C7)、フェネチル基(C8)、フェニルプロピル基(C9)、ナフチルメチル基(C11)及びナフチルエチル基(C12)などが挙げられる。
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of alkoxy groups include methoxy group (C 1 ), ethoxy group (C 2 ), propoxy group (C 3 ), butoxy group (C 4 ), pentyloxy group (C 5 ), hexyloxy group (C 6 ), heptyl Examples thereof include an oxy group (C 7 ), an octyloxy group (C 8 ), a decyloxy group (C 10 ), and a dodecyloxy group (C 12 ). The alkoxy group may be linear or branched.
Examples of the acyl group include acetyl group (C 2 ), propionyl group (C 3 ), butyryl group (C 4 ), valyl group (C 5 ), hexylcarbonyl group (C 7 ), heptylcarbonyl group (C 7 ), octyl In addition to those in which an alkyl group such as a carbonyl group (C 9 ), decylcarbonyl group (C 11 ) and dodecylcarbonyl group (C 12 ) is bonded to a carbonyl group, an aryl group such as a benzoyl group (C 7 ) The thing couple | bonded with the carbonyl group is mentioned. Among the acyl groups, an alkyl group and a carbonyl group bonded to each other may be linear or branched.
The aryl group is the same as that exemplified as the aryl group in the above-described aromatic hydrocarbon group, and examples of the aryloxy group include those in which the aryl group and an oxygen atom are bonded.
Examples of the aralkyl group include benzyl group (C 7 ), phenethyl group (C 8 ), phenylpropyl group (C 9 ), naphthylmethyl group (C 11 ), and naphthylethyl group (C 12 ).
芳香族炭化水素基も置換基を有することがある。該置換基としては、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基、アルキル基及びアリールオキシ基が挙げられる。該アルキル基は、鎖式脂肪族炭化水素基として例示したものと同じであり、該アルキル基以外のものは、脂肪族炭化水素基の置換基として例示したものと同じものを含む。 The aromatic hydrocarbon group may also have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an alkoxy group, an acyl group, an alkyl group, and an aryloxy group. The alkyl group is the same as that exemplified as the chain-type aliphatic hydrocarbon group, and those other than the alkyl group include those exemplified as the substituent of the aliphatic hydrocarbon group.
<構造単位(a1)>
酸作用特性を有する樹脂(A)は、酸不安定基を有する構造単位(ただし、構造単位(a)とは異なるものであり、以下、場合により「構造単位(a1)」という。なお、以下の説明において、該構造単位(a1)を誘導し得るモノマーを、場合により「モノマー(a1)」という。)を、構造単位(a)とともに有している。酸不安定基とは、酸との接触により脱離し得る保護基により保護されている親水性基のことをいう。構造単位(a1)を有する樹脂は、酸と接触すると、保護基が脱離して、アルカリ水溶液に可溶になる特性を有する。該親水性基としては、ヒドロキシ基及びカルボキシ基が挙げられ、カルボキシ基が好ましい。親水性基がカルボキシ基である場合の酸不安定基は、該カルボキシ基の水素原子が、有機残基に置き換わり、酸素原子と結合する該有機残基の原子が第三級炭素原子である基が挙げられる。このような酸不安定基のうち、好ましい酸不安定基は例えば、以下の式(1)で表される基(以下、場合により「酸不安定基(1)」という。)である。
式(1)中、
Ra1、Ra2及びRa3は、それぞれ独立に、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を表し、Ra1及びRa2は互いに結合して、それらが結合する炭素原子とともに炭素数3〜20の環を形成してもよい。Ra1及びRa2が互いに結合して形成される環又は該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。
<Structural unit (a1)>
The resin (A) having acid action characteristics is a structural unit having an acid labile group (however, it is different from the structural unit (a), and is hereinafter referred to as “structural unit (a1)” in some cases. In the description, the monomer capable of deriving the structural unit (a1) is sometimes referred to as “monomer (a1)” together with the structural unit (a). The acid labile group refers to a hydrophilic group protected by a protecting group that can be removed by contact with an acid. The resin having the structural unit (a1) has a characteristic that when it comes into contact with an acid, the protecting group is eliminated and the resin becomes soluble in an alkaline aqueous solution. Examples of the hydrophilic group include a hydroxy group and a carboxy group, and a carboxy group is preferable. In the case where the hydrophilic group is a carboxy group, the acid labile group is a group in which the hydrogen atom of the carboxy group is replaced with an organic residue, and the atom of the organic residue bonded to the oxygen atom is a tertiary carbon atom. Is mentioned. Among such acid labile groups, preferred acid labile groups are, for example, groups represented by the following formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “acid labile groups (1)”).
In formula (1),
R a1 , R a2 and R a3 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R a1 and R a2 are bonded to each other and together with the carbon atom to which they are bonded, Twenty rings may be formed. The ring formed by combining R a1 and R a2 or the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group. * Represents a bond.
Ra1〜Ra3の脂肪族炭化水素基は、アルキル基又は脂環式炭化水素基が好ましい。このアルキル基の具体例は、すでに例示したアルキル基のうち、炭素数が1〜20のものである。
Ra1〜Ra3の脂環式炭化水素基も、すでに例示したもののうち、炭素数が20以下の脂環式炭化水素基を挙げることができる。該脂環式炭化水素基の炭素数は1〜16の範囲であると好ましい。
The aliphatic hydrocarbon group for R a1 to R a3 is preferably an alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group. The specific example of this alkyl group is a C1-C20 thing among the alkyl groups already illustrated.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group represented by R a1 to R a3 include alicyclic hydrocarbon groups having 20 or less carbon atoms among those already exemplified. The alicyclic hydrocarbon group preferably has 1 to 16 carbon atoms.
Ra1及びRa2が互いに結合して環を形成する場合とは、−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)で表される基が下記に示す基などとなる場合である。このような環の炭素数は、好ましくは3〜12の範囲である。
The case where R a1 and R a2 are bonded to each other to form a ring is a case where a group represented by —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) is a group shown below. The number of carbon atoms in such a ring is preferably in the range of 3-12.
酸不安定基(1)としては、1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1〜Ra3が全てアルキル基である基、このアルキル基のうち、1つはtert−ブトキシカルボニル基であると好ましい。)、2−アルキルアダマンタン−2−イルオキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2が互いに結合し、これらが結合する炭素原子とともにアダマンチル環を形成し、Ra3がアルキル基である基)及び1−(アダマンタン−1−イル)−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基)などが挙げられる。 Examples of the acid labile group (1) include a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 to R a3 are all alkyl groups, and one of these alkyl groups is tert-butoxy A carbonyl group), a 2-alkyladamantan-2-yloxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are bonded to each other, and together with the carbon atom to which they are bonded, an adamantyl ring is formed; R a3 is an alkyl group) and 1- (adamantan-1-yl) -1-alkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups, R a3 is an adamantyl group) A certain group).
一方、親水性基がヒドロキシ基である場合の酸不安定基としては例えば、該ヒドロキシ基の水素原子が、有機残基に置き換わり、アセタール構造又はケタール構造を含む基となったものが挙げられる。このような酸不安定基のうち、好ましい酸不安定基は例えば、以下の式(2)で表される基(以下、場合により「酸不安定基(2)」という。)である。
式(2)中、Rb1及びRb2は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、Rb3は、炭素数1〜20の炭化水素基を表し、Rb2及びRb3が互いに結合して、それらが各々結合する炭素原子及び酸素原子とともに炭素数3〜20の環を形成してもよい。Rb2及びRb3は互いに結合して形成される環及び該炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。
On the other hand, examples of the acid labile group in the case where the hydrophilic group is a hydroxy group include those in which a hydrogen atom of the hydroxy group is replaced with an organic residue to become a group containing an acetal structure or a ketal structure. Among such acid labile groups, a preferred acid labile group is, for example, a group represented by the following formula (2) (hereinafter sometimes referred to as “acid labile group (2)”).
In formula (2), R b1 and R b2 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, R b3 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, R b2 And R b3 may be bonded to each other to form a ring having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom and the oxygen atom to which they are bonded. The ring formed by bonding R b2 and R b3 and the methylene group constituting the hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group. * Represents a bond.
Rb1〜Rb3の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基のいずれでもよく、その具体例も炭素数の上限が20以下である範囲において、すでに例示したものを含むが、酸不安定基(2)としては、Rb1及びRb2のうち、少なくとも1つは水素原子であると好ましい。 The hydrocarbon group of R b1 to R b3 may be either an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, and specific examples thereof include those already exemplified as long as the upper limit of the carbon number is 20 or less. As the acid labile group (2), at least one of R b1 and R b2 is preferably a hydrogen atom.
酸不安定基(2)としては、以下の基が挙げられる。
Examples of the acid labile group (2) include the following groups.
構造単位(a1)は、好ましくは、この酸不安定基と炭素−炭素二重結合とを有するモノマーから誘導された構造単位、より好ましくは酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーから誘導された構造単位である。構造単位(a1)は、酸不安定基(1)及び酸不安定基(2)をともに有するものであってもよいが、酸不安定基(1)及び酸不安定基(2)のうち、いずれかを有する構造単位(a1)が好ましく、酸不安定基(1)を有する構造単位(a1)がさらに好ましい。 The structural unit (a1) is preferably derived from a structural unit derived from a monomer having this acid labile group and a carbon-carbon double bond, more preferably from a (meth) acrylic monomer having an acid labile group. Structural unit. The structural unit (a1) may have both an acid labile group (1) and an acid labile group (2). Among the acid labile groups (1) and acid labile groups (2), And the structural unit (a1) having any of them, and the structural unit (a1) having an acid labile group (1) is more preferable.
酸不安定基(1)を有する構造単位(a1)の中でも、炭素数5〜20の脂環式炭化水素構造を有する酸不安定基(1)が好ましい。立体的に嵩高い脂環式炭化水素構造を有する構造単位(a1)を有する樹脂(A)は、該樹脂(A)を含有する本レジスト組成物を用いてレジストパターンを製造したとき、より良好な解像度でレジストパターンを製造することができる。 Among the structural units (a1) having the acid labile group (1), the acid labile group (1) having an alicyclic hydrocarbon structure having 5 to 20 carbon atoms is preferable. The resin (A) having the structural unit (a1) having a sterically bulky alicyclic hydrocarbon structure is better when a resist pattern is produced using the present resist composition containing the resin (A). A resist pattern can be manufactured with a high resolution.
以上のように、酸不安定基(1)を有する(メタ)アクリル系モノマーの中でも、酸不安定基(1)が、炭素数5〜20の脂環式炭化水素構造を有するモノマー(a1)が好ましい。このような立体的に嵩高い脂環式炭化水素基を有するモノマー(a1)を重合して得られる樹脂(A)は、該樹脂(A)を含む本レジスト組成物を用いてレジストパターンを製造したとき、より良好な解像度でレジストパターンを製造することができる。 As described above, among the (meth) acrylic monomers having an acid labile group (1), the monomer (a1) in which the acid labile group (1) has an alicyclic hydrocarbon structure having 5 to 20 carbon atoms. Is preferred. The resin (A) obtained by polymerizing the monomer (a1) having such a sterically bulky alicyclic hydrocarbon group is produced by using the resist composition containing the resin (A). In this case, the resist pattern can be manufactured with a better resolution.
脂環式炭化水素構造を有する酸不安定基(1)を含む構造単位(a1)の中でも、式(a1−1)で表される構造単位(以下、場合により「構造単位(a1−1)」という。)又は式(a1−2)で表される構造単位(以下、場合により「構造単位(a1−2)」という。)が好ましい。酸作用特性を有する樹脂(A)は、これらを単独で有していてもよく、2種以上を有していてもよい。
式(a1−1)中、
La1は、酸素原子又は*−O−(CH2)k1−CO−O−(k1は1〜7の整数を表し、*はカルボニル基との結合手を表す。)で表される基を表す。
Ra4は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra6は、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基を表す。
m1は0〜14の整数を表す。
式(a1−2)中、
La2は、酸素原子又は*−O−(CH2)k1−CO−O−(k1は上記と同じ意味であり、*はカルボニル基との結合手を表す。)で表される基を表す。
Ra5は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra7は、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基を表す。
n1は0〜10の整数を表す。
Among the structural units (a1) containing the acid labile group (1) having an alicyclic hydrocarbon structure, the structural unit represented by the formula (a1-1) (hereinafter referred to as “structural unit (a1-1)” Or a structural unit represented by the formula (a1-2) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a1-2)”). Resin (A) which has an acid action characteristic may have these individually, and may have 2 or more types.
In formula (a1-1),
L a1 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O— (k1 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bond to a carbonyl group). To express.
R a4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
m1 represents the integer of 0-14.
In formula (a1-2),
L a2 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O— (k1 has the same meaning as described above, and * represents a bond to a carbonyl group). .
R a5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a7 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
n1 represents an integer of 0 to 10.
La1及びLa2は、酸素原子又は、k1が1〜4の*−O−(CH2)k1−CO−O−で表される基であると好ましく、酸素原子又は、*−O−CH2−CO−O−であるとより好ましく、酸素原子であると特に好ましい。
Ra4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うち、好ましくは炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基である。Ra6及びRa7の脂肪族炭化水素基はそれぞれ独立に、好ましくは炭素数8以下のアルキル基又は炭素数8以下の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは炭素数6以下のアルキル基又は炭素数6以下の脂環式炭化水素基である。
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、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n2は、好ましくは0〜2の整数、より好ましくは0又は1である。
L a1 and L a2 are preferably an oxygen atom or a group represented by * 1—O— (CH 2 ) k1 —CO—O—, wherein k1 is 1 to 4, and an oxygen atom or * —O—CH 2- CO-O- is more preferable, and an oxygen atom is particularly preferable.
R a4 and R a5 are preferably methyl groups.
Of the aliphatic hydrocarbon groups represented by R a6 and R a7 , an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms is preferable. The aliphatic hydrocarbon groups for R a6 and R a7 are each independently preferably an alkyl group having 8 or less carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 8 or less carbon atoms, more preferably an alkyl group having 6 or less carbon atoms. Or it is an alicyclic hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms.
m1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n2 is preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1.
構造単位(a1−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the structural unit (a1-1) include the following.
ここに示す式(a1−1−1)〜式(a1−1−38)でそれぞれ表される構造単位(a1−1)において、構造単位(a)の具体例の場合と同様に、部分構造Mを部分構造Aに置き換えたものも構造単位(a1−1)の具体例として挙げることができる。 In the structural unit (a1-1) represented by each of the formulas (a1-1-1) to (a1-1-38) shown here, as in the case of the specific example of the structural unit (a), the partial structure What replaced M with the partial structure A can also be mentioned as a specific example of a structural unit (a1-1).
構造単位(a1−1)としては、式(a1−1−1)、式(a1−1−2)及び式(a1−1−3)でそれぞれ表される構造単位(a1−1)、並びにこれらの構造単位(a1−1)の部分構造Mが部分構造Aに置き換えられたものが好ましく、式(a1−1−1)、式(a1−1−2)及び式(a1−1−3)でそれぞれ表される構造単位(a1−1)がより好ましく、式(a1−1−1)又は式(a1−1−2)で表される構造単位(a1−1)がさらに好ましい。なお、これら好ましい構造単位(a1−1)を有する樹脂(A)は、該樹脂(A)を製造する際に、2−メチルアダマンタン−2−イル(メタ)アクリレート、2−エチルアダマンタン−2−イル(メタ)アクリレート又は2−イソプロピルアダマンタン−2−イル(メタ)アクリレートをモノマー(a1)として用いればよい。 As the structural unit (a1-1), the structural unit (a1-1) represented by each of the formula (a1-1-1), the formula (a1-1-2) and the formula (a1-1-3), and What substituted the partial structure M of these structural units (a1-1) by the partial structure A is preferable, and the formula (a1-1-1), the formula (a1-1-2), and the formula (a1-1-3) are preferable. Are more preferable, and the structural unit (a1-1) represented by the formula (a1-1-1) or the formula (a1-1-2) is more preferable. In addition, the resin (A) having these preferred structural units (a1-1) is obtained by producing 2-methyladamantan-2-yl (meth) acrylate, 2-ethyladamantan-2-yl when producing the resin (A). Ir (meth) acrylate or 2-isopropyladamantan-2-yl (meth) acrylate may be used as the monomer (a1).
構造単位(a1−2)としては、例えば、以下のものが挙げられる。
式(a1−2−1)〜式(a1−2−12)でそれぞれ表される構造単位(a1−2)において、構造単位(a1−1)の例示と同様に、部分構造Mを部分構造Aに置き換えたものも構造単位(a1−2)として挙げることができる。
なかでも、式(a1−2−1)、式(a1−2−2)、式(a1−2−4)及び式(a1−2−5)でそれぞれ表される構造単位(a1−2)、あるいは、これらの構造単位(a1−2)の部分構造Mが部分構造Aに置き換えられたものがより好ましく、式(a1−2−4)で表される構造単位(a1−2)及び式(a1−2−4)で表される構造単位の部分構造Mが部分構造Aに置き換えられたものがより好ましい。構造単位(a1−2)を有する樹脂(A)を製造するためには、1−エチルシクロヘキサン−1−イル(メタ)アクリレートをモノマー(a1)として用いて、樹脂(A)を製造すればよい。
Examples of the structural unit (a1-2) include the following.
In the structural unit (a1-2) represented by each of the formulas (a1-2-1) to (a1-2-12), the partial structure M is converted into a partial structure in the same manner as the structural unit (a1-1). Those substituted with A can also be exemplified as the structural unit (a1-2).
Among them, the structural unit (a1-2) represented by each of the formula (a1-2-1), the formula (a1-2-2), the formula (a1-2-4), and the formula (a1-2-5) Alternatively, those in which the partial structure M of the structural unit (a1-2) is replaced with the partial structure A are more preferable, and the structural unit (a1-2) and the formula represented by the formula (a1-2-4) More preferably, the partial structure M of the structural unit represented by (a1-2-4) is replaced with the partial structure A. In order to produce the resin (A) having the structural unit (a1-2), the resin (A) may be produced using 1-ethylcyclohexane-1-yl (meth) acrylate as the monomer (a1). .
樹脂(A)が、構造単位(a1)として構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を有する場合、樹脂(A)の全構造単位を100モル%としたとき、これらの構造単位の合計含有割合は、10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましく、25〜60モル%の範囲が一層好ましい。構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)の合計含有割合を、このような範囲にするためには、樹脂(A)を製造する際に、全モノマーに対する、これらの構造単位(a1)を誘導するモノマー(a1)の合計使用量を調節すればよい。具体的には、樹脂(A)を製造するために全モノマー量(100モル%)に対して、構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を誘導するモノマー(a1)の使用量が、10〜95モル%の範囲であると好ましく、15〜90モル%の範囲であるとより好ましく、20〜85モル%の範囲であるとさらに好ましく、25〜60モル%の範囲であると一層好ましい。 When the resin (A) has the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2) as the structural unit (a1), when the total structural unit of the resin (A) is 100 mol%, these The total content of the structural units is preferably 10 to 95 mol%, more preferably 15 to 90 mol%, still more preferably 20 to 85 mol%, and even more preferably 25 to 60 mol%. preferable. In order to bring the total content of the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2) into such a range, when the resin (A) is produced, these structures with respect to all monomers are used. What is necessary is just to adjust the total usage-amount of the monomer (a1) which derives a unit (a1). Specifically, the monomer (a1) for deriving the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2) with respect to the total monomer amount (100 mol%) in order to produce the resin (A). Is preferably in the range of 10 to 95 mol%, more preferably in the range of 15 to 90 mol%, still more preferably in the range of 20 to 85 mol%, and in the range of 25 to 60 mol%. Is more preferable.
樹脂(A)には、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)の他に、酸不安定基を有する構造単位(a1)〔他の構造単位(a1)〕を有していてもよい。以下、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)以外の構造単位(a1)を、該構造単位(a1)を誘導するモノマー(a1)を示すことで説明する。 In addition to the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2), the resin (A) has a structural unit (a1) [another structural unit (a1)] having an acid labile group. May be. Hereinafter, the structural unit (a1) other than the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2) will be described by showing the monomer (a1) that derives the structural unit (a1).
かかる他の構造単位(a1)として例えば、以下の式(a1−3)で表されるノルボルネン環を有するモノマー(a1)(以下、場合により「モノマー(a1−3)」という。)から誘導されるものが挙げられる。
式(a1−3)中、
Ra9は、水素原子、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜3のアルキル基、カルボキシル基、シアノ基又は−COORa13を表す。
Ra13は、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。なお、Ra9のアルコキシカルボニル基の中では、Ra13として炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜20の脂環式炭化水素基が好ましい。
Ra10、Ra11及びRa12(Ra10〜Ra12)は、それぞれ独立に、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を表すか、或いは、Ra10及びRa11が互いに結合して、これらが結合している炭素原子とともに、炭素数3〜20の環を形成し、該脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基などで置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Such other structural unit (a1) is derived from, for example, a monomer (a1) having a norbornene ring represented by the following formula (a1-3) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1-3)”). Can be mentioned.
In formula (a1-3),
R a9 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms which may have a hydroxy group, a carboxyl group, a cyano group or —COOR a13 .
R a13 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, and constitutes the aliphatic hydrocarbon group The methylene group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. Of the alkoxycarbonyl groups represented by R a9 , R a13 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms.
R a10 , R a11 and R a12 (R a10 to R a12 ) each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or R a10 and R a11 are bonded to each other, Together with the carbon atom to which is bonded, a ring having 3 to 20 carbon atoms is formed, and the hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group or the like, and the aliphatic hydrocarbon group May be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Ra9のヒドロキシ基を有するアルキル基としては例えば、ヒドロキシメチル基及び2−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
Ra10〜Ra12の脂肪族炭化水素基としては、鎖式炭化水素基(例えば、アルキル基)及び脂環式炭化水素基が挙げられ、炭素数20以下の範囲において、すでに例示したものを含む。
Ra10及びRa11が互いに結合して形成される環は脂肪族環が好ましく、シクロへキサン環及びアダマンタン環がより好ましい。
Examples of the alkyl group having a R a9 hydroxy group include a hydroxymethyl group and a 2-hydroxyethyl group.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group of R a10 to R a12 include a chain hydrocarbon group (for example, an alkyl group) and an alicyclic hydrocarbon group, and include those already exemplified in the range of 20 or less carbon atoms. .
The ring formed by combining R a10 and R a11 with each other is preferably an aliphatic ring, more preferably a cyclohexane ring or an adamantane ring.
Ra9の−COORa13としては例えば、メトキシカルボニル基(C2)及びエトキシカルボニル基(C3)など、すでに例示したアルコキシ基にカルボニル基がさらに結合した基が挙げられる。 Examples of —COOR a13 for R a9 include groups in which a carbonyl group is further bonded to the alkoxy group already exemplified, such as a methoxycarbonyl group (C 2 ) and an ethoxycarbonyl group (C 3 ).
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)エチル及び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) include, for example, 5-norbornene-2-carboxylic acid-tert-butyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-cyclohexyl-1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- Methyl cyclohexyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 2-methyl-2-adamantyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 2-ethyl-2-adamantyl, 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 And 1- (1-adamantyl) -1-methyl 5-norbornene-2-carboxylate Such as chill, and the like.
モノマー(a1−3)を用いて製造される樹脂(A)には、モノマー(a1−3)に由来する、立体的に嵩高い構造単位(a1)が含まれることになる。そのため、この構造単位(a1)を有する樹脂(A)を含有する本レジスト組成物を用いてレジストパターンを製造すれば、より良好な解像度でレジストパターンを得ることができる。さらにモノマー(a1−3)を用いて製造することにより、樹脂(A)の主鎖に剛直なノルボルナン環を導入できるため、該樹脂(A)を含有する本レジスト組成物は、ドライエッチング耐性に優れたレジストパターンが得られ易いという傾向がある。 The resin (A) produced using the monomer (a1-3) contains a sterically bulky structural unit (a1) derived from the monomer (a1-3). Therefore, if a resist pattern is produced using the present resist composition containing the resin (A) having the structural unit (a1), the resist pattern can be obtained with better resolution. Furthermore, since the rigid norbornane ring can be introduced into the main chain of the resin (A) by producing using the monomer (a1-3), the resist composition containing the resin (A) has a resistance to dry etching. There is a tendency that an excellent resist pattern is easily obtained.
上述のように、良好な解像度でレジストパターンを製造できることや、ドライエッチング耐性に優れたレジストパターンが得られ易いという点では、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対する、モノマー(a1−3)に由来する構造単位(a1)の含有割合は10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましい。 As described above, the monomer (a1) relative to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A) is that the resist pattern can be produced with good resolution and that a resist pattern excellent in dry etching resistance can be easily obtained. The content of the structural unit (a1) derived from -3) is preferably in the range of 10 to 95 mol%, more preferably in the range of 15 to 90 mol%, and still more preferably in the range of 20 to 85 mol%.
酸不安定基(1)を有する構造単位(a1)を誘導できるモノマー(a1−3)について説明したが、次に酸不安定基(2)を有する構造単位(a1)を誘導できるモノマー(a1)、すなわち酸不安定基(2)を有するモノマー(a1)の具体例を挙げる。 The monomer (a1-3) capable of deriving the structural unit (a1) having the acid labile group (1) has been described. Next, the monomer (a1) capable of deriving the structural unit (a1) having the acid labile group (2) ), That is, specific examples of the monomer (a1) having an acid labile group (2).
酸不安定基(2)を有するモノマー(a1)としては、例えば、以下の式(a1−4)で表されるモノマー(a1)(以下、場合により「モノマー(a1−4)」という。)が挙げられる。
式(a1−4)中、
Ra32は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
Ra33は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を表す。
laは0〜4の整数を表す。laが2以上である場合、複数のRa33は同一であっても異なっていてもよい。
Ra34及びRa35はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表す。
Xa2は、単結合又は炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基及び炭素数2〜4のアシルオキシ基に置換されていてもよい。Xa2の脂肪族炭化水素基としては、鎖式炭化水素基であると好ましく、アルカンジイル基であるとより好ましい。該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基又は−N(Rc)−で示される基に置き換わっていてもよい。ここで、Rcは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
Ya3は、炭素数1〜18の炭化水素基であり、好ましくは、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基である。該炭化水素基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基又は炭素数2〜4のアシルオキシ基を有していてもよい。
Examples of the monomer (a1) having an acid labile group (2) include a monomer (a1) represented by the following formula (a1-4) (hereinafter, sometimes referred to as “monomer (a1-4)”). Is mentioned.
In formula (a1-4),
R a32 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
R a33 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyl group, or methacryloyl. Represents a group.
la represents an integer of 0 to 4. When la is 2 or more, the plurality of R a33 may be the same or different.
R a34 and R a35 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
X a2 represents a single bond or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, carbon It may be substituted with an acyl group having 2 to 4 carbon atoms and an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms. The aliphatic hydrocarbon group for X a2 is preferably a chain hydrocarbon group, and more preferably an alkanediyl group. The methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, a sulfonyl group, or a group represented by —N (R c ) —. Here, R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Y a3 is a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, preferably an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. The hydrocarbon group has a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms. It may be.
式(a1−4)のRa32、Ra33、Ra34、Ra35及びXa2の具体例を挙げる。
Ra32の「ハロゲン原子を有してもよいアルキル基」のうち、アルキル基としては、炭素数1〜6の範囲において、すでに例示したものを含む。ハロゲン原子を有するアルキル基としては、該アルキル基に含まれる水素原子がハロゲン原子に置き換わったものである。具体的にハロゲン原子を有するアルキル基を挙げると、例えば、トリフルオロメチル基、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、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基及びトリヨードメチル基などである。
Ra32及びRa33のハロゲン原子、アルコキシ基及びアシル基の具体例はすでに例示したものを含む。
Ra34及びRa35の炭化水素基は、鎖式炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基のいずれであってもよい。その具体例は、各々の炭素数の範囲において、すでに例示したものを含む。これらのうち、該鎖式炭化水素基としては、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−エチルヘキシル基が好ましく、該脂環式炭化水素基としては、シクロヘキシル基、アダマンチル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基及びイソボルニル基などが好ましい。該芳香族炭化水素基は、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、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、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基及び2−メチル−6−エチルフェニルが好ましい。
R a32, R a33, specific examples of R a34, R a35 and X a2 of the formula (a1-4).
Of the “alkyl group optionally having a halogen atom” for R a32 , the alkyl group includes those already exemplified in the range of 1 to 6 carbon atoms. As the alkyl group having a halogen atom, a hydrogen atom contained in the alkyl group is replaced with a halogen atom. Specific examples of the alkyl group having a halogen atom include trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluorobutyl group, perfluorosec-butyl group, perfluorotert-butyl group, perfluoropentyl. Group, perfluorohexyl group, trichloromethyl group, tribromomethyl group, triiodomethyl group and the like.
Specific examples of the halogen atom, alkoxy group and acyl group for R a32 and R a33 include those already exemplified.
Hydrocarbon group R a34 and R a35 are chain hydrocarbon groups may be either an alicyclic hydrocarbon group and aromatic hydrocarbon group. Specific examples thereof include those already exemplified in each carbon number range. Among these, as the chain hydrocarbon group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and 2-ethylhexyl group are preferable. As the formula hydrocarbon group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a 2-alkyladamantan-2-yl group, a 1- (adamantan-1-yl) alkane-1-yl group, an isobornyl group, and the like are preferable. The aromatic hydrocarbon group is phenyl group, naphthyl group, anthryl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group, tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, biphenyl. Group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group and 2-methyl-6-ethylphenyl are preferred.
Ra32及びRa33がアルキル基である場合、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
Ra33のアルコキシ基としては、メトキシ基又はエトキシ基がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
When R a32 and R a33 are alkyl groups, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, a methyl group or an ethyl group is more preferable, and a methyl group is particularly preferable.
As the alkoxy group for R a33 , a methoxy group or an ethoxy group is more preferable, and a methoxy group is particularly preferable.
上述したように、Xa2及びYa3は、これらに含まれる水素原子がハロゲン原子、ヒドロキシ基などに置換されていてもよいが、このように水素原子が置換されている場合、その置換基は好ましくはヒドロキシ基である。 As described above, in X a2 and Y a3 , a hydrogen atom contained therein may be substituted with a halogen atom, a hydroxy group, or the like. When a hydrogen atom is substituted in this way, the substituent is A hydroxy group is preferred.
モノマー(a1−4)としては、例えば、以下のものが挙げられる。なお、以下の例示において、ベンゼン環に含まれる水素原子は、置換基(Ra33)に置換されていることもある。
As a monomer (a1-4), the following are mentioned, for example. In the following examples, the hydrogen atom contained in the benzene ring may be substituted with a substituent (R a33 ).
樹脂(A)が、モノマー(a1−4)に由来する構造単位(a1)を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、10〜95モル%の範囲が好ましく、15〜90モル%の範囲がより好ましく、20〜85モル%の範囲がさらに好ましい。 When the resin (A) has the structural unit (a1) derived from the monomer (a1-4), the content is 10 to 95 mol with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). % Range is preferable, the range of 15-90 mol% is more preferable, and the range of 20-85 mol% is more preferable.
酸不安定基(2)を有するモノマーとして、例えば、式(a1−5)で表されるモノマー(a1)(以下、場合により「モノマー(a1−5)」という。)も用いることができる。
式(a1−5)中、
R31は、水素原子及びメチル基が好ましい。
L1は、酸素原子が好ましい。
L2及びL3は、それぞれ独立に酸素原子又は硫黄原子である。L2及びL3は、一方が酸素原子、他方が硫黄原子であると好ましい。
s1は、1が好ましい。
s2は、0〜2の整数が好ましい。
Z1は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基であり、該アルカンジイル基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。Z1としては、単結合又は−CH2−CO−O−が好ましい。
As the monomer having an acid labile group (2), for example, a monomer (a1) represented by the formula (a1-5) (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1-5)”) may also be used.
In formula (a1-5),
R 31 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
L 1 is preferably an oxygen atom.
L 2 and L 3 are each independently an oxygen atom or a sulfur atom. One of L 2 and L 3 is preferably an oxygen atom and the other is a sulfur atom.
s1 is preferably 1.
s2 is preferably an integer of 0 to 2.
Z 1 is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group constituting the alkanediyl group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. Z 1 is preferably a single bond or —CH 2 —CO—O—.
モノマー(a1−5)としては、例えば、以下のモノマー(a1)が挙げられる。ここでは、R31がメチル基である具体例を示すことにするが、このメチル基を水素原子に置き換えたものも、モノマー(a1−5)の具体例である。
As a monomer (a1-5), the following monomers (a1) are mentioned, for example. Here, specific examples in which R 31 is a methyl group will be shown, but those in which this methyl group is replaced with a hydrogen atom are also specific examples of the monomer (a1-5).
樹脂(A)が、モノマー(a1−5)に由来する構造単位(a1)を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、10〜95モル%の範囲が好ましく、10〜90モル%の範囲がより好ましく、10〜85モル%の範囲がさらに好ましく、10〜70モル%の範囲が一層好ましい。 When the resin (A) has a structural unit (a1) derived from the monomer (a1-5), the content is 10 to 95 mol with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). % Range is preferable, the range of 10 to 90 mol% is more preferable, the range of 10 to 85 mol% is more preferable, and the range of 10 to 70 mol% is more preferable.
<酸安定構造単位>
酸作用特性を有する樹脂(A)としては、構造単位(a)及び構造単位(a1)に加えて、酸不安定基を有さない構造単位(以下、場合により「酸安定構造単位」といい、該酸安定構造単位を誘導するモノマーを、場合により「酸安定モノマー」という。)を有していると好ましい。
<Acid stable structural unit>
As the resin (A) having acid action characteristics, in addition to the structural unit (a) and the structural unit (a1), a structural unit having no acid labile group (hereinafter, sometimes referred to as “acid-stable structural unit”) The monomer for deriving the acid-stable structural unit preferably has an “acid-stable monomer” in some cases.
樹脂(A)が酸安定構造単位を有する場合、構造単位(a1)の含有割合を基準にして、酸安定性構造単位の含有割合を定めるとよい。構造単位(a1)の含有割合と酸安定性構造単位の含有割合との比は、〔構造単位(a1)〕/〔酸安定構造単位〕で表して、好ましくは10〜80モル%/90〜20モル%であり、より好ましくは20〜60モル%/80〜40モル%である。また、構造単位(a1)がアダマンタン環を有する構造単位、特に構造単位(a1−1)を含む場合、構造単位(a1)の総量(100モル%)に対して、構造単位(a1−1)の割合を15モル%以上とすることが好ましい。このようにすると、樹脂(A)を含む本レジスト組成物から得られるレジストパターンのドライエッチング耐性がより良好になる傾向がある。 When the resin (A) has an acid stable structural unit, the content ratio of the acid stable structural unit may be determined based on the content ratio of the structural unit (a1). The ratio of the content ratio of the structural unit (a1) and the content ratio of the acid-stable structural unit is represented by [structural unit (a1)] / [acid-stable structural unit], and preferably 10 to 80 mol% / 90 to It is 20 mol%, More preferably, it is 20-60 mol% / 80-40 mol%. When the structural unit (a1) includes a structural unit having an adamantane ring, particularly the structural unit (a1-1), the structural unit (a1-1) is based on the total amount (100 mol%) of the structural unit (a1). The ratio is preferably 15 mol% or more. If it does in this way, there exists a tendency for the dry etching tolerance of the resist pattern obtained from this resist composition containing resin (A) to become more favorable.
酸安定構造単位としては、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構造単位(以下、「酸安定構造単位(a2)」という場合がある。)及び/又はラクトン環を含有する酸安定構造単位(以下、場合により「酸安定構造単位(a3)」という。)を有する樹脂(A)は、当該樹脂(A)を含む本レジスト組成物を基板に塗布したとき、基板上に形成される塗布膜、又は塗布膜から得られる組成物層が基板との間に優れた密着性を発現し易くなり、この本レジスト組成物は良好な解像度で、レジストパターンを製造することができる。 As the acid stable structural unit, those having a hydroxy group or a lactone ring are preferred. An acid stable structural unit having a hydroxy group (hereinafter sometimes referred to as “acid stable structural unit (a2)”) and / or an acid stable structural unit containing a lactone ring (hereinafter sometimes referred to as “acid stable structural unit (a3)”) When the resist composition containing the resin (A) is applied to a substrate, the resin film (A) having the composition “)”) has a coating film formed on the substrate or a composition layer obtained from the coating film. It becomes easy to express excellent adhesiveness with the substrate, and this resist composition can produce a resist pattern with good resolution.
<酸安定構造単位(a2)>
酸安定構造単位(a2)を樹脂(A)に導入する場合、当該樹脂(A)を含む本レジスト組成物からレジストパターンを製造する際の露光源の種類によって、各々、好適な酸安定構造単位(a2)を選択することができる。すなわち、本レジスト組成物を、KrFエキシマレーザ(波長:248nm)露光、電子線あるいはEUV光などの高エネルギー線による露光に用いる場合には、酸安定構造単位(a2)として、フェノール性ヒドロキシ基を有する酸安定構造単位(a2−0)を樹脂(A)に導入することが好ましい。短波長のArFエキシマレーザ(波長:193nm)露光を用いる場合は、酸安定構造単位(a2)として、後述の式(a2−1)で表される酸安定構造単位を樹脂(A)に導入することが好ましい。このように、樹脂(A)が有する酸安定構造単位(a2)は各々、レジストパターンを製造する際の露光源によって好ましいものを選ぶことができるが、樹脂(A)が有する酸安定構造単位(a2)は、露光源の種類に応じて好適な酸安定構造単位(a2)1種のみを有していてもよく、露光源の種類に応じて好適な酸安定構造単位(a2)2種以上を有していてもよく、或いは、露光源の種類に応じて好適な酸安定構造単位(a2)と、それ以外の酸安定構造単位(a2)とを組み合わせて有していてもよい。
<Acid stable structural unit (a2)>
When the acid stable structural unit (a2) is introduced into the resin (A), a suitable acid stable structural unit is used depending on the type of exposure source when producing a resist pattern from the present resist composition containing the resin (A). (A2) can be selected. That is, when this resist composition is used for KrF excimer laser (wavelength: 248 nm) exposure, exposure with a high energy beam such as an electron beam or EUV light, a phenolic hydroxy group is used as the acid stable structural unit (a2). The acid-stable structural unit (a2-0) having is preferably introduced into the resin (A). When using short-wavelength ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) exposure, an acid stable structural unit represented by the formula (a2-1) described later is introduced into the resin (A) as the acid stable structural unit (a2). It is preferable. Thus, each of the acid stable structural units (a2) possessed by the resin (A) can be selected according to the exposure source used for producing the resist pattern, but the acid stable structural units possessed by the resin (A) ( a2) may have only one type of acid stable structural unit (a2) suitable for the type of exposure source, and two or more types of acid stable structural unit (a2) suitable for the type of exposure source. Or an acid stable structural unit (a2) suitable for the type of exposure source and a combination of other acid stable structural units (a2).
<酸安定構造単位(a2−1)>
酸安定構造単位(a2)としては、以下の式(a2−1)で表される構造単位(以下、場合により「酸安定構造単位(a2−1)」という。)が挙げられる。
式(a2−1)中、
La3は、酸素原子又は*−O−(CH2)k2−CO−O−(k2は1〜7の整数を表す。)を表し、*はカルボニル基との結合手を表す。
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。
<Acid stable structural unit (a2-1)>
Examples of the acid stable structural unit (a2) include a structural unit represented by the following formula (a2-1) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable structural unit (a2-1)”).
In formula (a2-1),
L a3 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k2 —CO—O— (k2 represents an integer of 1 to 7), and * represents a bond to a carbonyl group.
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.
La3は、好ましくは、酸素原子又は、k2が1〜4の整数である*−O−(CH2)k2−CO−O−で表される基であり、より好ましくは、酸素原子又は、*−O−CH2−CO−O−であり、より好ましくは酸素原子である。
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 an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k2 —CO—O—, wherein k2 is an integer of 1 to 4, and more preferably an oxygen atom or * —O—CH 2 —CO—O—, and more preferably an oxygen atom.
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.
酸安定構造単位(a2−1)としては、例えば、以下のものが挙げられる。
As an acid stable structural unit (a2-1), the following are mentioned, for example.
ここに示す式(a2−1−1)〜式(a2−1−17)でそれぞれ表される構造単位(a2−1)において、構造単位(a)の具体例と同様に、部分構造Mを部分構造Aに置き換えたものも構造単位(a2−1)の具体例として挙げることができる。
In the structural unit (a2-1) represented by each of the formula (a2-1-1) to the formula (a2-1-17) shown here, as in the specific example of the structural unit (a), the partial structure M is Those replaced with the partial structure A can also be given as specific examples of the structural unit (a2-1).
例示した酸安定構造単位(a2−1)の中でも、式(a2−1−1)、式(a2−1−2)、式(a2−1−13)及び式(a2−1−15)でそれぞれ表される構造単位(a2−1)、並びにこれらの構造単位(a2−1)の部分構造Mが部分構造Aに置き換わったものが好ましく、式(a2−1−1)、式(a2−1−2)、式(a2−1−13)及び式(a2−1−15)でそれぞれ表される構造単位がより好ましい。これらの構造単位(a2−1)を有する樹脂(A)は、3−ヒドロキシアダマンタン−1−イル(メタ)アクリレート、3,5−ジヒドロキシアダマンタン−1−イル(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリル酸1−(3,5−ジヒドロキシアダマンタン−1−イルオキシカルボニル)メチルを、該樹脂(A)製造用の酸安定モノマーとして用いればよい。 Among the exemplified acid stable structural units (a2-1), in the formula (a2-1-1), the formula (a2-1-2), the formula (a2-1-13), and the formula (a2-1-15) The structural unit (a2-1) represented respectively, and those in which the partial structure M of these structural units (a2-1) is replaced with the partial structure A are preferred, and are represented by the formulas (a2-1-1) and (a2- 1-2), structural units represented by the formula (a2-1-13) and the formula (a2-1-15), respectively, are more preferable. Resin (A) having these structural units (a2-1) is 3-hydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate, 3,5-dihydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate or (meth) acrylic acid 1- (3,5-dihydroxyadamantan-1-yloxycarbonyl) methyl may be used as an acid stable monomer for producing the resin (A).
樹脂(A)が、酸安定構造単位(a2−1)を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、3〜40モル%の範囲が好ましく、3〜35モル%の範囲がより好ましく、3〜30モル%の範囲がさらに好ましく、3〜15モル%が特に好ましい。 When the resin (A) has an acid stable structural unit (a2-1), the content ratio is preferably in the range of 3 to 40 mol% with respect to all the structural units (100 mol%) of the resin (A). The range of 3 to 35 mol% is more preferable, the range of 3 to 30 mol% is more preferable, and 3 to 15 mol% is particularly preferable.
<酸安定構造単位(a2−0)>
酸安定構造単位(a2)は、以下の式(a2−0)で表されるもの(以下、場合により「酸安定構造単位(a2−0)」という。)も挙げることができる。
式(a2−0)中、
Ra30は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
Ra31は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基、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Ra31は互いに同一であっても異なってもよい。
<Acid stable structural unit (a2-0)>
Examples of the acid stable structural unit (a2) include those represented by the following formula (a2-0) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable structural unit (a2-0)”).
In formula (a2-0),
R a30 represents a C 1-6 alkyl group which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
R a31 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyl group, or methacryloyl. Represents a group.
ma represents an integer of 0 to 4. When ma is an integer of 2 or more, the plurality of R a31 may be the same as or different from each other.
Ra30のハロゲン原子及びハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基としては、式(a1−4)のRa32で例示したものと同じである。これらのうち、Ra30は、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
Ra31のアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、炭素数1又は2のアルキル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
Ra31のアルコキシ基としては、式(a1−4)のRa33で例示したものと同じものを挙げることができる。これらのうち、Ra31は、炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基又はエトキシ基がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
maは0、1又は2が好ましく、0又は1がより好ましく、0が特に好ましい。
The alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom and a halogen atom of R a30, are the same as those exemplified in R a32 of formula (a1-4). Among these, R a30 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a methyl group.
As the alkyl group for R a31 , an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms is more preferable, and a methyl group is particularly preferable.
As the alkoxy group for R a31, the same groups as those exemplified for R a33 in formula (a1-4) can be mentioned. Among these, R a31 is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methoxy group or an ethoxy group, and particularly preferably a methoxy group.
ma is preferably 0, 1 or 2, more preferably 0 or 1, and particularly preferably 0.
酸安定構造単位(a2−0)を、該酸安定構造単位(a2−0)を誘導する酸安定モノマー(以下、場合により「酸安定モノマー(a2−0)」という。)で例示すると、以下のとおりである。
ここに示す酸安定モノマー(a2−0)の具体例において、ベンゼン環に結合しているメチル基やエチル基を、Ra31として例示したその他の置換基に置き換えたものも、酸安定モノマー(a2−0)の具体例である。
When the acid stable structural unit (a2-0) is exemplified by an acid stable monomer (hereinafter, sometimes referred to as “acid stable monomer (a2-0)”) from which the acid stable structural unit (a2-0) is derived, It is as follows.
In the specific examples of the acid stable monomer (a2-0) shown here, the methyl group and ethyl group bonded to the benzene ring are replaced with other substituents exemplified as R a31 , and the acid stable monomer (a2 -0).
このような酸安定モノマー(a2−0)を用いて、樹脂(A)を製造する場合は、該酸安定モノマー(a2−0)にあるフェノール性ヒドロキシ基が保護基で保護されているモノマーを用いることもできる。例えば、酸で脱離する保護基で保護されたフェノール性ヒドロキシ基は、酸との接触により脱保護されるため、これを用いて重合した重合体から容易に酸安定構造単位(a2−0)の前駆構造単位を有する樹脂を製造することができる。ただし、樹脂(A)は上述のとおり、酸不安定基を有する構造単位(a1)を有することもあるので、フェノール性ヒドロキシ基が適当な保護基で保護されてなるモノマーに由来する構造単位を脱保護する際には、この構造単位(a1)にある酸不安定基を著しく損なわないよう、塩基との接触により脱保護することが好ましい。塩基との接触により脱保護する保護基としては例えば、アセチル基等が好ましい。塩基としては、例えば、4−ジメチルアミノピリジン及びトリエチルアミンなどが挙げられる。 When the resin (A) is produced using such an acid stable monomer (a2-0), a monomer in which the phenolic hydroxy group in the acid stable monomer (a2-0) is protected with a protecting group is used. It can also be used. For example, a phenolic hydroxy group protected with a protecting group capable of leaving with an acid is deprotected by contact with an acid, so that an acid-stable structural unit (a2-0) can be easily obtained from a polymer polymerized using the phenolic hydroxy group. A resin having a precursor structural unit can be produced. However, since the resin (A) may have a structural unit (a1) having an acid labile group as described above, a structural unit derived from a monomer in which a phenolic hydroxy group is protected with an appropriate protective group. When deprotecting, it is preferable to deprotect by contact with a base so that the acid labile group in the structural unit (a1) is not significantly impaired. As the protecting group to be deprotected by contact with a base, for example, an acetyl group is preferable. Examples of the base include 4-dimethylaminopyridine and triethylamine.
酸安定モノマー(a2−0)の中では、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。4−ヒドロキシスチレン又は4−ヒドロキシ−α−メチルスチレンを用いて、樹脂(A)を製造する際には、これらにあるフェノール性ヒドロキシ基が適当な保護基で保護したものを用いることが好ましい。 Among the acid stable monomers (a2-0), 4-hydroxystyrene or 4-hydroxy-α-methylstyrene is particularly preferable. When the resin (A) is produced using 4-hydroxystyrene or 4-hydroxy-α-methylstyrene, it is preferable to use a resin in which a phenolic hydroxy group is protected with an appropriate protective group.
樹脂(A)が、酸安定構造単位(a2−0)を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜95モル%の範囲が好ましく、10〜80モル%の範囲がより好ましく、15〜80モル%の範囲がさらに好ましい。 When the resin (A) has an acid stable structural unit (a2-0), the content is preferably in the range of 5 to 95 mol% with respect to all the structural units (100 mol%) of the resin (A). The range of 10-80 mol% is more preferable, and the range of 15-80 mol% is more preferable.
<酸安定構造単位(a3)>
酸安定構造単位(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−ブチロラクトン環及びδ−バレロラクトン環のような単環式でもよく、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 structural unit (a3)>
The lactone ring included in the acid stable structural unit (a3) may be monocyclic such as β-propiolactone ring, γ-butyrolactone ring and δ-valerolactone ring, and the monocyclic lactone ring and other rings Or a condensed ring. Among these lactone rings, a γ-butyrolactone ring and a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and another ring are preferable.
酸安定構造単位(a3)は好ましくは、以下の式(a3−1)、式(a3−2)又は式(a3−3)で表されるものである。樹脂(A)は、これらのうち1種のみを有していてもよく、2種以上を有していてもよい。なお、以下の説明においては、式(a3−1)で示されるものを「酸安定構造単位(a3−1)」といい、式(a3−2)で示されるものを「酸安定構造単位(a3−2)」といい、式(a3−3)で示されるものを「酸安定構造単位(a3−3)」とそれぞれいう場合がある。 The acid stable structural unit (a3) is preferably one represented by the following formula (a3-1), formula (a3-2) or formula (a3-3). Resin (A) may have only 1 type among these, and may have 2 or more types. In the following description, what is represented by the formula (a3-1) is referred to as “acid-stable structural unit (a3-1)”, and what is represented by the formula (a3-2) is “acid-stable structural unit ( a-3) ”, and the compound represented by the formula (a3-3) may be referred to as“ acid-stable structural unit (a3-3) ”.
[式(a3−1)中、
La4は、酸素原子又は*−O−(CH2)k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
Ra18は、水素原子又はメチル基を表す。
p1は0〜5の整数を表す。
Ra21は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表し、p1が2以上の場合、複数のRa21は互いに同一であっても異なってもよい。
式(a3−2)中、
La5は、酸素原子又は*−O−(CH2)k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
q1は、0〜3の整数を表す。
Ra22は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表し、q1が2以上の場合、複数のRa22は、互いに同一であっても異なってもよい。
式(a3−3)中、
La6は、酸素原子又は*−O−(CH2)k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
Ra20は、水素原子又はメチル基を表す。
r1は、0〜3の整数を表す。
Ra23は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表し、r1が2以上の場合、複数のRa23は、互いに同一であっても異なってもよい。]
[In the formula (a3-1),
L a4 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7). * Represents a bond with a carbonyl group.
R a18 represents a hydrogen atom or a methyl group.
p1 represents an integer of 0 to 5.
R a21 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and when p1 is 2 or more, a plurality of R a21 may be the same as or different from each other.
In formula (a3-2),
L a5 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7). * Represents a bond to a carbonyl group.
q1 represents an integer of 0 to 3.
R a22 represents a carboxy group, a cyano group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and when q1 is 2 or more, the plurality of R a22 may be the same as or different from each other.
In formula (a3-3),
L a6 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7). * Represents a bond to a carbonyl group.
R a20 represents a hydrogen atom or a methyl group.
r1 represents an integer of 0 to 3.
R a23 represents a carboxy group, a cyano group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. When r1 is 2 or more, a plurality of R a23 may be the same as or different from each other. ]
式(a3−1)〜式(a3−3)において、La4〜La6の具体例は、式(a2−1)のLa3で説明したものと同じものが挙げられる。
La4〜La6は、それぞれ独立に、酸素原子又は、k3が1〜4の整数である*−O−(CH2)k3−CO−O−で表される基が好ましく、酸素原子又は、*−O−CH2−CO−O−がより好ましく、さらに好ましくは酸素原子である。
Ra18〜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、q1及びr1は、それぞれ独立に、好ましくは0〜2の整数であり、より好ましくは0又は1である。
In Formula (a3-1) to Formula (a3-3), specific examples of L a4 to La 6 are the same as those described for L a3 in Formula (a2-1).
L a4 to L a6 are each independently an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O— in which k3 is an integer of 1 to 4, preferably an oxygen atom or * —O—CH 2 —CO—O— is more preferable, and an oxygen atom is more preferable.
R a18 to R a21 are preferably methyl groups.
R a22 and R a23 are each independently preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
p1, q1 and r1 are each independently preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1.
酸安定構造単位(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 structural unit (a3-1) include the following.
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構造単位(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 structural unit (a3-2) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and norbornane ring include the following.
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構造単位(a3−3)は例えば、以下のものが挙げられる。
ここに示す式(a3−1−1)〜式(a3−1−11)でそれぞれ表される構造単位(a3−1)、式(a3−2−1)〜式(a3−2−11)でそれぞれ表される構造単位(a3−2)及び式(a3−3−1)〜式(a3−3−6)でそれぞれ表される構造単位(a3−3)において、構造単位(a)の例示と同様に、部分構造Mを部分構造Aに置き換えたものも、各々構造単位(a3−1)、構造単位(a3−2)及び構造単位(a3−3)の具体例として挙げることができる。また、この例示において、ラクトン環が有する置換基(Ra21〜Ra23)としてメチル基を有するものも挙げたが、このメチル基を上述のような基に置き換えたものも、酸安定構造単位(a3)の具体例である。
Examples of the acid stable structural unit (a3-3) having a condensed ring of γ-butyrolactone ring and cyclohexane ring include the following.
Structural units (a3-1) and (a3-2-1) to (a3-2-11) represented by formulas (a3-1-1) to (a3-1-11) shown here, respectively In the structural unit (a3-2) and the structural unit (a3-3) represented by the formula (a3-3-1) to the formula (a3-3-6), respectively, Similarly to the examples, those in which the partial structure M is replaced with the partial structure A can also be given as specific examples of the structural unit (a3-1), the structural unit (a3-2), and the structural unit (a3-3). . Moreover, in this illustration, those having a methyl group as the substituents (R a21 to R a23 ) of the lactone ring are also mentioned, but those in which this methyl group is replaced with the above groups are also acid stable structural units ( This is a specific example of a3).
酸安定構造単位(a3)の中でも、α−(メタ)アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、β−(メタ)アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、α−(メタ)アクリロイロキシ−β,β−ジメチル−γ−ブチロラクトン、α−(メタ)アクリロイロキシ−α−メチル−γ−ブチロラクトン、β−(メタ)アクリロイロキシ−α−メチル−γ−ブチロラクトン、(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−フリル及び(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−オキソエチルから誘導される酸安定構造単位(a3)が好ましい。 Among the acid stable structural units (a3), α- (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone, β- (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone, α- (meth) acryloyloxy-β, β-dimethyl-γ-butyrolactone, α -(Meth) acryloyloxy-α-methyl-γ-butyrolactone, β- (meth) acryloyloxy-α-methyl-γ-butyrolactone, (meth) acrylic acid (5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1 .0 3,7] nonane-2-yl, (meth) acrylic acid 2- tetrahydro-2-oxo-3-furyl, and (meth) acrylic acid (5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1 .0 3,7] nonane-2-yloxy) stabilized acid is derived from 2-oxoethyl structural unit (a3) is preferable.
樹脂(A)が、酸安定構造単位(a3−1)、酸安定構造単位(a3−2)及び酸安定構造単位(a3−3)からなる群より選ばれる酸安定構造単位(a3)を有する場合、その合計含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜60モル%の範囲が好ましく、5〜50モル%の範囲がより好ましく、10〜40モル%の範囲がさらに好ましく、15〜40モル%の範囲がより好ましく、20〜40モル%の範囲が一層好ましい。
また、酸安定構造単位(a3−1)、酸安定構造単位(a3−2)及び酸安定構造単位(a3−3)それぞれの含有量は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜60モル%の範囲が好ましく、10〜55モル%の範囲がより好ましく、20〜50モル%の範囲がさらに好ましく、20〜45モル%の範囲が一層好ましい。
The resin (A) has an acid stable structural unit (a3) selected from the group consisting of an acid stable structural unit (a3-1), an acid stable structural unit (a3-2), and an acid stable structural unit (a3-3). In this case, the total content is preferably in the range of 5 to 60 mol%, more preferably in the range of 5 to 50 mol%, and more preferably 10 to 40 mol based on the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). % Range is more preferable, the range of 15-40 mol% is more preferable, and the range of 20-40 mol% is still more preferable.
The content of each of the acid stable structural unit (a3-1), the acid stable structural unit (a3-2), and the acid stable structural unit (a3-3) is the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). On the other hand, the range of 5-60 mol% is preferable, the range of 10-55 mol% is more preferable, the range of 20-50 mol% is more preferable, and the range of 20-45 mol% is still more preferable.
<酸安定モノマー(a4)>
樹脂(A)は、酸安定構造単位(a2)及び酸安定構造単位(a3)以外の酸安定構造単位を有していてもよい。このような酸安定構造単位を、当該酸安定構造単位を誘導し得る酸安定モノマーを示すことで説明する。以下、酸安定構造単位(a2)及び酸安定構造単位(a3)以外の酸安定構造単位を誘導し得る酸安定モノマーを、場合により「酸安定モノマー(a4)」という。
<Acid-stable monomer (a4)>
The resin (A) may have an acid stable structural unit other than the acid stable structural unit (a2) and the acid stable structural unit (a3). Such an acid stable structural unit will be described by showing an acid stable monomer capable of deriving the acid stable structural unit. Hereinafter, the acid stable monomer capable of deriving an acid stable structural unit other than the acid stable structural unit (a2) and the acid stable structural unit (a3) is sometimes referred to as “acid stable monomer (a4)”.
かかる酸安定モノマー(a4)としては、以下の式(a4−1)で表される無水マレイン酸、下記式(a4−2)で表される無水イタコン酸、及び、下記式(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(以下、「酸安定モノマー(a4−3)」という場合がある。)などを挙げることができる。
[式(a4−3)中、
Ra25及びRa26は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜3のアルキル基、シアノ基、カルボキシ基又は−COORa27を表すか、或いはRa25及びRa26は互いに結合して−CO−O−CO−を形成する。
Ra27は、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に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(例えばRa27は、第三級炭素原子が−O−と結合するものを含まない)〕
As this acid stable monomer (a4), maleic anhydride represented by the following formula (a4-1), itaconic anhydride represented by the following formula (a4-2), and the following formula (a4-3) And an acid-stable monomer having a norbornene ring represented by the formula (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer (a4-3)”).
[In the formula (a4-3),
R a25 and R a26 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms which may have a hydroxy group, a cyano group, a carboxy group or —COOR a27 , or R a25 and R a26 a26 combine with each other to form —CO—O—CO—.
R a27 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. However, those in which —COOR a27 is an acid labile group are excluded (for example, R a27 does not include those in which a tertiary carbon atom is bonded to —O—).]
式(a4−3)のRa25及びRa26において、ヒドロキシ基を有していてもよいアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基及び2−ヒドロキシエチル基などが好ましい。
Ra27の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜8のアルキル基及び炭素数4〜18の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基及び炭素数4〜12の脂環式炭化水素基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、2−オキソ−オキソラン−3−イル基及び2−オキソ−オキソラン−4−イル基などがさらに好ましい。
In R a25 and R a26 in formula (a4-3), the alkyl group which may have a hydroxy group is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, a 2-hydroxyethyl group, or the like.
The aliphatic hydrocarbon group for R a27 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 18 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a carbon number. 4 to 12 alicyclic hydrocarbon groups, more preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 2-oxo-oxolan-3-yl group, and a 2-oxo-oxolan-4-yl group.
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−メタノール及び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) include 2-norbornene, 2-hydroxy-5-norbornene, 5-norbornene-2-carboxylic acid, methyl 5-norbornene-2-carboxylate, and 5-norbornene-2- Examples thereof include 2-hydroxy-1-ethyl carboxylate, 5-norbornene-2-methanol and 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride.
樹脂(A)が、式(a4−1)で表される無水マレイン酸に由来する構造単位、式(a4−2)で表される無水イタコン酸に由来する構造単位及びモノマー(a4−3)に由来する構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の酸安定構造単位を有する場合、その合計含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、2〜40モル%の範囲が好ましく、3〜30モル%の範囲がより好ましく、5〜20モル%の範囲がさらに好ましい。 The resin (A) is a structural unit derived from maleic anhydride represented by the formula (a4-1), a structural unit derived from itaconic anhydride represented by the formula (a4-2), and a monomer (a4-3). In the case of having at least one acid-stable structural unit selected from the group consisting of structural units derived from, the total content is 2 to 40 moles with respect to all structural units (100 mole%) of the resin (A) % Range is preferable, the range of 3-30 mol% is more preferable, and the range of 5-20 mol% is more preferable.
さらに、酸安定モノマー(a4)としては、例えば、式(a4−4)で表されるスルトン環を有する酸安定モノマー(以下、場合により「酸安定モノマー(a4−4)」という。)などが挙げられる。
[式(a4−4)中、
La7は、酸素原子又は*−T−(CH2)k2−CO−O−を(k2は1〜7の整数を表す。Tは酸素原子又はNHである。)表し、*はカルボニル基との結合手を表す。
Ra28は、水素原子又はメチル基を表す。
W16は、置換基を有していてもよいスルトン環基を表す。]
Furthermore, examples of the acid stable monomer (a4) include an acid stable monomer having a sultone ring represented by the formula (a4-4) (hereinafter, sometimes referred to as “acid stable monomer (a4-4)”). Can be mentioned.
[In the formula (a4-4),
L a7 represents an oxygen atom or * -T— (CH 2 ) k2 —CO—O— (k2 represents an integer of 1 to 7. T is an oxygen atom or NH), and * represents a carbonyl group Represents the bond hand.
R a28 represents a hydrogen atom or a methyl group.
W 16 represents a sultone ring group which may have a substituent. ]
スルトン環基に含まれるスルトン環としては、脂環式炭化水素を構成するメチレン基のうち、隣り合うメチレン基2つが、一方が酸素原子、他方がスルホニル基に置き換わったものであり、下記に示すものなどが挙げられる。スルトン環基の代表例は、下記スルトン環にある水素原子の1つが、結合手に置き換わったものであり、式(a4−4)においてはLa7との結合手が該当する。
置換基を有していてもよいスルトン環基とは、上述の結合手に置き換わった水素原子以外の水素原子がさらに置換基(水素原子以外の1価の基)に置き換わったものであり、該置換基は、ヒドロキシ基、シアノ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のフッ化アルキル基、炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜7のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜7のアシル基及び炭素数1〜8のアシルオキシ基からなる群より選ばれる。
The sultone ring contained in the sultone ring group is a methylene group constituting an alicyclic hydrocarbon in which two adjacent methylene groups are replaced with one oxygen atom and the other with a sulfonyl group. Things. A typical example of the sultone ring group is one in which one of the hydrogen atoms in the sultone ring shown below is replaced with a bond, and in the formula (a4-4), the bond with L a7 corresponds.
The sultone ring group which may have a substituent is a group in which a hydrogen atom other than a hydrogen atom replaced with the above bond is further replaced with a substituent (a monovalent group other than a hydrogen atom), The substituent is a hydroxy group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, carbon It is selected from the group consisting of an alkoxycarbonyl group having 1 to 7 carbon atoms, an acyl group having 1 to 7 carbon atoms, and an acyloxy group having 1 to 8 carbon atoms.
酸安定モノマー(a4−4)としては、例えば、以下のものが挙げられる。
As an acid stable monomer (a4-4), the following are mentioned, for example.
ここに示した酸安定モノマー(a4−4)において、部分構造M’を部分構造A’に置き換えたものも、酸安定モノマー(a4−4)として挙げることができる。
In the acid-stable monomer (a4-4) shown here, those in which the partial structure M ′ is replaced with the partial structure A ′ can also be exemplified as the acid-stable monomer (a4-4).
樹脂(A)が、酸安定モノマー(a4−4)に由来する酸安定構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、2〜40モル%の範囲が好ましく、3〜35モル%の範囲がより好ましく、5〜30モル%の範囲がさらに好ましい。 When the resin (A) has an acid stable structural unit derived from the acid stable monomer (a4-4), the content is 2 to 40 with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range of mol% is preferable, the range of 3-35 mol% is more preferable, and the range of 5-30 mol% is more preferable.
また、酸安定モノマー(a4)としては、例えば、以下に示すようなフッ素原子を有する酸安定モノマー(以下、「酸安定モノマー(a4−5)」という場合がある。)も使用できる。
As the acid stable monomer (a4), for example, an acid stable monomer having a fluorine atom as shown below (hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer (a4-5)”) can also be used.
このような酸安定モノマー(a4−5)の中でも、単環式又は多環式の脂環を有する(メタ)アクリル酸5−(3,3,3−トリフルオロ−2−ヒドロキシ−2−[トリフルオロメチル]プロピル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル、(メタ)アクリル酸6−(3,3,3−トリフルオロ−2−ヒドロキシ−2−[トリフルオロメチル]プロピル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル、(メタ)アクリル酸4,4−ビス(トリフルオロメチル)−3−オキサトリシクロ[4.2.1.02,5]ノニルが好ましい。 Among such acid-stable monomers (a4-5), (meth) acrylic acid 5- (3,3,3-trifluoro-2-hydroxy-2- [2-] having a monocyclic or polycyclic alicyclic ring. Trifluoromethyl] propyl) bicyclo [2.2.1] hept-2-yl, 6- (3,3,3-trifluoro-2-hydroxy-2- [trifluoromethyl] propyl (meth) acrylate) Bicyclo [2.2.1] hept-2-yl and 4,4-bis (trifluoromethyl) -3-oxatricyclo [4.2.1.0 2,5 ] nonyl (meth) acrylate are preferred. .
樹脂(A)が、酸安定モノマー(a4−5)に由来する酸安定構造単位を有する場合、その合計含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、1〜20モル%の範囲が好ましく、2〜15モル%の範囲がより好ましく、3〜10モル%の範囲がさらに好ましい。 When the resin (A) has an acid-stable structural unit derived from the acid-stable monomer (a4-5), the total content is 1 to 1 with respect to all the structural units (100 mol%) of the resin (A). The range of 20 mol% is preferable, the range of 2-15 mol% is more preferable, and the range of 3-10 mol% is more preferable.
<酸安定モノマー(a4−6)>
酸安定モノマー(a4)としては、以下の式(3)で表される基を有する酸安定モノマーも用いることができる。以下、式(3)で表される基を有する酸安定モノマーを、場合により「酸安定モノマー(a4−6)」という。
[式(3)中、R10は、炭素数1〜6のフッ化アルキル基を表す。*は結合手を表す。]
<Acid stable monomer (a4-6)>
As the acid stable monomer (a4), an acid stable monomer having a group represented by the following formula (3) can also be used. Hereinafter, the acid-stable monomer having a group represented by the formula (3) is sometimes referred to as “acid-stable monomer (a4-6)”.
[In Formula (3), R 10 represents a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. * Represents a bond. ]
R10のフッ化アルキル基としては、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、1,1−ジフルオロエチル基、2,2−ジフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロプロピル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル基、ペルフルオロエチルメチル基、1−(トリフルオロメチル)−1,2,2,2−テトラフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,2,2−テトラフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、ペルフルオロブチル基、1,1−ビス(トリフルオロ)メチル−2,2,2−トリフルオロエチル基、2−(ペルフルオロプロピル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロペンチル基、ペルフルオロペンチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロペンチル基、1,1−ビス(トリフルオロメチル)−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、パーフルオロペンチル基、2−(ペルフルオロブチル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロヘキシル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−ドデカフルオロヘキシル基、ペルフルオロペンチルメチル基及びペルフルオロヘキシル基が挙げられる。 Examples of the fluorinated alkyl group for R 10 include a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a 1,1-difluoroethyl group, a 2,2-difluoroethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a perfluoroethyl group, 1,1,2,2-tetrafluoropropyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluoropropyl group, perfluoroethylmethyl group, 1- (trifluoromethyl) -1,2,2,2 -Tetrafluoroethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,2,2-tetrafluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluorobutyl group, 1,1,2,2,3, 3,4,4-octafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1-bis (trifluoro) methyl-2,2,2-trifluoroethyl group, 2- (perfluoropropyl) ester Tyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluoropentyl group, perfluoropentyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-decafluoro Pentyl group, 1,1-bis (trifluoromethyl) -2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, perfluoropentyl group, 2- (perfluorobutyl) ethyl group, 1,1,2,2 3,3,4,4,5,5-decafluorohexyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-dodecafluorohexyl group, perfluoropentylmethyl Groups and perfluorohexyl groups.
R10のフッ化アルキル基は、その炭素数が1〜4であると好ましく、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基及びペルフルオロプロピル基がより好ましく、トリフルオロメチル基が特に好ましい。 The fluorinated alkyl group of R 10 preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, and a perfluoropropyl group, and particularly preferably a trifluoromethyl group.
酸安定モノマー(a4−6)としては、例えば、以下で表されるものが挙げられる。
ここに示した酸安定モノマー(a4−6)の具体例において、酸安定モノマー(a4−4)の具体例と同様に、部分構造M’を部分構造A’に置き換えたものも、酸安定モノマー(a4−6)の具体例として含む。
As an acid stable monomer (a4-6), what is represented by the following is mentioned, for example.
In the specific example of the acid stable monomer (a4-6) shown here, as in the specific example of the acid stable monomer (a4-4), the partial structure M ′ is replaced with the partial structure A ′. It is included as a specific example of (a4-6).
また、酸安定モノマー(a4−6)としては、以下のものも挙げることができる。
Moreover, the following can also be mentioned as an acid stable monomer (a4-6).
樹脂(A)が、酸安定モノマー(a4−6)に由来する酸安定構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜90モル%の範囲が好ましく、10〜80モル%の範囲がより好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。 When the resin (A) has an acid stable structural unit derived from the acid stable monomer (a4-6), the content ratio is 5 to 90 with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range of mol% is preferable, the range of 10-80 mol% is more preferable, and the range of 20-70 mol% is more preferable.
<酸安定モノマー(a4−7)>
酸安定モノマー(a4)としては、以下の式(4)で表される基を有する酸安定モノマーが挙げられる。
[式(4)中、
R11は置換基を有してもよい炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を表す。
R12は、置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、ヘテロ原子を含んでいてもよい。
A3は、単結合、−(CH2)m10−SO2−O−*又は−(CH2)m10−CO−O−*を表し、ここに示す−(CH2)m10−を構成するメチレン基は、酸素原子、カルボニル基又はスルホニル基に置き換わっていてもよく、−(CH2)m10−に含まれる水素原子は、フッ素原子に置き換わっていてもよい。
m10は、1〜12の整数を表す。]
<Acid stable monomer (a4-7)>
Examples of the acid stable monomer (a4) include acid stable monomers having a group represented by the following formula (4).
[In Formula (4),
R 11 represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms which may have a substituent.
R 12 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and the hydrocarbon group may contain a hetero atom.
A 3 represents a single bond, — (CH 2 ) m10 —SO 2 —O— * or — (CH 2 ) m10 —CO—O— *, and methylene constituting — (CH 2 ) m10 — shown here. The group may be replaced with an oxygen atom, a carbonyl group or a sulfonyl group, and the hydrogen atom contained in — (CH 2 ) m10 — may be replaced with a fluorine atom.
m10 represents an integer of 1 to 12. ]
R11における炭素数6〜12の芳香族炭化水素基は、炭素数の上限が異なる以外は、式(2)のRb1〜Rb3におけるアリール基の例示と同じものを含む。これら芳香族炭化水素基が置換基を有する場合、その置換基は、炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン原子、フェニル基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、フェニルオキシ基及びtert−ブチルフェニル基などである。なお、炭素数1〜4のアルキル基が置換したアリール基とは、Rb1〜Rb3として例示したものと同じである。 The aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms in R 11 includes the same examples as the aryl groups in R b1 to R b3 of formula (2) except that the upper limit of the carbon number is different. When these aromatic hydrocarbon groups have a substituent, the substituent is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, a phenyl group, a nitro group, a cyano group, a hydroxy group, a phenyloxy group, and tert-butylphenyl. Group. The aryl group substituted by an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is the same as those exemplified as R b1 to R b3 .
R11としては、以下の基が挙げられる。なお、*は炭素原子との結合手である。
Examples of R 11 include the following groups. Note that * is a bond with a carbon atom.
R12における炭素数1〜12の炭化水素基は、鎖式脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基のいずれでもよい。
脂肪族炭化水素基としては、典型的にはアルキル基であり、その具体例は式(a1−4)のRa34及びRa35として例示したものと同じである。脂環式炭化水素基としては、炭素数の上限が異なる以外は、式(1)のRa1〜Ra3で例示したものと同じある。
なお、R12が脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基である場合、これら脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基はヘテロ原子を含んでいてもよい。ヘテロ原子としては、ハロゲン原子、硫黄原子、酸素原子及び窒素原子などである〔連結基として、スルホニル基、カルボニル基を含む形態でもよい〕。
このようなヘテロ原子を含むR12としては、以下の基が挙げられる。
The hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms in R 12 may be any of a chain aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group, typically an alkyl group, specific examples thereof are the same as those exemplified as R a34 and R a35 of formula (a1-4). The alicyclic hydrocarbon group is the same as that exemplified for R a1 to R a3 in the formula (1) except that the upper limit of the carbon number is different.
In addition, when R < 12 > is an aliphatic hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group, these aliphatic hydrocarbon groups or alicyclic hydrocarbon groups may contain a hetero atom. The hetero atom is a halogen atom, a sulfur atom, an oxygen atom, a nitrogen atom or the like [a sulfonyl group or a carbonyl group may be included as a linking group].
Examples of R 12 containing such a heteroatom include the following groups.
R12が芳香族炭化水素基である場合、その具体例は、R11の場合と同じである。 When R 12 is an aromatic hydrocarbon group, specific examples thereof are the same as those for R 11 .
A3としては、下記に示す基が挙げられる。
Examples of A 3 include the following groups.
式(4)で表される基を含む酸安定モノマー(a4)としては、例えば、式(a4−7)で表される酸安定モノマー(以下、場合により「酸安定モノマー(a4−7)」という。)が挙げられる。
[式(a4−7)中、
R13は、水素原子又はメチル基を表す。
R11、R12及びA3は、上記と同じ意味を表す。]
As the acid stable monomer (a4) containing a group represented by the formula (4), for example, an acid stable monomer represented by the formula (a4-7) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer (a4-7)”) Said).
[In the formula (a4-7),
R 13 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 11 , R 12 and A 3 represent the same meaning as described above. ]
酸安定モノマー(a4−7)としては、例えば、以下のものが挙げられる。
ここに示した酸安定モノマー(a4−7)の具体例において、酸安定モノマー(a4−4)の例示と同様に、部分構造M’を部分構造A’に置き換えたものも、酸安定モノマー(a4−7)の具体例として含む。
Examples of the acid stable monomer (a4-7) include the following.
In the specific examples of the acid-stable monomer (a4-7) shown here, as in the case of the acid-stable monomer (a4-4), the partial structure M ′ is replaced with the partial structure A ′. It is included as a specific example of a4-7).
樹脂(A)が、酸安定モノマー(a4−7)に由来する酸安定構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜90モル%の範囲が好ましく、10〜80モル%の範囲がより好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。 When the resin (A) has an acid stable structural unit derived from the acid stable monomer (a4-7), the content thereof is 5 to 90 with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range of mol% is preferable, the range of 10-80 mol% is more preferable, and the range of 20-70 mol% is more preferable.
<酸安定モノマー(a4−8)>
酸安定モノマー(a4)としては、以下の式(a4−8)で示されるモノマー(以下、場合により「酸安定モノマー(a4−8)」という。)も用いることができる。
[式(a4−8)中、
環W3は、炭素数3〜36の脂肪族環を表す。
A4は、単結合又は炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表す。該脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよいが、A3のうち、酸素原子に結合している原子は炭素原子である。
R14は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のハロゲン化アルキル基を表す。
R15及びR16は、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のハロゲン化アルキル基を表す。
<Acid stable monomer (a4-8)>
As the acid stable monomer (a4), a monomer represented by the following formula (a4-8) (hereinafter sometimes referred to as “acid stable monomer (a4-8)”) may also be used.
[In the formula (a4-8),
Ring W 3 represents an aliphatic ring having 3 to 36 carbon atoms.
A 4 represents a single bond or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms. The methylene group contained in the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group, but among A 3 , the atom bonded to the oxygen atom is a carbon atom.
R 14 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 15 and R 16 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
環W3は、単環式又は多環式の炭素数3〜36の脂肪族環であり、その炭素数は5〜18の範囲が好ましく、6〜12の範囲がより好ましい。より具体的には、すでに脂環式炭化水素基の説明において、式(KA−1)〜式(KA−22)で示した脂環式炭化水素の形式で示した脂肪族環を挙げることができる。すなわち、式(a6−1)において
で示される部分構造は、式(KA−1)〜式(KA−22)で示した脂環式炭化水素に含まれる1個の水素原子がA4との結合手に、脂環式炭化水素の環を構成する1つの炭素原子に結合している2つの水素原子が、−O−CO−R15及び−O−CO−R16との結合手に置き換わったものを挙げることができる。
環W3である脂肪族環としては、シクロヘキサン環、アダマンタン環、ノルボルナン環及びノルボルネン環が好ましい。
Ring W 3 is a monocyclic or polycyclic aliphatic ring having 3 to 36 carbon atoms, and the carbon number thereof is preferably in the range of 5 to 18, and more preferably in the range of 6 to 12. More specifically, in the description of the alicyclic hydrocarbon group, the aliphatic ring shown in the form of the alicyclic hydrocarbon represented by the formula (KA-1) to the formula (KA-22) may be mentioned. it can. That is, in formula (a6-1)
In the partial structure represented by the formula (KA-1) to the formula (KA-22), one hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon represented by the formula (KA-22) is bonded to A 4 to form an alicyclic hydrocarbon. And those in which two hydrogen atoms bonded to one carbon atom constituting the ring are replaced with bonds to —O—CO—R 15 and —O—CO—R 16 .
As the aliphatic ring which is ring W 3 , a cyclohexane ring, an adamantane ring, a norbornane ring and a norbornene ring are preferable.
A4の脂肪族炭化水素基は、炭素数が17以下の範囲において、すでに例示したアルカンジイル基及び2価の脂環式炭化水素基を挙げることができ、炭素数が17以下の範囲であれば、アルカンジイル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた脂肪族炭化水素基であってもよい。また、A4の脂肪族炭化水素基は置換基を有していてもよい。
ここで、アルカンジイル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた脂肪族炭化水素基の代表例を示しておく。かかる脂肪族炭化水素基としては、以下の式(Xx−A)、式(Xx−B)及び式(Xx−C)で表される基などが挙げられる。
式中、
XX1及びXX2は、それぞれ独立に、単結合又は置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基を表し、XX1及びXX2がともに単結合であることはなく、式(Xx−A)、式(Xx−B)及び式(Xx−C)で表される基の総炭素数は17以下である。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group for A 4 include the alkanediyl groups and divalent alicyclic hydrocarbon groups exemplified above in the range of 17 or less carbon atoms, and those having a carbon number of 17 or less. For example, it may be an aliphatic hydrocarbon group in which an alkanediyl group and an alicyclic hydrocarbon group are combined. Further, the aliphatic hydrocarbon group of A 4 may have a substituent.
Here, a representative example of an aliphatic hydrocarbon group in which an alkanediyl group and an alicyclic hydrocarbon group are combined is shown. Examples of the aliphatic hydrocarbon group include groups represented by the following formula (X x -A), formula (X x -B), and formula (X x -C).
Where
X X1 and X X2 each independently represent a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, and X X1 and X X2 are not single bonds, The total number of carbon atoms of the groups represented by formula (X x -A), formula (X x -B), and formula (X x -C) is 17 or less.
また、すでに述べたように、A4の脂肪族炭化水素基は、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基が、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。このような基の代表例としては、例えば、式(a)の基(a−1)で例示したものを含む。ただし、この基(a−1)の具体例において、*1及び*2のうち、一方は環W3との結合手に、他方は酸素原子との結合手に読み替える。 As described above, in the aliphatic hydrocarbon group of A 4 , the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. Representative examples of such groups include those exemplified for group (a-1) of formula (a). However, in the specific example of the group (a-1), one of * 1 and * 2 is read as a bond with the ring W 3 and the other is read as a bond with an oxygen atom.
A4は、単結合又は*−(CH2)s1−CO−O−(*は−O−との結合手を表し、s1は1〜6の整数を表す。)で表される基が好ましく、単結合又は*−CH2−CO−O−(*は−O−との結合手を表す。)で表される基がより好ましい。 A 4 is preferably a single bond or a group represented by * — (CH 2 ) s1 —CO—O— (* represents a bond to —O—, and s1 represents an integer of 1 to 6). , A single bond or a group represented by * —CH 2 —CO—O— (* represents a bond to —O—) is more preferable.
R14は、水素原子又はメチル基が好ましい。 R 14 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
R14、R15及びR16(以下、「R14〜R16」のように表記する。)のアルキル基としては、炭素数が1〜6の範囲において、その具体例は、すでに例示したものを含む。ハロゲン化アルキル基としては、フッ素原子を有するアルキル基が特に好ましい。R15及びR16のハロゲン化アルキル基のうち、好ましいものとしては、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基及びペルフルオロブチル基などが挙げられ、中でも、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基及びペルフルオロプロピル基が挙げられる。 The alkyl group of R 14 , R 15 and R 16 (hereinafter referred to as “R 14 to R 16 ”) has a carbon number in the range of 1 to 6, and specific examples thereof are those already exemplified. including. As the halogenated alkyl group, an alkyl group having a fluorine atom is particularly preferable. Among the halogenated alkyl groups of R 15 and R 16 , preferred are trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluorobutyl group and the like, among which trifluoromethyl group, perfluoroethyl group and A perfluoropropyl group may be mentioned.
酸安定モノマー(a4−8)としては、以下に示す酸安定モノマーなどが挙げられる。なお、R14〜R16及びA4は、上記と同じ意味を表す。
これらの中でも、
で表される酸安定モノマー(a4−8)がより好ましい。
Examples of the acid stable monomer (a4-8) include the acid stable monomers shown below. R 14 to R 16 and A 4 represent the same meaning as described above.
Among these,
The acid-stable monomer (a4-8) represented by these is more preferable.
酸安定モノマー(a4−8)の具体例は以下のとおりである。
ここに示した酸安定モノマー(a4−8)において、酸安定モノマー(a4−4)の例示と同様に、部分構造M’を部分構造A’に置き換えたものも、酸安定モノマー(a4−8)の具体例として含む。
Specific examples of the acid stable monomer (a4-8) are as follows.
In the acid stable monomer (a4-8) shown here, as in the case of the acid stable monomer (a4-4), the partial structure M ′ is replaced with the partial structure A ′. ) As a specific example.
好ましい酸安定モノマー(a4−8)は例えば、次のようにして製造できる。すなわち、酸安定モノマー(a4−8)は、式(a4−8−a)で表される化合物と、式(a4−8−b)で表される化合物とを反応させることにより製造する。式(a4−8−a)で表される化合物の代表例は例えば、特開2002−226436号公報に記載されている1−メタクリロイルオキシ−4−オキソアダマンタンなどが挙げられる。また、式(a4−8−b)で表される化合物としては、例えばペンタフルオロプロピオン酸無水物、ヘプタフルオロ酪酸無水物及びトリフルオロ酢酸無水物などが挙げられる。この反応は、用いる式(a4−8−b)で表される化合物の沸点温度付近で加温することにより、実施することが好ましい。
[式(a4−8−a)及び式(a4−8−b)中、A4、R14、R15及びR16は、上記と同じ意味を表し、
で表される部分構造は、上述の環W3を構成するメチレン基の1つがカルボニル基に置き換わったものである。]
A preferable acid stable monomer (a4-8) can be produced, for example, as follows. That is, the acid stable monomer (a4-8) is produced by reacting the compound represented by the formula (a4-8-a) with the compound represented by the formula (a4-8-b). Typical examples of the compound represented by the formula (a4-8-a) include 1-methacryloyloxy-4-oxoadamantane described in JP-A-2002-226436. Examples of the compound represented by the formula (a4-8-b) include pentafluoropropionic anhydride, heptafluorobutyric anhydride, and trifluoroacetic anhydride. This reaction is preferably carried out by heating near the boiling point of the compound represented by the formula (a4-8-b) to be used.
[In formula (a4-8-a) and formula (a4-8-b), A 4 , R 14 , R 15 and R 16 represent the same meaning as described above,
Is a structure in which one of the methylene groups constituting the ring W 3 is replaced with a carbonyl group. ]
樹脂(A)が、酸安定モノマー(a4−8)に由来する酸安定構造単位を有する場合、その含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、5〜90モル%の範囲が好ましく、10〜80モル%の範囲がより好ましく、20〜70モル%の範囲がさらに好ましい。 When the resin (A) has an acid stable structural unit derived from the acid stable monomer (a4-8), the content ratio is 5 to 90 with respect to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A). The range of mol% is preferable, the range of 10-80 mol% is more preferable, and the range of 20-70 mol% is more preferable.
<樹脂(A)及びその製造方法>
樹脂(A)は、構造単位(a)を誘導する化合物(a’)と、構造単位(a1)を誘導するモノマー(a1)[好ましくは、構造単位(a1−1)又は構造単位(a1−2)を誘導するモノマー(a1)]を、さらに好ましくは酸安定構造単位を誘導する酸安定モノマーとを共重合させたものであり、より好ましくは、化合物(a’)、構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を誘導するモノマー(a1)、酸安定構造単位(a2)及び/又は酸安定構造単位(a3)を誘導する酸安定モノマーとを共重合させたものである。
樹脂(A)は、構造単位(a1)として、アダマンチル基を有する構造単位(a1−1)及びシクロへキシル基を有する構造単位(a1−2)のうち、少なくとも1種を有することが好ましく、アダマンチル基を有する構造単位(a1−1)を有することがさらに好ましい。酸安定構造単位(a2)としては、ヒドロキシアダマンチル基を有する構造単位(a2−1)を用いることが好ましい。酸安定構造単位(a3)としては、γ−ブチロラクトン環を有する酸安定構造単位(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構造単位(a3−2)のうち、少なくとも1種を有することが好ましい。樹脂(A)は、上述したようなモノマーを公知の重合法(例えばラジカル重合法)に供して重合(共重合)させればよい。
<Resin (A) and production method thereof>
The resin (A) includes a compound (a ′) that derives the structural unit (a) and a monomer (a1) that induces the structural unit (a1) [preferably, the structural unit (a1-1) or the structural unit (a1− 2) -derived monomer (a1)] is more preferably copolymerized with an acid-stable monomer that induces acid-stable structural units, and more preferably, compound (a ′), structural unit (a1-) 1) and / or copolymerized monomer (a1) for deriving structural unit (a1-2), acid stable structural unit (a2) and / or acid stable monomer for deriving acid stable structural unit (a3) It is.
The resin (A) preferably has at least one of the structural unit (a1-1) having an adamantyl group and the structural unit (a1-2) having a cyclohexyl group as the structural unit (a1). It is more preferable to have a structural unit (a1-1) having an adamantyl group. As the acid stable structural unit (a2), it is preferable to use a structural unit (a2-1) having a hydroxyadamantyl group. The acid stable structural unit (a3) includes an acid stable structural unit (a3-1) having a γ-butyrolactone ring and an acid stable structural unit (a3-2) having a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and a norbornane ring. It is preferable to have at least one kind. The resin (A) may be polymerized (copolymerized) by subjecting the above-described monomer to a known polymerization method (for example, radical polymerization method).
樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対する、構造単位(a1)の含有割合は、すでに構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)の各々について説明したが、これらの合計、すなわち構造単位(a1)の合計含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、好ましくは10〜80モル%の範囲であり、より好ましくは20〜60モル%の範囲である。
また、アダマンチル基を有する構造単位(特に構造単位(a1−1))を有する場合には、該構造単位を、構造単位(a1)の合計(100モル%)に対して15モル%以上とすることが好ましい。このようにすると、樹脂(A)を含有する本レジスト組成物から得られるレジストパターンのドライエッチング耐性がより良好になる傾向がある。
The content ratio of the structural unit (a1) to the total structural unit (100 mol%) of the resin (A) has already been described for each of the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2). The total, that is, the total content of the structural unit (a1) is preferably in the range of 10 to 80 mol%, more preferably 20 to 60 mol, based on the total structural units (100 mol%) of the resin (A). % Range.
Moreover, when it has a structural unit (especially structural unit (a1-1)) which has an adamantyl group, this structural unit shall be 15 mol% or more with respect to the sum total (100 mol%) of a structural unit (a1). It is preferable. If it does in this way, there exists a tendency for the dry etching tolerance of the resist pattern obtained from this resist composition containing resin (A) to become more favorable.
樹脂(A)の重量平均分子量は、2,500以上50,000以下であると好ましく、3,000以上30,000以下がさらに好ましい。なお、ここでいう重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー分析(GPC分析)により、標準ポリスチレン基準の換算値として求められるものである。該GPC分析の詳細な分析条件は、本願の実施例で詳述する。 The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,500 or more and 50,000 or less, and more preferably 3,000 or more and 30,000 or less. In addition, the weight average molecular weight here is calculated | required as a conversion value of a standard polystyrene reference | standard by gel permeation chromatography analysis (GPC analysis). Detailed analysis conditions for the GPC analysis will be described in detail in the examples of the present application.
<本レジスト組成物>
本レジスト組成物は、構造単位(a)を有する樹脂(A)と、後述する酸発生剤(B1)とを含有することにより、優れた形状のレジストパターンを製造できるという効果を発現する。本レジスト組成物は、樹脂(A)以外に、酸発生剤及び溶剤という構成成分を含有し、さらに必要に応じて、本技術分野でクエンチャーと呼ばれる塩基性化合物などの添加剤を含有することがある。なお、以下の説明において、本レジスト組成物から溶剤を取り除いたものを、本レジスト組成物の「固形分」ということがある。この固形分の本レジスト組成物総質量に対する含有量(含有質量割合)は、液体クロマトグラフィー及び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。
<This resist composition>
The resist composition exhibits an effect that a resist pattern having an excellent shape can be produced by containing the resin (A) having the structural unit (a) and the acid generator (B1) described later. The resist composition contains, in addition to the resin (A), constituents such as an acid generator and a solvent and, if necessary, an additive such as a basic compound called a quencher in this technical field. There is. In the following description, the solvent obtained by removing the solvent from the resist composition may be referred to as “solid content” of the resist composition. The content (content mass ratio) of the solid content relative to the total mass of the resist composition can be measured by a known analysis means such as liquid chromatography and gas chromatography.
<酸発生剤>
本レジスト組成物に含有される酸発生剤は、以下の式(B1)で表される酸発生剤が好ましい。なお、以下の説明において、式(B1)で表される酸発生剤を、場合により「酸発生剤(B1)」といい、この酸発生剤(B1)のうち、正電荷を有するZ+(有機カチオン)を除去してなる、負電荷を有するものを「スルホン酸アニオン」という。
式(B1)中、
Q1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Lb1は、炭素数1〜17の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素きにあるメチレンきは、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基にあるメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基で置き換わっていてもよく、該脂環基にあるメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Z+は、有機カチオンを表す。
<Acid generator>
The acid generator contained in the resist composition is preferably an acid generator represented by the following formula (B1). In the following description, the acid generator represented by the formula (B1) is sometimes referred to as “acid generator (B1)”, and among the acid generator (B1), Z + ( Those having a negative charge obtained by removing the organic cation) are referred to as “sulfonate anions”.
In formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group in the saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Y represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent; The methylene group in the group hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group, and the methylene group in the alicyclic group may be replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group.
Z + represents an organic cation.
Q1及びQ2のペルフルオロアルキル基は例えば、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及びペルフルオロヘキシル基などが挙げられる。
本レジスト組成物に用いる酸発生剤(B1)としては、Q1及びQ2は、それぞれ独立に、トリフルオロメチル基又はフッ素原子の酸発生剤(B1)が好ましく、Q1及びQ2がともにフッ素原子である酸発生剤(B1)がさらに好ましい。Q1及びQ2がともにフッ素原子である酸発生剤(B1)を含有する本レジスト組成物は、より優れたフォーカスマージンで形状に優れたレジストパターンを製造することができる。
Perfluoroalkyl groups for Q 1 and Q 2 are, for example, perfluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluorobutyl group, perfluorosec-butyl group, perfluorotert-butyl group, perfluoropentyl group and perfluorohexyl. Group and the like.
As the acid generator (B1) used in the resist composition, Q 1 and Q 2 are each independently preferably a trifluoromethyl group or a fluorine atom acid generator (B1), and both Q 1 and Q 2 are The acid generator (B1) which is a fluorine atom is more preferable. The present resist composition containing an acid generator (B1) in which both Q 1 and Q 2 are fluorine atoms can produce a resist pattern having an excellent shape with a better focus margin.
Lb1の脂肪族炭化水素基の具体例は、すでに例示したアルカンジイル基、及び、上述の式(KA−1)〜式(KA−22)の脂環式炭化水素から水素原子を2個取り去った基などである。 Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group represented by L b1 include the removal of two hydrogen atoms from the alkanediyl group already exemplified and the alicyclic hydrocarbons of the above formulas (KA-1) to (KA-22). Group.
Lb1における前記脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基が、酸素原子又はカルボニル基に置き換わったものとしては、例えば、以下の式(b1−1)、式(b1−2)、式(b1−3)、式(b1−4)、式(b1−5)及び式(b1−6)〔以下、「式(b1−1)〜式(b1−6)」のように表記する。〕のいずれかで示される基が挙げられる。Lb1は、好ましくは式(b1−1)〜式(b1−4)のいずれかで示される基であり、より好ましくは式(b1−1)で示される基又は式(b1−2)で示される基である。なお、式(b1−1)〜式(b1−6)は、その左右を式(B1)に合わせて記載しており、左側の結合手は、C(Q1)(Q2)と結合し、右側の結合手はYと結合している。以下の式(b1−1)〜式(b1−6)の具体例も同様である。なお、*は結合手を表し、一方はYと、他方はCQ1Q2の炭素原子(Q1及びQ2と結合している炭素原子)と結合している。
式(b1−1)〜式(b1−6)中、
Lb2は、単結合又は炭素数1〜15の2価の脂肪族炭化水素基を表し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。
Lb3は、単結合又は炭素数1〜12の2価の脂肪族炭化水素基を表し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。
Lb4は、炭素数1〜13の2価の脂肪族炭化水素基を表し、これらの脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。但しLb3及びLb4の合計炭素数の上限は13である。
Lb5は、炭素数1〜15の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb6及びLb7は、それぞれ独立に、炭素数1〜15の2価の脂肪族炭化水素基を表し、これらの脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。但しLb6及びLb7の合計炭素数の上限は16である。
Lb8は、炭素数1〜14の2価の脂肪族炭化水素基を表し、この脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。
Lb9及びLb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜11の2価の脂肪族炭化水素基を表し、これらの脂肪族炭化水素基は脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。但しLb9及びLb10の合計炭素数の上限は12である。
本レジスト組成物に用いるものとしては、これらの中でも、式(b1−1)で表される2価の基をLb1として有する酸発生剤(B1)が好ましく、Lb2が単結合又はメチレン基である式(b1−1)で表される2価の基をLb1として有する酸発生剤(B1)がより好ましい。
Examples of the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group in L b1 replaced with an oxygen atom or a carbonyl group include the following formulas (b1-1), (b1-2), and (b1- 3), formula (b1-4), formula (b1-5), and formula (b1-6) [hereinafter expressed as “formula (b1-1) to formula (b1-6)”. ] The group shown by either of these is mentioned. L b1 is preferably a group represented by any one of formulas (b1-1) to (b1-4), more preferably a group represented by formula (b1-1) or a formula (b1-2). It is the group shown. Incidentally, the formula (b1-1) ~ formula (b1-6) has its left and right are described in accordance with the formula (B1), the left bond is, C (Q 1) (Q 2) coupled with and The right hand is connected to Y. The same applies to specific examples of the following formulas (b1-1) to (b1-6). In addition, * represents a bond, one is bonded to Y, and the other is bonded to a carbon atom of CQ 1 Q 2 (carbon atom bonded to Q 1 and Q 2 ).
In formula (b1-1) to formula (b1-6),
L b2 represents a single bond or a C 1-15 divalent aliphatic hydrocarbon group, and the aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group.
L b3 represents a single bond or a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group.
L b4 represents a C1-C13 divalent aliphatic hydrocarbon group, and these aliphatic hydrocarbon groups are preferably aliphatic saturated hydrocarbon groups. However, the upper limit of the total carbon number of L b3 and L b4 is 13.
L b5 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b6 and L b7 each independently represent a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and these aliphatic hydrocarbon groups are preferably aliphatic saturated hydrocarbon groups. However, the upper limit of the total carbon number of L b6 and L b7 is 16.
L b8 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group.
L b9 and L b10 each independently represent a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 11 carbon atoms, and these aliphatic hydrocarbon groups are preferably aliphatic saturated hydrocarbon groups. However, the upper limit of the total carbon number of L b9 and L b10 is 12.
Among these, the acid generator (B1) having a divalent group represented by the formula (b1-1) as L b1 is preferable, and L b2 is a single bond or a methylene group. in a acid generator having a divalent group represented by L b1 in the formula (b1-1) (B1) it is more preferred.
ここで、式(b1−1)〜式(b1−6)で表される2価の基の具体例を挙げる。なお、*は結合手を表し、左右の*の定義は上述のとおりである。
式(b1−1)で表される2価の基は例えば、以下のものが挙げられる。
Here, the specific example of the bivalent group represented by Formula (b1-1)-Formula (b1-6) is given. Note that * represents a bond, and the definition of * on the left and right is as described above.
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
式(b1−2)で表される2価の基は例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
式(b1−3)で表される2価の基は例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
式(b1−4)で表される2価の基は例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.
式(b1−5)で表される2価の基は例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-5) include the following.
式(b1−6)で表される2価の基は例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-6) include the following.
Lb1の脂肪族炭化水素基は、置換基を有していてもよい。この置換基は例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、炭素数2〜4のアシル基及びグリシジルオキシ基等が挙げられる。芳香族炭化水素基、アラルキル基及びアシル基の具体例はすでに説明したとおりである。 The aliphatic hydrocarbon group for L b1 may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxy group, a carboxy group, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, and a glycidyloxy group. Can be mentioned. Specific examples of the aromatic hydrocarbon group, the aralkyl group, and the acyl group are as described above.
式(B1)におけるYは置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表す。該脂肪族炭化水素基としては、アルキル基及び脂環式炭化水素基が好ましく、炭素数1〜6のアルキル基及び炭素数3〜12の脂環式炭化水素基がより好ましい。
Yの脂肪族炭化水素基が置換基を有する場合、該置換基としては例えば、ハロゲン原子(但し、フッ素原子を除く)、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、炭素数2〜4のアシル基、グリシジルオキシ基又は−(CH2)j2−O−CO−Rb1で表される基(式中、Rb1は、炭素数1〜16の炭化水素基を表す。j2は、0〜4の整数を表す。)などが挙げられる。ここでいう芳香族炭化水素基及びアラルキル基には、例えば、アルキル基、ハロゲン原子又はヒドロキシ基をさらに有していてもよい。
Yの脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、スルホニル基及びカルボニル基からなる群より選ばれる基に置き換わっていてもよい。脂環式炭化水素基を構成するメチレン基が、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わった基としては例えば、環状エーテル基(脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基の1つ又は2つが酸素原子に置き換わった基)、環状ケトン基(脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基の1つ又は2つがカルボニル基に置き換わった基)、スルトン環基(すでに式(a4−4)で説明したとおり、脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基のうち隣り合う2つのメチレン基が、それぞれ、酸素原子及びスルホニル基に置き換わった基)及びラクトン環基(脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基のうち隣り合う2つのメチレン基が、それぞれ、酸素原子及びカルボニル基に置き換わった基)などが挙げられる。
Y in Formula (B1) represents a C 1-18 aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent. As the aliphatic hydrocarbon group, an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group are preferable, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms are more preferable.
When the aliphatic hydrocarbon group for Y has a substituent, examples of the substituent include a halogen atom (excluding a fluorine atom), a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms. An aromatic hydrocarbon group, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, a glycidyloxy group or a group represented by — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 (wherein R b1 represents a hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms, j2 represents an integer of 0 to 4, and the like. The aromatic hydrocarbon group and aralkyl group referred to here may further have, for example, an alkyl group, a halogen atom or a hydroxy group.
The methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group for Y may be replaced with a group selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfonyl group and a carbonyl group. Examples of the group in which the methylene group constituting the alicyclic hydrocarbon group is replaced by an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group include, for example, a cyclic ether group (one or two of the methylene groups contained in the alicyclic hydrocarbon group are A group in which an oxygen atom is substituted), a cyclic ketone group (a group in which one or two methylene groups contained in an alicyclic hydrocarbon group are substituted with a carbonyl group), a sultone ring group (already described in the formula (a4-4)) As described above, of the methylene groups contained in the alicyclic hydrocarbon group, two adjacent methylene groups are each substituted with an oxygen atom and a sulfonyl group and a lactone ring group (included in the alicyclic hydrocarbon group). A group in which two adjacent methylene groups in the methylene group are replaced with an oxygen atom and a carbonyl group, respectively).
Yの脂環式炭化水素基の好ましい基は、以下に示す式(Y1)、式(Y2)、式(Y3)、式(Y4)及び式(Y5)でそれぞれ表される基が挙げられ、なかでも、式(Y1)、式(Y2)、式(Y3)及び式(Y5)でそれぞれ表される基がさらに好ましく、式(Y1)及び式(Y2)でそれぞれ表される脂環式炭化水素基がより好ましい。なお、これらの脂環式炭化水素基に含まれる水素原子が置換基に置き換わっていてもよい。
Preferred groups of the alicyclic hydrocarbon group of Y include groups represented by the following formula (Y1), formula (Y2), formula (Y3), formula (Y4) and formula (Y5), respectively. Of these, groups represented by formula (Y1), formula (Y2), formula (Y3) and formula (Y5) are more preferred, and alicyclic carbonization represented by formula (Y1) and formula (Y2), respectively. A hydrogen group is more preferable. In addition, the hydrogen atom contained in these alicyclic hydrocarbon groups may be substituted for the substituent.
環を構成する原子の炭素原子にアルキル基が結合してなる脂環式炭化水素基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the alicyclic hydrocarbon group formed by bonding an alkyl group to the carbon atom of the atoms constituting the ring include the following.
ヒドロキシ基を有する脂環式炭化水素基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having a hydroxy group include the following.
芳香族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having an aromatic hydrocarbon group include the following.
−(CH2)j2−O−CO−Rb1で表される基を有する脂環式炭化水素基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having a group represented by — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 include the following.
Yとしては、ヒドロキシ基などを置換基として有していてもよいアダマンチル基であると好ましく、好適なYとしてはアダマンチル基又はヒドロキシアダマンチル基を挙げることができる。 Y is preferably an adamantyl group optionally having a hydroxy group or the like as a substituent, and suitable Y includes an adamantyl group or a hydroxyadamantyl group.
スルホン酸アニオンを具体的に示すと、式(b1−1−1)、式(b1−1−2)、式(b1−1−3)、式(b1−1−4)、式(b1−1−5)、式(b1−1−6)、式(b1−1−7)、式(b1−1−8)及び式(b1−1−9)〔式(b1−1−1)〜式(b1−1−1−9)〕でそれぞれ表されるスルホン酸アニオンを挙げることができる。この式(b1−1−1)〜式(b1−1−1−9)でそれぞれ表されるスルホン酸アニオンにおいて、Lb1は式(b1−1)で表される基が好ましい。また、Rb2及びRb3は、それぞれ独立に、Yの脂肪族炭化水素基が有していてもよい置換基として挙げたものと同じであり、炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基及びヒドロキシ基が好ましく、メチル基及びヒドロキシ基がより好ましい。 Specifically, the sulfonate anion is represented by formula (b1-1-1), formula (b1-1-2), formula (b1-1-3), formula (b1-1-4), formula (b1- 1-5), formula (b1-1-6), formula (b1-1-7), formula (b1-1-8) and formula (b1-1-9) [formula (b1-1-1) to And sulfonate anions represented by formula (b1-1-1-9)], respectively. In the sulfonic acid anion represented by each of the formula (b1-1-1) to the formula (b1-1-1-9), L b1 is preferably a group represented by the formula (b1-1). R b2 and R b3 are each independently the same as those exemplified as the substituent that the aliphatic hydrocarbon group of Y may have, and an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms and A hydroxy group is preferred, and a methyl group and a hydroxy group are more preferred.
Yが鎖式脂肪族炭化水素基又は無置換の脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−1)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is a chain aliphatic hydrocarbon group or an unsubstituted alicyclic hydrocarbon group, and L b1 is a group represented by the formula (b1-1) include the following. It is done.
Yが無置換の脂環式炭化水素基又は置換基として脂肪族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−1)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
A sulfonate anion in which Y is an unsubstituted alicyclic hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group having an aliphatic hydrocarbon group as a substituent, and L b1 is a group represented by the formula (b1-1) For example, the following may be mentioned.
Yが−(CH2)j2−O−CO−Rb1で表される基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−1)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
A sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having a group represented by — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 , and L b1 is a group represented by formula (b1-1) For example, the following may be mentioned.
Yが、ヒドロキシ基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−1)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having a hydroxy group and L b1 is a group represented by the formula (b1-1) include the following.
Yが、芳香族炭化水素基又はアラルキル基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−1)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having an aromatic hydrocarbon group or an aralkyl group, and L b1 is a group represented by the formula (b1-1) include the following. It is done.
Yが、前記環状エーテル基であり、Lb1が式(b1−1)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is the cyclic ether group and L b1 is a group represented by the formula (b1-1) include the following.
Yが、前記ラクトン環基であり、Lb1が式(b1−1)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is the lactone ring group and L b1 is a group represented by the formula (b1-1) include the following.
Yが、前記環状ケトン基であり、Lb1が式(b1−1)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is the cyclic ketone group and L b1 is a group represented by the formula (b1-1) include the following.
Yが、前記スルトン環基であり、Lb1が式(b1−1)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is the sultone ring group and L b1 is a group represented by the formula (b1-1) include the following.
Yが、脂肪族炭化水素基又は無置換の脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−2)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is an aliphatic hydrocarbon group or an unsubstituted alicyclic hydrocarbon group, and L b1 is a group represented by the formula (b1-2) include the following. .
Yが、−(CH2)j2−O−CO−Rb1で表される基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−2)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Y is a alicyclic hydrocarbon group having a group represented by — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 , and L b1 is a group represented by the formula (b1-2). Examples of the anion include the following.
Yが、ヒドロキシ基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−2)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having a hydroxy group and L b1 is a group represented by the formula (b1-2) include the following.
Yが、芳香族炭化水素基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−2)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having an aromatic hydrocarbon group and L b1 is a group represented by the formula (b1-2) include the following.
Yが、前記環状エーテル基であり、Lb1が式(b1−2)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is the cyclic ether group and L b1 is a group represented by the formula (b1-2) include the following.
Yが、前記ラクトン環基であり、Lb1が式(b1−2)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is the lactone ring group and L b1 is a group represented by the formula (b1-2) include the following.
Yが、前記環状ケトン基であり、Lb1が式(b1−2)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is the cyclic ketone group and L b1 is a group represented by the formula (b1-2) include the following.
Yが、前記スルトン環基であり、Lb1が式(b1−2)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is the sultone ring group and L b1 is a group represented by the formula (b1-2) include the following.
Yが、脂肪族炭化水素基であり、Lb1が式(b1−3)で表される2価の基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is an aliphatic hydrocarbon group and L b1 is a divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
Yが、アルコキシ基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−3)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having an alkoxy group, and L b1 is a group represented by the formula (b1-3) include the following.
Yが、ヒドロキシ基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−3)で表される2価の基であるスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having a hydroxy group and L b1 is a divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
Yが、前記環状ケトン基であり、Lb1が式(b1−3)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is the cyclic ketone group and L b1 is a group represented by the formula (b1-3) include the following.
Yが脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−4)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group and L b1 is a group represented by the formula (b1-4) include the following.
Yが、アルコキシ基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−4)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having an alkoxy group and L b1 is a group represented by the formula (b1-4) include the following.
Yが、ヒドロキシ基を有する脂環式炭化水素基であり、Lb1が式(b1−4)で表される基であるスルホン酸アニオンとしては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is an alicyclic hydrocarbon group having a hydroxy group and L b1 is a group represented by the formula (b1-4) include the following.
Yが前記環状ケトン基であり、Lb1が式(b1−4)で表される2価の基であるスルホン酸アニオンとしては例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the sulfonate anion in which Y is the cyclic ketone group and L b1 is a divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.
以上例示したスルホン酸アニオンの中でも、Lb1が式(b1−1)で表される基であるものが好ましい。より好ましいスルホン酸アニオンを以下に示す。
Among the sulfonate anions exemplified above, those in which L b1 is a group represented by the formula (b1-1) are preferable. More preferred sulfonate anions are shown below.
酸発生剤(B1)中の有機カチオン(Z+)は例えば、有機スルホニウムカチオン、有機ヨードニウムカチオン、有機アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン及び有機ホスホニウムカチオンなどの有機オニウムカチオンが挙げられる。これらの中でも、有機スルホニウムカチオン及び有機ヨードニウムカチオンが好ましく、有機スルホニウムカチオンがより好ましく、さらに好ましくは、以下の式(b2−1)、式(b2−2)、式(b2−3)及び式(b2−4)〔式(b2−1)〜式(b2−4)〕でそれぞれ表される有機カチオン〔以下、各式の番号に応じて、「カチオン(b2−1)」、「カチオン(b2−2)」、「カチオン(b2−3)」及び「カチオン(b2−4)」ということがある。〕である。
Examples of the organic cation (Z + ) in the acid generator (B1) include organic onium cations such as an organic sulfonium cation, an organic iodonium cation, an organic ammonium cation, a benzothiazolium cation, and an organic phosphonium cation. Among these, an organic sulfonium cation and an organic iodonium cation are preferable, an organic sulfonium cation is more preferable, and further preferably, the following formula (b2-1), formula (b2-2), formula (b2-3), and formula ( b2-4) [Cation (b2-1) to Formula (b2-4)] [Cathion (b2-1)], [Cation (b2 -2) "," cation (b2-3) "and" cation (b2-4) ". ].
式(b2−1)〜式(b2−4)において、
Rb4、Rb5及びRb6は、それぞれ独立に、炭素数1〜30の炭化水素基を表し、該炭化水素基としては、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基及び炭素数6〜18の芳香族炭化水素基が好ましい。該アルキル基は、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を有していてもよく、該脂環式炭化水素基は、ハロゲン原子、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基を有していてもよく、該芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の飽和環状炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を有していてもよい。
Rb7及びRb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
m2及びn2は、それぞれ独立に0〜5の整数を表す。
Rb9及びRb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜18のアルキル基又は炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表す。
Rb11は、水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。
Rb9、Rb10及びRb11は、それぞれ独立に、脂肪族炭化水素基であり、該脂肪族炭化水素基がアルキル基である場合、その炭素数は1〜12であることが好ましく、この脂肪族炭化水素基が脂環式炭化水素基である場合、その炭素数は3〜18であることが好ましく、4〜12であることがさらに好ましい。
Rb12は、炭素数1〜18の炭化水素基を表す。該炭化水素基のうち、芳香族炭化水素基は、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜12のアルキルカルボニルオキシ基を有していてもよい。
Rb9とRb10との組み合わせ、及び/又は、Rb11とRb12との組み合わせは、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)の脂環式炭化水素環を形成していてもよく、該脂環式炭化水素環を構成するメチレン基が、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
In formula (b2-1) to formula (b2-4),
R b4 , R b5 and R b6 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and examples of the hydrocarbon group include an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and an alicyclic ring having 3 to 18 carbon atoms. A formula hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms are preferred. The alkyl group may have a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the alicyclic hydrocarbon group includes a halogen atom and a carbon number. The aromatic hydrocarbon group may have 2 to 4 acyl groups or glycidyloxy groups, and the aromatic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or a saturated cyclic carbonization having 3 to 18 carbon atoms. You may have a hydrogen group or a C1-C12 alkoxy group.
R b7 and R b8 each independently represent a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
m2 and n2 each independently represent an integer of 0 to 5.
R b9 and R b10 each independently represent an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms.
R b11 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
R b9 , R b10 and R b11 are each independently an aliphatic hydrocarbon group, and when the aliphatic hydrocarbon group is an alkyl group, the carbon number thereof is preferably 1 to 12, When the group hydrocarbon group is an alicyclic hydrocarbon group, the number of carbon atoms is preferably 3-18, and more preferably 4-12.
R b12 represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms. Among the hydrocarbon groups, the aromatic hydrocarbon group is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or 1 to 12 carbon atoms. It may have an alkylcarbonyloxy group.
The combination of R b9 and R b10 and / or the combination of R b11 and R b12 are each independently bonded to each other to form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring). An alicyclic hydrocarbon ring may be formed, and a methylene group constituting the alicyclic hydrocarbon ring may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group.
Rb13、Rb14、Rb15、Rb16、Rb17及びRb18(Rb13〜Rb18)は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
Lb11は、酸素原子又は硫黄原子を表す。
o2、p2、s2及びt2は、それぞれ独立に、0〜5の整数を表す。
q2及びr2は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表す。
u2は0又は1を表す。
o2が2以上であるとき、複数のRb13は互いに同一でも異なっていてもよく、p2が2以上であるとき、複数のRb14は互いに同一でも異なっていてもよく、s2が2以上であるとき、複数のRb15は互いに同一でも異なっていてもよく、t2が2以上であるとき、複数のRb18は互いに同一でも異なっていてもよい。
R b13, R b14, R b15 , R b16, R b17 and R b18 (R b13 ~R b18) are each independently a hydroxy group, an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms having 1 to 12 carbon atoms Represents.
L b11 represents an oxygen atom or a sulfur atom.
o2, p2, s2, and t2 each independently represents an integer of 0 to 5.
q2 and r2 each independently represents an integer of 0 to 4.
u2 represents 0 or 1.
When o2 is 2 or more, the plurality of R b13 may be the same or different from each other. When p2 is 2 or more, the plurality of R b14 may be the same or different from each other, and s2 is 2 or more. Sometimes, the plurality of R b15 may be the same or different from each other, and when t2 is 2 or more, the plurality of R b18 may be the same or different from each other.
Rb12のアルキルカルボニルオキシ基としては、すでに例示したアシル基と酸素原子とが結合したものである。 The alkylcarbonyloxy group for R b12 is a group in which the acyl group already exemplified and an oxygen atom are bonded.
Rb9〜Rb12の鎖式脂肪族炭化水素基のうち好ましい基はアルキル基であり、その具体例は、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−エチルヘキシル基などである。
Rb9〜Rb11の脂環式炭化水素基のうち好ましい基は例えば、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、シクロデシル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基及びイソボルニル基などである。
Rb12の芳香族炭化水素基のうち好ましい基は例えば、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、ビフェニリル基及びナフチル基などである。
Rb12の芳香族炭化水素基と鎖式脂肪族炭化水素基が結合したものとしては、アラルキル基が挙げられ、具体的にはベンジル基等が挙げられる。
Rb9とRb10との組み合わせが結合して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−イウム環及び1,4−オキサチアン−4−イウム環などが挙げられる。
Rb11とRb12との組み合わせが結合して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及びオキソアダマンタン環などが挙げられる。
Of the chain aliphatic hydrocarbon groups represented by R b9 to R b12, a preferred group is an alkyl group, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, and a sec-butyl group. Group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and 2-ethylhexyl group.
Among the alicyclic hydrocarbon groups represented by R b9 to R b11 , preferred groups are, for example, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclodecyl group, 2-alkyladamantan-2-yl group, 1 -(Adamantan-1-yl) alkane-1-yl group and isobornyl group.
Among the aromatic hydrocarbon groups represented by R b12 , preferred groups are, for example, phenyl group, 4-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4-methoxyphenyl. Group, biphenylyl group, naphthyl group and the like.
Examples of the combination of the aromatic hydrocarbon group of R b12 and the chain aliphatic hydrocarbon group include an aralkyl group, and specifically include a benzyl group.
Examples of the ring formed by combining the combination of R b9 and R b10 include, for example, a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and a 1,4-oxathian-4-ium ring. Etc.
Examples of the ring formed by combining the combination of R b11 and R b12 include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring.
例示した有機カチオンの中でも、カチオン(b2−1)が好ましく、以下の式(b2−1−1)で表される有機カチオン〔以下、「カチオン(b2−1−1)」という場合がある。〕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である。)又はトリトリルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=x2=1であり、Rb19、Rb20及びRb21がいずれもメチル基である。)がさらに好ましい。
式(b2−1−1)中、
Rb19、Rb20及びRb21は、それぞれ独立に、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
該脂肪族炭化水素基としては、炭素数は1〜12の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数1〜12のアルキル基及び炭素数4〜18の脂環式炭化水素基がより好ましい。該脂肪族炭化水素基は、置換基として、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基を有していてもよい。
v2、w2及び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が2以上のとき、複数のRb19は互いに同一でも異なっていてもよく、w2が2以上のとき、複数のRb20は互いに同一でも異なっていてもよく、x2が2以上のとき、複数のRb21は互いに同一でも異なっていてもよい。
なかでも、Rb19、Rb20及び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、炭素数1〜12のアルキル基、又は炭素数1〜12のアルコキシ基であることが好ましい。
Among the exemplified organic cations, the cation (b2-1) is preferable, and an organic cation represented by the following formula (b2-1-1) [hereinafter, referred to as “cation (b2-1-1)” may be used. ], More preferably a triphenylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = x2 = 0) or a tolylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = X2 = 1, and R b19 , R b20 and R b21 are all methyl groups).
In formula (b2-1-1),
R b19 , R b20 and R b21 each independently represent a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
As this aliphatic hydrocarbon group, a C1-C12 aliphatic hydrocarbon group is preferable, and a C1-C12 alkyl group and a C4-C18 alicyclic hydrocarbon group are more preferable. The aliphatic hydrocarbon group includes, as a substituent, a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or glycidyloxy. It may have a group.
v2, w2 and x2 each independently represent an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1).
When v2 is 2 or more, the plurality of R b19 may be the same as or different from each other. When w2 is 2 or more, the plurality of R b20 may be the same or different from each other. R b21 may be the same as or different from each other.
Among them, R b19 , R b20 and R b21 are preferably each independently a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. It is preferably a group.
カチオン(b2−1−1)としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the cation (b2-1-1) include the following.
このような有機カチオンを有する酸発生剤(B1)を含有する本レジスト組成物は、より優れた形状のレジストパターンを製造することができる。 This resist composition containing the acid generator (B1) having such an organic cation can produce a resist pattern having a more excellent shape.
既に好適な有機カチオンであるカチオン(b2−1−1)及びその具体例を示したが、カチオン(b2−2)、カチオン(b2−3)及びカチオン(b2−4)についても、その具体例を示しておく。
カチオン(b2−2)としては、以下のものが挙げられる。
The cation (b2-1-1) which is already a suitable organic cation and specific examples thereof have been shown. Specific examples of the cation (b2-2), cation (b2-3) and cation (b2-4) are also shown. Let me show you.
Examples of the cation (b2-2) include the following.
カチオン(b2−3)としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the cation (b2-3) include the following.
カチオン(b2−4)としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the cation (b2-4) include the following.
酸発生剤(B1)は上述のスルホン酸アニオン及び上述の有機カチオンの組合せであり、これら任意に組み合わせることができるが、式(b1−1−1)〜式(b1−1−9)のいずれかで表されるスルホン酸アニオンと、カチオン(b2−1−1)との組合せである酸発生剤(B1)、並びに式(b1−1−3)〜式(b1−1−5)のいずれかで表されるスルホン酸アニオンと、カチオン(b2−3)との組合せである酸発生剤(B1)が好ましい。このような酸発生剤(B1)を含む本レジスト組成物は、より一層優れた形状のレジストパターンを製造することができる。 The acid generator (B1) is a combination of the above-described sulfonic acid anion and the above-mentioned organic cation, and these can be arbitrarily combined. Any of the formulas (b1-1-1) to (b1-1-9) Any one of the acid generator (B1), which is a combination of the sulfonate anion represented by the formula (b2-1-1), and the formula (b1-1-3) to the formula (b1-1-5) The acid generator (B1) which is a combination of the sulfonic acid anion represented by the above and the cation (b2-3) is preferred. The present resist composition containing such an acid generator (B1) can produce a resist pattern having a more excellent shape.
さらに好ましい酸発生剤(B1)を具体的に示す。このような酸発生剤(B1)は、以下の式(B1−1)、式(B1−2)、式(B1−3)、式(B1−4)、式(B1−5)、式(B1−6)、式(B1−7)、式(B1−8)、式(B1−9)、式(B1−10)、式(B1−11)、式(B1−12)、式(B1−13)、式(B1−14)、式(B1−15)、式(B1−16)及び式(B1−17)でそれぞれ表される塩である。酸発生剤(B1)は、トリフェニルスルホニウムカチオンを含む塩及びトリトリルスルホニウムカチオンを含む塩が好ましく、式(B1−1)、式(B1−2)、式(B1−3)、式(B1−6)、式(B1−11)、式(B1−12)、式(B1−13)及び(B1−14)でそれぞれ表される塩がより好ましい。また、すでに述べたように、Yが置換基を有していてもよい脂環式炭化水素基が好ましいので、この点では、式(B1−1)、式(B1−2)、式(B1−3)、式(B1−6)、式(B1−11)及び式(B1−12)でそれぞれ表されるものがより好ましい。
More preferred acid generator (B1) is specifically shown. Such an acid generator (B1) has the following formula (B1-1), formula (B1-2), formula (B1-3), formula (B1-4), formula (B1-5), formula (B) B1-6), formula (B1-7), formula (B1-8), formula (B1-9), formula (B1-10), formula (B1-11), formula (B1-12), formula (B1) -13), formula (B1-14), formula (B1-15), formula (B1-16) and salt represented by formula (B1-17). The acid generator (B1) is preferably a salt containing a triphenylsulfonium cation or a salt containing a tolylsulfonium cation, and is represented by the formula (B1-1), formula (B1-2), formula (B1-3), formula (B1). −6), salts represented by formula (B1-11), formula (B1-12), formula (B1-13) and (B1-14), respectively, are more preferable. In addition, as described above, an alicyclic hydrocarbon group which Y may have a substituent is preferable, and in this respect, the formula (B1-1), the formula (B1-2), the formula (B1 -3), the formula (B1-6), the formula (B1-11) and the formula (B1-12) are more preferable.
本レジスト組成物に含有される酸発生剤は、酸発生剤(B1)とは異なる酸発生剤を含んでいてもよい。この場合は、酸発生剤の総量における酸発生剤(B1)の含有割合は、70質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましい。ただし、本レジスト組成物における酸発生剤は、実質的に酸発生剤(B1)のみであることがさらに好ましい。 The acid generator contained in the resist composition may contain an acid generator different from the acid generator (B1). In this case, the content ratio of the acid generator (B1) in the total amount of the acid generator is preferably 70% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more. However, the acid generator in the resist composition is more preferably substantially only the acid generator (B1).
<塩基性化合物(以下、場合により「塩基性化合物(C)」という。)>
本レジスト組成物は、塩基性化合物(C)を含有することが好ましい。ここでいう「塩基性化合物」とは、酸を捕捉するという特性を有する化合物、特に、酸発生剤から発生する酸を捕捉するという特性を有する化合物を意味する。
<Basic compound (hereinafter sometimes referred to as “basic compound (C)”)>
The resist composition preferably contains a basic compound (C). The “basic compound” as used herein means a compound having a property of capturing an acid, particularly a compound having a property of capturing an acid generated from an acid generator.
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であり、例えば、アミン及びアンモニウムヒドロキシドを挙げることができる。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、第一級アミン、第二級アミン及び第三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、以下の式(C2)で表される芳香族アミン、特に、以下の式(C2−1)で表されるアニリン類が挙げられる。 The basic compound (C) is preferably a basic nitrogen-containing organic compound, and examples thereof include amines and ammonium hydroxides. 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 either an aromatic ring such as aniline with an amino group bonded thereto or a heteroaromatic amine such as pyridine. Preferable basic compounds (C) include aromatic amines represented by the following formula (C2), particularly anilines represented by the following formula (C2-1).
式(C2)及び式(C2−1)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、炭素数1〜6程度の鎖式脂肪族炭化水素基及び炭素数5〜10程度の脂環式炭化水素基である。)又は芳香族炭化水素基(好ましくは、炭素数6〜10程度の芳香族炭化水素基である。)を表す。但し、該脂肪族炭化水素基、該脂環式炭化水素基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、アミノ基、又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよく、該アミノ基はさらに、炭素数1〜4のアルキル基を有していてもよい。
Rc7は、鎖式脂肪族炭化水素基(好ましくは、炭素数1〜6程度のアルキル基である。)、炭素数1〜6程度のアルコキシ基、脂環式炭化水素基(好ましくは、炭素数5〜10程度の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは、炭素数5〜10程度のシクロアルキル基である。)又は芳香族炭化水素基(好ましくは、炭素数6〜10程度の芳香族炭化水素基である。)を表す。但し、該脂肪族炭化水素基、該アルコキシ基、該脂環式炭化水素基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子も、ヒドロキシ基、アミノ基、又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよく、該アミノ基はさらに、炭素数1〜4のアルキル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。
In formula (C2) and formula (C2-1),
Ar c1 represents an aromatic hydrocarbon group.
R c5 and R c6 are each independently a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group (preferably a chain aliphatic hydrocarbon group having about 1 to 6 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon having about 5 to 10 carbon atoms. Or an aromatic hydrocarbon group (preferably an aromatic hydrocarbon group having about 6 to 10 carbon atoms). However, the hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group, the alicyclic hydrocarbon group, and the aromatic hydrocarbon group is substituted with a hydroxy group, an amino group, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. The amino group may further have an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
R c7 is a chain aliphatic hydrocarbon group (preferably an alkyl group having about 1 to 6 carbon atoms), an alkoxy group having about 1 to 6 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon group (preferably carbon An alicyclic hydrocarbon group having about 5 to 10 carbon atoms, more preferably a cycloalkyl group having about 5 to 10 carbon atoms) or an aromatic hydrocarbon group (preferably having about 6 to 10 carbon atoms). Represents an aromatic hydrocarbon group. However, the hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group, the alkoxy group, the alicyclic hydrocarbon group, and the aromatic hydrocarbon group is also a hydroxy group, an amino group, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. It may be substituted, and the amino group may further have an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
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.
式(C2)で表される芳香族アミンは例えば、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。
式(C2−1)で表されるアニリン類は例えば、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−ジメチルアニリン及びジフェニルアミンなどが挙げられる。
また、以下の式(C3)、式(C4)、式(C5)、式(C6)、式(C7)、式(C8)、式(C9)、式(C10)及び式(C11)でそれぞれ表される化合物(以下、ここでいう化合物を、式番号に応じて、「化合物(C3)」〜「化合物(C11)」のように表記する。)も用いることができる。
式(C3)〜式(C11)中、
Rc8は、上記Rc7で説明したいずれかの基を表す。
Rc20、Rc21、Rc23、Rc24、Rc25、Rc26、Rc27及びRc28は、上記Rc7で説明したいずれかの基を表す。
Rc9、Rc10、Rc11、Rc12、Rc13、Rc14、Rc16、Rc19及びRc22は、上記のRc5及びRc6で説明したいずれかの基を表す。
o3、p3、q3、r3、s3、t3及びu3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。o3が2以上であるとき、複数のRc20は互いに同一でも異なっていてもよく、p3が2以上であるとき、複数のRc21は互いに同一でも異なっていてもよく、q3が2以上であるとき、複数のRc24は互いに同一でも異なっていてもよく、r3が2以上であるとき、複数のRc25は互いに同一でも異なっていてもよく、s3が2以上であるとき、複数のRc26は互いに同一でも異なっていてもよく、t3が2以上であるとき、複数のRc27は互いに同一でも異なっていてもよく、u3が2以上であるとき、複数のRc28は互いに同一でも異なっていてもよい。
Rc15は、脂肪族炭化水素基(好ましくは、炭素数1〜6程度の脂肪族炭化水素基である。)、脂環式炭化水素基(好ましくは、炭素数3〜6程度の脂環式炭化水素基である。)又はアルカノイル基(好ましくは、炭素数2〜6程度のアルカノイル基である。)を表す。
n3は0〜8の整数を表す。n3が2以上のとき、複数のRc15は、それぞれ独立である。
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、炭素数1〜6程度の脂肪族炭化水素基であり、より好ましくは、炭素数1〜6程度のアルキレン基である。)、カルボニル基、−C(=NH)−、−C(=NRc3)−(但し、Rc3は、炭素数1〜4のアルキル基を表す。)、硫黄原子、ジスルフィド結合(−S−S−)又はこれらの組合せを表す。
Examples of the aromatic amine represented by the formula (C2) include 1-naphthylamine and 2-naphthylamine.
Examples of the anilines represented by the formula (C2-1) include aniline, diisopropylaniline, 2-, 3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline and diphenylamine. Is mentioned.
Further, in the following formula (C3), formula (C4), formula (C5), formula (C6), formula (C7), formula (C8), formula (C9), formula (C10) and formula (C11), respectively. A compound represented (hereinafter, the compound referred to here is expressed as “compound (C3)” to “compound (C11)” depending on the formula number) can also be used.
In formula (C3) to formula (C11),
R c8 represents any of the groups described for R c7 above.
R c20 , R c21 , R c23 , R c24 , R c25 , R c26 , R c27 and R c28 represent any of the groups described for R c7 above.
R c9 , R c10 , R c11 , R c12 , R c13 , R c14 , R c16 , R c19 and R c22 represent any of the groups described above for R c5 and R c6 .
o3, p3, q3, r3, s3, t3 and u3 each independently represents an integer of 0 to 3. When o3 is 2 or more, the plurality of R c20 may be the same or different from each other. When p3 is 2 or more, the plurality of R c21 may be the same or different from each other, and q3 is 2 or more. when a plurality of R c24 may be the same or different, when r3 is 2 or more, plural R c25 may be the same or different, when s3 is 2 or more, plural R c 26 when it may be the same or different, is t3 is 2 or more, plural R c27 may be the same or different, when u3 is 2 or more, the plurality of R c 28 are identical or different from each other May be.
R c15 is an aliphatic hydrocarbon group (preferably an aliphatic hydrocarbon group having about 1 to 6 carbon atoms), an alicyclic hydrocarbon group (preferably an alicyclic group having about 3 to 6 carbon atoms). A hydrocarbon group) or an alkanoyl group (preferably an alkanoyl group having about 2 to 6 carbon atoms).
n3 represents an integer of 0 to 8. When n3 is 2 or more, the plurality of R c15 are each independent.
L c1 and L c2 are each independently a divalent aliphatic hydrocarbon group (preferably an aliphatic hydrocarbon group having about 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkylene having about 1 to 6 carbon atoms. A carbonyl group, -C (= NH)-, -C (= NR c3 )-(wherein R c3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), a sulfur atom, a disulfide bond. (-SS-) or a combination thereof is represented.
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。
化合物(C8)としては例えば、イミダゾール及び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’−ジピリジルアミン及び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 (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.
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, 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 Examples include '-dipyridyl disulfide, 2,2'-dipyridylamine, and 2,2'-dipiconylamine.
Examples of the compound (C11) include bipyridine.
塩基性化合物(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も用いることができる。 Examples of the basic 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, methyl Dioctylamine, methyldinonylamine, methyldidecylamine, ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyl Hexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonylamine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamine ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexa Use methylenediamine, 4,4′-diamino-1,2-diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, etc. Can do.
アンモニウムヒドロキシドとしては、例えば、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及びコリンなどが挙げられる。 Examples of ammonium hydroxide include tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, and 3- (trifluoromethyl). ) Phenyltrimethylammonium hydroxide and choline.
以上、塩基性化合物(C)の具体例を示したが、本レジスト組成物に用いる塩基性化合物(C)としては、これらの中でもジイソプロピルアニリンが好ましく、2,6−ジイソプロピルアニリンが特に好ましい。 As mentioned above, specific examples of the basic compound (C) have been shown. As the basic compound (C) used in the resist composition, diisopropylaniline is preferable, and 2,6-diisopropylaniline is particularly preferable.
<溶剤(以下、場合により「溶剤(D)」という。)>
本レジスト組成物に含有される溶剤(D)は、樹脂(A)の種類及びその量と、酸発生剤(B)の種類及びその量などに応じ、さらに後述するレジストパターンの製造において、基板上に本レジスト組成物を塗布する際の塗布性が良好となるという点から適宜、最適なものを選ぶことができる。このように、レジストパターンの製造において、基板上に本レジスト組成物を塗布して、塗布膜を形成し易い点で、本レジスト組成物は溶剤(D)を含有することが好ましい。
<Solvent (hereinafter sometimes referred to as “solvent (D)”)>
The solvent (D) contained in the resist composition is a substrate in the production of a resist pattern, which will be described later, according to the type and amount of the resin (A) and the type and amount of the acid generator (B). An optimum one can be appropriately selected from the viewpoint that the coating property when the resist composition is applied to the top is improved. As described above, in the production of a resist pattern, the resist composition preferably contains a solvent (D) from the viewpoint that a resist film can be easily formed on a substrate by coating the resist composition.
好適な溶剤(D)の例としては、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等の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等の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等のエステル類;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等のケトン類;γ−ブチロラクトン等の環状エステル類を挙げることができる。溶剤(D)は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of suitable solvents (D) 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 Examples thereof include esters such as ethyl pyruvate; ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone; and cyclic esters such as γ-butyrolactone. Only 1 type may be used for a solvent (D) and it may use 2 or more types together.
<その他の成分>
本レジスト組成物は、必要に応じて、樹脂(A)、酸発生剤〔好ましくは、酸発生剤(B1)〕、溶剤(D)及び必要に応じて用いられる塩基性化合物(C)以外の構成成分を含有していてもよい。この構成成分を「成分(F)」という場合がある。かかる成分(F)に特に限定はなく、本技術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、安定剤及び染料などである。
<Other ingredients>
The resist composition may contain, if necessary, a resin (A), an acid generator [preferably an acid generator (B1)], a solvent (D), and a basic compound (C) used as necessary. You may contain the structural component. This component may be referred to as “component (F)”. Such component (F) is not particularly limited, and includes additives known in the art, such as sensitizers, dissolution inhibitors, surfactants, stabilizers, and dyes.
<本レジスト組成物及びその調製方法>
本レジスト組成物は、樹脂(A)、酸発生剤(B)及び溶剤(D)を混合することで、又は、
樹脂(A)、酸発生剤(B)、塩基性化合物(C)及び溶剤(D)を混合することで調製することができる。さらに、必要に応じて成分(F)を混合することもある。かかる混合において、その混合順は任意であり、特に限定されるものではない。混合する際の温度は、10〜40℃の範囲から、用いる樹脂(A)などの種類や樹脂(A)の溶剤(D)に対する溶解度などに応じて適切な温度範囲を選ぶことができる。混合時間は、混合温度に応じて選べばよく、0.5〜24時間が好ましい。なお、混合手段は特に限定されず、攪拌混合などを用いることができる。
本レジスト組成物を調製する際に用いる各成分の使用量により、本レジスト組成物中の各成分の含有量を調節することができる。
このように、各成分を好ましい含有量で混合した後は、孔径0.01〜0.2μm程度のフィルターを用いてろ過することが好ましい。
<This resist composition and its preparation method>
This resist composition is obtained by mixing the resin (A), the acid generator (B) and the solvent (D), or
It can be prepared by mixing the resin (A), the acid generator (B), the basic compound (C), and the solvent (D). Furthermore, a component (F) may be mixed as needed. In such mixing, the mixing order is arbitrary and is not particularly limited. The temperature at the time of mixing can select an appropriate temperature range from the range of 10-40 degreeC according to the kind etc. of resin (A) to be used, the solubility with respect to the solvent (D) of resin (A). What is necessary is just to select mixing time according to mixing temperature, and 0.5 to 24 hours are preferable. The mixing means is not particularly limited, and stirring and mixing can be used.
The content of each component in the present resist composition can be adjusted by the amount of each component used in preparing the present resist composition.
Thus, after mixing each component with preferable content, it is preferable to filter using a filter with a pore diameter of about 0.01 to 0.2 μm.
樹脂(A)の含有割合は、本レジスト組成物の固形分の総質量に対して、80質量%以上99質量%以下であると好ましい。
なお本明細書において「本レジスト組成物の固形分」とは、後述する溶剤(D)を除いた本レジスト組成物構成成分の合計を意味する。例えば、溶剤(D)の含有割合が90質量%である本レジスト組成物において、本レジスト組成物中の固形分は10質量%に相当する。本レジスト組成物の固形分及びこれに対する各成分の含有量は、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することができる。
The content ratio of the resin (A) is preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less with respect to the total mass of the solid content of the resist composition.
In the present specification, the “solid content of the resist composition” means the total of the constituents of the resist composition excluding the solvent (D) described later. For example, in the present resist composition in which the content ratio of the solvent (D) is 90% by mass, the solid content in the present resist composition corresponds to 10% by mass. The solid content of the resist composition and the content of each component relative thereto can be measured by known analytical means such as liquid chromatography or gas chromatography, for example.
酸発生剤、特に酸発生剤(B1)の含有割合は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1質量部以上であり、より好ましくは3質量部以上であり、好ましくは30質量部以下であり、より好ましくは25質量部以下である。 The content ratio of the acid generator, particularly the acid generator (B1) is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, and preferably 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (A). Part or less, more preferably 25 parts by weight or less.
本レジスト組成物に塩基性化合物(C)を用いる場合、その含有割合は本レジスト組成物の固形分の総質量に対して、0.01〜1質量%程度が好ましい。 When the basic compound (C) is used in the resist composition, the content ratio is preferably about 0.01 to 1% by mass with respect to the total mass of the solid content of the resist composition.
溶剤(D)の含有割合は、上述のとおり、樹脂(A)の種類などに応じて適宜調節できるが、本レジスト組成物総質量に対して90質量%以上が好ましく、より好ましくは92質量%以上であり、さらに好ましくは94質量%以上であり、99.9質量%以下が好ましく、より好ましくは99質量%以下である。溶剤(D)の含有割合が上記範囲内であると、例えば後述するレジストパターンの製造方法において、厚み30〜300nm程度の組成物層を形成しやすい傾向がある。 The content ratio of the solvent (D) can be appropriately adjusted according to the type of the resin (A) as described above, but is preferably 90% by mass or more, more preferably 92% by mass with respect to the total mass of the resist composition. It is above, More preferably, it is 94 mass% or more, 99.9 mass% or less is preferable, More preferably, it is 99 mass% or less. When the content ratio of the solvent (D) is within the above range, for example, in a resist pattern manufacturing method described later, a composition layer having a thickness of about 30 to 300 nm tends to be easily formed.
なお、成分(F)を本レジスト組成物に用いる場合には、当該成分(F)の種類に応じて、適切な含有割合を調節することもできる。 In addition, when using a component (F) for this resist composition, an appropriate content rate can also be adjusted according to the kind of the said component (F).
このように、樹脂(A)、酸発生剤及び溶剤(D)、並びに必要に応じて用いられる塩基性化合物(C)又は成分(F)の各々を好ましい含有割合で混合した後は、孔径0.01〜0.2μm程度のフィルターを用いてろ過等することにより、本レジスト組成物は調製できる。 As described above, after mixing the resin (A), the acid generator and the solvent (D), and the basic compound (C) or the component (F) used as necessary in a preferable content ratio, the pore size is 0. The resist composition can be prepared by filtration using a filter of about 0.01 to 0.2 μm.
<レジストパターンの製造方法>
続いて、本レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法について説明する。
本発明のレジストパターンの製造方法は、
(1)本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、該基板上に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
を含むものである。以下、ここに示す工程の各々を、「工程(1)」〜「工程(5)」のようにいう。
<Method for producing resist pattern>
Then, the manufacturing method of the resist pattern using this resist composition is demonstrated.
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises:
(1) a step of applying the resist composition on a substrate;
(2) drying the composition after coating to form a composition layer on the substrate;
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) It includes a step of developing the heated composition layer using a developing device. Hereinafter, each of the steps shown here is referred to as “step (1)” to “step (5)”.
工程(1)における本レジスト組成物の基板上への塗布は、スピンコーターなど、半導体の微細加工のレジスト材料塗布用として広く用いられている塗布装置によって行うことができる。かくして基板上にレジスト組成物からなる塗布膜が形成される。当該塗布装置の条件(塗布条件)を種々調節することで、該塗布膜の膜厚は調整可能であり、適切な予備実験等を行うことにより、所望の膜厚の塗布膜になるように塗布条件を選ぶことができる。本レジスト組成物を塗布する前の基板は、微細加工を実施しようとする種々のものを選ぶことができる。なお、本レジスト組成物を塗布する前に、基板を洗浄したり、反射防止膜を形成したりしてもよい。この反射防止膜の形成には例えば、市販の有機反射防止膜用組成物を用いることができる。 Application of the resist composition on the substrate in the step (1) can be performed by a coating apparatus widely used for applying a resist material for semiconductor microfabrication, such as a spin coater. Thus, a coating film made of a resist composition is formed on the substrate. The film thickness of the coating film can be adjusted by variously adjusting the conditions (coating conditions) of the coating apparatus, and by applying an appropriate preliminary experiment, the coating film can be applied to have a desired film thickness. You can choose the conditions. Various substrates to be subjected to microfabrication can be selected as the substrate before applying the resist composition. The substrate may be washed or an antireflection film may be formed before applying the resist composition. For example, a commercially available composition for an organic antireflection film can be used for forming the antireflection film.
工程(2)においては、基板上に塗布された本レジスト組成物、すなわち塗布膜から溶剤〔溶剤(D)〕を除去する。このような溶剤除去は、例えば、ホットプレートなどの加熱装置を用いた加熱手段(いわゆるプリベーク)、又は減圧装置を用いた減圧手段により、或いはこれらの手段を組み合わせて、該塗布膜から溶剤を蒸発させることにより行われる。加熱手段や減圧手段の条件は、本レジスト組成物に含まれる溶剤(D)の種類等に応じて選択でき、例えばホットプレートを用いた加熱手段の場合、該ホットプレートの表面温度を50〜200℃程度の範囲にすることが好ましい。また、減圧手段では、適当な減圧機の中に、塗布膜が形成された基板を封入した後、該減圧機の内部圧力を1〜1.0×105Pa程度にすればよい。かくして塗布膜から溶剤を除去することにより、該基板上には組成物層が形成される。 In the step (2), the solvent [solvent (D)] is removed from the resist composition coated on the substrate, that is, the coated film. Such solvent removal is performed by evaporating the solvent from the coating film by, for example, heating means using a heating device such as a hot plate (so-called pre-baking), decompressing means using a decompressing device, or a combination of these means. Is done. Conditions for the heating means and the decompression means can be selected according to the type of the solvent (D) contained in the resist composition. For example, in the case of a heating means using a hot plate, the surface temperature of the hot plate is set to 50 to 200. It is preferable that the temperature be in the range of about ° C. In the decompression means, after the substrate on which the coating film is formed is sealed in an appropriate decompressor, the internal pressure of the decompressor may be set to about 1 to 1.0 × 10 5 Pa. Thus, the composition layer is formed on the substrate by removing the solvent from the coating film.
工程(3)は該組成物層を露光する工程であり、好ましくは、露光機を用いて該組成物層を露光するものである。この際には、微細加工を実施しようとする所望のパターンパターンが形成されたマスク(フォトマスク)を介して露光が行われる。露光機の露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2エキシマレーザ(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。また、該露光機は液浸露光機であってもよい。また、露光機は、電子線又は超紫外光(EUV)を照射するものであってもよい。
上述のとおり、マスクを介して露光することにより、該組成物層には露光された部分(露光部)及び露光されていない部分(未露光部)が生じる。露光部の組成物層では該組成物層に含まれる酸発生剤(B1)が露光エネルギーを受けて酸を発生し、さらに発生した酸との作用により、樹脂(A)にある酸不安定基が脱保護反応により親水性基を生じ、結果として露光部の組成物層にある樹脂(A)はアルカリ水溶液に可溶なものとなる。一方、未露光部では露光エネルギーを受けていないため、樹脂(A)はアルカリ水溶液に対して不溶又は難溶のままとなる。かくして、露光部にある組成物層と未露光部にある組成物層とは、アルカリ水溶液に対する溶解性が著しく相違することとなる。
Step (3) is a step of exposing the composition layer, and preferably the composition layer is exposed using an exposure machine. At this time, exposure is performed through a mask (photomask) on which a desired pattern pattern to be finely processed is formed. As an exposure light source of the exposure machine, an ultraviolet light source such as a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), an F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), or a solid-state laser light source (YAG In addition, various lasers such as a laser beam from a laser beam from a semiconductor laser or the like to emit a harmonic laser beam in the far ultraviolet region or the vacuum ultraviolet region can be used. The exposure machine may be an immersion exposure machine. Further, the exposure machine may irradiate an electron beam or extreme ultraviolet light (EUV).
As described above, by exposing through a mask, an exposed portion (exposed portion) and an unexposed portion (unexposed portion) are generated in the composition layer. In the composition layer of the exposed portion, the acid generator (B1) contained in the composition layer receives exposure energy to generate an acid, and further acts with the generated acid to generate an acid labile group in the resin (A). Produces a hydrophilic group by the deprotection reaction, and as a result, the resin (A) in the composition layer of the exposed portion becomes soluble in an alkaline aqueous solution. On the other hand, since the exposure energy is not received in the unexposed area, the resin (A) remains insoluble or hardly soluble in the alkaline aqueous solution. Thus, the composition layer in the exposed portion and the composition layer in the unexposed portion are significantly different in solubility in the alkaline aqueous solution.
工程(4)においては、露光部で生じうる脱保護基反応を、さらにその進行を促進するための加熱処理(いわゆるポストエキスポジャーベーク)が行われる。かかる加熱処理は前記工程(2)で示したホットプレートを用いる加熱手段等が好ましい。なお、工程(4)におけるホットプレート加熱を行う場合、該ホットプレートの表面温度は50〜200℃程度が好ましく、70〜150℃程度がより好ましい。加熱処理により、上記脱保護反応が促進される In the step (4), a heat treatment (so-called post-exposure baking) for further promoting the progress of the deprotecting group reaction that may occur in the exposed portion is performed. Such heat treatment is preferably the heating means using the hot plate shown in the step (2). In addition, when performing hot plate heating in a process (4), about 50-200 degreeC is preferable and the surface temperature of this hot plate has more preferable about 70-150 degreeC. The deprotection reaction is promoted by heat treatment.
工程(5)は、加熱後の組成物層を現像する工程であり、好ましくは、加熱後の組成物層を現像装置を用いて現像する工程である。現像する工程で、加熱後の組成物層をアルカリ水溶液と接触させると、露光部の組成物層は該アルカリ水溶液に溶解して除去され、未露光部の組成物層は基板上に残るため、当該基板上にレジストパターンが製造される。
前記アルカリ水溶液としては、「アルカリ現像液」と称される本技術分野で公知のものを用いることができる。該アルカリ水溶液としては例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの水溶液や(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)の水溶液などが挙げられる。
Step (5) is a step of developing the heated composition layer, and preferably a step of developing the heated composition layer using a developing device. In the step of developing, when the heated composition layer is brought into contact with an alkaline aqueous solution, the exposed composition layer is dissolved and removed in the alkaline aqueous solution, and the unexposed composition layer remains on the substrate. A resist pattern is manufactured on the substrate.
As the alkaline aqueous solution, those known in this technical field called “alkaline developer” can be used. Examples of the alkaline aqueous solution include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and an aqueous solution of (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline).
現像後、製造されたレジストパターンに、超純水などでリンス処理を行うことが好ましく、さらに基板及びレジストパターン上に残存している水分を除去することが好ましい。 After development, the manufactured resist pattern is preferably rinsed with ultrapure water or the like, and water remaining on the substrate and the resist pattern is preferably removed.
<用途>
本レジスト組成物は、KrFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、ArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、電子線(EB)照射用のレジスト組成物又はEUV露光機用のレジスト組成物、さらに液浸露光用のレジスト組成物として好適である。
工に利用できる。
<Application>
The resist composition includes a resist composition for KrF excimer laser exposure, a resist composition for ArF excimer laser exposure, a resist composition for electron beam (EB) irradiation, or a resist composition for an EUV exposure machine, and a liquid immersion It is suitable as a resist composition for exposure.
Can be used for construction.
実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中、含有量ないし使用量を表す「%」及び「部」は、特記しないかぎり質量基準である。
また重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求めた値である。なお、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーの分析条件は下記のとおりである。
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)
The present invention will be described more specifically with reference to examples. In the examples, “%” and “parts” representing the content or amount used are based on mass unless otherwise specified.
The weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography (GPC). The analysis conditions for gel permeation chromatography are as follows.
Column: TSKgel Multipore HXL-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)
また、化合物の構造は、質量分析(LCはAgilent製1100型、MASSはAgilent製LC/MSD型)を用い、分子ピークを測定することで確認した。以下の実施例ではこの分子ピークの値を「MASS」で示す。 The structure of the compound was confirmed by measuring molecular peaks using mass spectrometry (LC: Agilent model 1100, MASS: Agilent LC / MSD model). In the following examples, the value of this molecular peak is indicated by “MASS”.
実施例1〔式(D)で表される化合物(化合物(a’))の合成〕
式(D−a)で表される化合物25.31部及びテトラヒドロフラン200.00部を反応器に仕込み、室温で攪拌した。式(D−a)で表される化合物が完溶したことを目視で確認した後、ピリジン14.27部を加え、40℃まで昇温した。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、次いで5℃まで冷却した。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、残渣をカラム分取(カラム条件 固定相 メルク社製シリカゲル60−200メッシュ;展開溶媒:酢酸エチル)することにより、式(D−b)で表される化合物22.24部を得た。
Example 1 [Synthesis of Compound Represented by Formula (D) (Compound (a ′))]
25.31 parts of the compound represented by the formula (D-a) and 200.00 parts of tetrahydrofuran were charged into a reactor and stirred at room temperature. After visually confirming that the compound represented by the formula (Da) was completely dissolved, 14.27 parts of pyridine was added, and the temperature was raised 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 then cooled 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 concentrating the collected organic layer, the residue is subjected to column fractionation (column conditions, stationary phase, silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co .; developing solvent: ethyl acetate), whereby the compound represented by the formula (Db) 22.24 parts were obtained.
式(D−c)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部を反応器に仕込み、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部を加え、50℃で1時間攪拌した。得られた混合物に、式(D−b)で表される化合物8.50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、分液した。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、残渣をカラム分取(カラム条件 固定相 メルク社製シリカゲル60−200メッシュ;展開溶媒:酢酸エチル)することにより、式(D−d)で表される化合物10.29部を得た。 7.50 parts of the compound represented by the formula (Dc) and 37.50 parts of N, N′-dimethylformamide were charged into the reactor and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the obtained mixture, 3.20 parts of potassium carbonate and 0.96 parts of potassium iodide were added, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 1 hour. A solution prepared by dissolving 8.50 parts of the compound represented by the formula (Db) 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 residue is subjected to column fractionation (column conditions, stationary phase, silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co .; developing solvent: ethyl acetate), whereby the compound represented by the formula (D-d) 10.29 parts were obtained.
式(D−d)で表される化合物7.54部及びアセトニトリル37.50部を反応器に仕込み、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、分液した。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、残渣をカラム分取(カラム条件 固定相 メルク社製シリカゲル60−200メッシュ;展開溶媒:酢酸エチル)することにより、式(D−e)で表される化合物6.33部を得た。
7.54 parts of the compound represented by the formula (D-d) and 37.50 parts of acetonitrile were charged into a reactor, 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 concentrating the collected organic layer, the residue is subjected to column fractionation (column conditions, stationary phase, silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck; developing solvent: ethyl acetate), whereby the compound represented by the formula (De) 6.33 parts were obtained.
式(D−e)で表される化合物4.69部、N−メチルピロリジン1.68部及びテトラヒドロフラン25.00部を反応器に仕込み、攪拌下、23℃でメタクリロイルクロリド1.55部を40分かけて滴下した後、23℃で4時間攪拌した。その後、イオン交換水25部及び酢酸エチル50部を添加して洗浄し、分液を行って有機層を回収した。回収された有機層にイオン交換水25部を添加して洗浄し、分液を行って有機層を回収した。この水洗操作を3回繰り返した。回収された有機層に、硫酸マグネシウム2.00部を添加し、攪拌した後、濾過した。回収された濾液層を濃縮後、残渣をカラム分取(カラム条件 固定相 メルク社製シリカゲル60−200メッシュ;展開溶媒:酢酸エチル)して、式(D)で表される化合物1.22部を得た。 4.69 parts of a compound represented by the formula (De), 1.68 parts of N-methylpyrrolidine and 25.00 parts of tetrahydrofuran were charged into a reactor, and 1.55 parts of methacryloyl chloride was added at 23 ° C. with stirring to 40 parts. After dropwise addition over a period of time, the mixture was stirred at 23 ° C. for 4 hours. Thereafter, 25 parts of ion-exchanged water and 50 parts of ethyl acetate were added and washed, followed by liquid separation to recover the organic layer. 25 parts of ion-exchanged water was added to the collected organic layer for washing, and liquid separation was performed to collect the organic layer. This washing operation was repeated three times. To the collected organic layer, 2.00 parts of magnesium sulfate was added, stirred and filtered. The collected filtrate layer is concentrated, and the residue is fractionated in a column (column conditions, stationary phase, silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck; developing solvent: ethyl acetate), and 1.22 parts of the compound represented by the formula (D) Got.
MASS:472.3 MASS: 472.3
実施例2〔式(K)で表される化合物(化合物(a’))の合成〕
式(K−c)で表される化合物7.58部及びN,N’−ジメチルホルムアミド37.90部を反応器に仕込み、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部を加え、50℃で1時間攪拌した。得られた混合物に、式(D−b)で表される化合物8.50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、分液した。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、残渣をカラム分取(カラム条件 固定相 メルク社製シリカゲル60−200メッシュ;展開溶媒:酢酸エチル)することにより、式(K−d)で表される化合物8.84部を得た。
Example 2 [Synthesis of Compound Represented by Formula (K) (Compound (a ′))]
7.58 parts of the compound represented by the formula (Kc) and 37.90 parts of N, N′-dimethylformamide were charged into a reactor and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the obtained mixture, 3.20 parts of potassium carbonate and 0.96 parts of potassium iodide were added, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 1 hour. A solution prepared by dissolving 8.50 parts of the compound represented by the formula (Db) 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 residue is subjected to column fractionation (column conditions, stationary phase, silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co .; developing solvent: ethyl acetate), whereby the compound represented by the formula (Kd) 8.84 parts were obtained.
式(K−d)で表される化合物4.69部、N−メチルピロリジン1.68部及びテトラヒドロフラン25.00部を反応器に仕込み、攪拌下、23℃でメタクリロイルクロリド1.55部を40分かけて滴下した後、23℃で4時間攪拌した。その後、イオン交換水25部及び酢酸エチル50部を添加して洗浄し、分液を行って有機層を回収した。回収された有機層にイオン交換水25部を添加して洗浄し、分液を行って有機層を回収した。この水洗操作を3回繰り返した。回収された有機層に、硫酸マグネシウム2.00部を添加し、攪拌した後、濾過した。回収された濾液層を濃縮後、残渣をカラム分取(カラム条件 固定相 メルク社製シリカゲル60−200メッシュ;展開溶媒:酢酸エチル)して、式(K)で表される混合物2.34部を得た(なお、式(K)で示す化合物(a’)は上記2つの化合物の混合物である)。 4.69 parts of a compound represented by the formula (Kd), 1.68 parts of N-methylpyrrolidine and 25.00 parts of tetrahydrofuran were charged into a reactor, and 1.55 parts of methacryloyl chloride were added at 23 ° C. with stirring to 40 parts. After dropwise addition over a period of time, the mixture was stirred at 23 ° C. for 4 hours. Thereafter, 25 parts of ion-exchanged water and 50 parts of ethyl acetate were added and washed, followed by liquid separation to recover the organic layer. 25 parts of ion-exchanged water was added to the collected organic layer for washing, and liquid separation was performed to collect the organic layer. This washing operation was repeated three times. To the collected organic layer, 2.00 parts of magnesium sulfate was added, stirred and filtered. After the collected filtrate layer is concentrated, the residue is subjected to column fractionation (column conditions, stationary phase, silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck & Co .; developing solvent: ethyl acetate), and 2.34 parts of the mixture represented by the formula (K) (Note that the compound (a ′) represented by the formula (K) is a mixture of the above two compounds).
MASS:472.3 MASS: 472.3
実施例3〜10及び合成例1(樹脂の合成)
樹脂の合成において使用した化合物(モノマー)を下記に示す。
以下、これらのモノマーを「モノマー(A)」〜「モノマー(K)」という。
Examples 3 to 10 and Synthesis Example 1 (Synthesis of resin)
The compounds (monomers) used in the resin synthesis are shown below.
Hereinafter, these monomers are referred to as “monomer (A)” to “monomer (K)”.
実施例3〔樹脂A1の合成〕
モノマーとして、モノマー(E)、モノマー(F)、モノマー(C)、モノマー(G)及びモノマー(D)を用い、そのモル比(モノマー(E):モノマー(F):モノマー(C):モノマー(G):モノマー(D))が35:5:25:30:5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒(この混合溶媒のメタノール/水重量比は4/1である。以下、同じ。)に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.0×103の樹脂A1(共重合体)を収率65%で得た。この樹脂A1は、以下の構造単位を有するものである。
Example 3 [Synthesis of Resin A1]
As the monomer, monomer (E), monomer (F), monomer (C), monomer (G) and monomer (D) are used, and their molar ratio (monomer (E): monomer (F): monomer (C): monomer (G): Monomer (D)) was mixed so as to be 35: 5: 25: 30: 5, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to prepare a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators are added to the solution, respectively, with respect to the total monomer amount, and these are heated at 75 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of a methanol / water mixed solvent (the methanol / water weight ratio of this mixed solvent was 4/1. The same applies hereinafter) to precipitate the resin, and the resin was filtered. The resin thus obtained is again dissolved in dioxane, and a solution obtained by pouring the solution into a methanol / water mixed solvent is precipitated twice, and the resin is filtered twice to perform a reprecipitation operation twice. 0 × 10 3 resin A1 (copolymer) was obtained with a yield of 65%. This resin A1 has the following structural units.
実施例4〔樹脂A2の合成〕
モノマーとして、モノマー(E)、モノマー(H)、モノマー(F)、モノマー(C)、モノマー(G)及びモノマー(D)を用い、そのモル比(モノマー(E):モノマー(H):モノマー(F):モノマー(C):モノマー(G):モノマー(D))が32:6:4:20:30:8となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを73℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.0×103の樹脂A2(共重合体)を収率60%で得た。この樹脂A2は、以下の構造単位を有するものである。
Example 4 [Synthesis of Resin A2]
As the monomer, the monomer (E), the monomer (H), the monomer (F), the monomer (C), the monomer (G) and the monomer (D) are used, and the molar ratio (monomer (E): monomer (H): monomer (F): Monomer (C): Monomer (G): Monomer (D)) were mixed so that the ratio was 32: 6: 4: 20: 30: 8, and 1.5 mass times the total amount of dioxane was added. In addition, a solution was obtained. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators are added to the solution, respectively, and heated at 73 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The resin thus obtained is again dissolved in dioxane, and a solution obtained by pouring the solution into a methanol / water mixed solvent is precipitated twice, and the resin is filtered twice to perform a reprecipitation operation twice. 0 × 10 3 resin A2 (copolymer) was obtained with a yield of 60%. This resin A2 has the following structural units.
実施例5〔樹脂A3の合成〕
モノマーとして、モノマー(E)、モノマー(H)、モノマー(C)、モノマー(G)及びモノマー(D)を用い、そのモル比(モノマー(E):モノマー(H):モノマー(C):モノマー(G):モノマー(D))が32:6:20:30:12となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを73℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.2×103の樹脂A3(共重合体)を収率58%で得た。この樹脂A3は、以下の構造単位を有するものである。
Example 5 [Synthesis of Resin A3]
As the monomer, monomer (E), monomer (H), monomer (C), monomer (G) and monomer (D) are used, and their molar ratio (monomer (E): monomer (H): monomer (C): monomer (G): Monomer (D)) was mixed so as to be 32: 6: 20: 30: 12, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to obtain a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators are added to the solution, respectively, and heated at 73 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The resin thus obtained is again dissolved in dioxane, and a solution obtained by pouring the solution into a methanol / water mixed solvent is precipitated twice, and the resin is filtered twice to perform a reprecipitation operation twice. 2 × 10 3 resin A3 (copolymer) was obtained with a yield of 58%. This resin A3 has the following structural units.
実施例6〔樹脂A4の合成〕
モノマーとして、モノマー(A)、モノマー(C)及びモノマー(D)を用い、そのモル比(モノマー(A):モノマー(C):モノマー(D))が50:25:25となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを68℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量8.8×103の樹脂A4(共重合体)を収率52%で得た。この樹脂A4は、以下の構造単位を有するものである。
Example 6 [Synthesis of Resin A4]
Monomer (A), monomer (C), and monomer (D) are used as the monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (A): monomer (C): monomer (D)) is 50:25:25. Then, 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to make a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators are added to the solution, respectively, and heated at 68 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The resin thus obtained was dissolved again in dioxane, and the solution obtained by pouring the solution into a methanol / water mixed solvent was precipitated twice, and the resin was filtered twice, and the weight average molecular weight was 8. 8 × 10 3 resin A4 (copolymer) was obtained with a yield of 52%. This resin A4 has the following structural units.
合成例1〔樹脂A5の合成〕
モノマーとして、モノマー(A)、モノマー(B)及びモノマー(C)を用い、そのモル比(モノマー(A):モノマー(B):モノマー(C))が50:25:25となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを70℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量8.8×103の樹脂A5(共重合体)を収率68%で得た。この樹脂A5は、以下の構造単位を有するものである。
Synthesis Example 1 [Synthesis of Resin A5]
Monomer (A), monomer (B), and monomer (C) are used as the monomers and mixed so that the molar ratio (monomer (A): monomer (B): monomer (C)) is 50:25:25. Then, 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to make a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators are added to the solution, respectively, with respect to the total monomer amount, and these are heated at 70 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The resin thus obtained was dissolved again in dioxane, and the solution obtained by pouring the solution into a methanol / water mixed solvent was precipitated twice, and the resin was filtered twice, and the weight average molecular weight was 8. 8 × 10 3 resin A5 (copolymer) was obtained with a yield of 68%. This resin A5 has the following structural units.
実施例7:〔樹脂A6の合成〕
モノマーとして、モノマー(E)、モノマー(H)、モノマー(F)、モノマー(C)、モノマー(G)及びモノマー(D)を用い、そのモル比(モノマー(E):モノマー(H):モノマー(F):モノマー(C):モノマー(G):モノマー(D))が、30:14:4:20:28:4となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%、3mol%添加し、これらを70℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量が7.8×103の樹脂A6(共重合体)を収率82%で得た。この樹脂A6は、以下の構造単位を有するものである。
Example 7: [Synthesis of Resin A6]
As the monomer, the monomer (E), the monomer (H), the monomer (F), the monomer (C), the monomer (G) and the monomer (D) are used, and the molar ratio (monomer (E): monomer (H): monomer (F): Monomer (C): Monomer (G): Monomer (D)) were mixed so as to be 30: 14: 4: 20: 28: 4, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount. To make a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators are added to the solution, respectively, and heated at 70 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The resin thus obtained was again dissolved in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered twice. The weight average molecular weight was 7 8 × 10 3 resin A6 (copolymer) was obtained with a yield of 82%. This resin A6 has the following structural units.
実施例8:〔樹脂A7の合成〕
モノマーとして、モノマー(E)、モノマー(J)、モノマー(F)、モノマー(C)、モノマー(G)及びモノマー(D)を用い、そのモル比(モノマー(E):モノマー(J):モノマー(F):モノマー(C):モノマー(G):モノマー(D))が、30:14:4:20:28:4となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%、3mol%添加し、これらを70℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量が7.7×103の樹脂A7(共重合体)を収率81%で得た。この樹脂A7は、以下の構造単位を有するものである。
Example 8: [Synthesis of Resin A7]
As the monomer, the monomer (E), the monomer (J), the monomer (F), the monomer (C), the monomer (G) and the monomer (D) are used, and the molar ratio (monomer (E): monomer (J): monomer (F): Monomer (C): Monomer (G): Monomer (D)) were mixed so as to be 30: 14: 4: 20: 28: 4, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount. To make a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators are added to the solution, respectively, and heated at 70 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The resin thus obtained was again dissolved in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered twice. The weight average molecular weight was 7 0.7 × 10 3 resin A7 (copolymer) was obtained with a yield of 81%. This resin A7 has the following structural units.
実施例9:〔樹脂A8の合成〕
モノマーとして、モノマー(I)、モノマー(J)、モノマー(F)、モノマー(C)、モノマー(G)及びモノマー(D)を用い、そのモル比(モノマー(I):モノマー(J):モノマー(F):モノマー(C):モノマー(G):モノマー(D))が、30:14:4:20:28:4となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%、3mol%添加し、これらを70℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量が7.2×103の樹脂A8(共重合体)を収率62%で得た。この樹脂A8は、以下の構造単位を有するものである。
Example 9: [Synthesis of Resin A8]
As the monomer, monomer (I), monomer (J), monomer (F), monomer (C), monomer (G) and monomer (D) are used, and their molar ratio (monomer (I): monomer (J): monomer (F): Monomer (C): Monomer (G): Monomer (D)) were mixed so as to be 30: 14: 4: 20: 28: 4, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount. To make a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators are added to the solution, respectively, and heated at 70 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The resin thus obtained was again dissolved in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered twice. The weight average molecular weight was 7 2 × 10 3 resin A8 (copolymer) was obtained with a yield of 62%. This resin A8 has the following structural units.
実施例10:〔樹脂A9の合成〕
モノマーとして、モノマー(E)、モノマー(J)、モノマー(F)、モノマー(C)、モノマー(G)及びモノマー(K)を用い、そのモル比(モノマー(E):モノマー(J):モノマー(F):モノマー(C):モノマー(G):モノマー(K))が、30:14:4:20:28:4となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%、3mol%添加し、これらを70℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量が7.5×103の樹脂A9(共重合体)を収率78%で得た。この樹脂A9は、以下の構造単位を有するものである。
Example 10: [Synthesis of Resin A9]
As the monomer, monomer (E), monomer (J), monomer (F), monomer (C), monomer (G) and monomer (K) are used, and their molar ratio (monomer (E): monomer (J): monomer (F): Monomer (C): Monomer (G): Monomer (K)) were mixed so as to be 30: 14: 4: 20: 28: 4, and dioxane of 1.5 mass times the total monomer amount. To make a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators are added to the solution, respectively, and heated at 70 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The resin thus obtained was again dissolved in dioxane, and the resulting solution was poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered twice. The weight average molecular weight was 7 0.5 × 10 3 resin A9 (copolymer) was obtained with a yield of 78%. This resin A9 has the following structural units.
実施例11〜18及び比較例1
<レジスト組成物の調製>
合成例1で得られた樹脂A1〜A5;
以下に示す酸発生剤B1;
以下に示す塩基性化合物C1;
の各々を表1に示す質量部で、以下に示す溶剤に溶解し、さらに孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。
Examples 11 to 18 and Comparative Example 1
<Preparation of resist composition>
Resins A1 to A5 obtained in Synthesis Example 1;
Acid generator B1 shown below;
Basic compound C1 shown below;
Each was dissolved in the solvent shown below in parts by mass shown in Table 1, and further filtered through a fluororesin filter having a pore diameter of 0.2 μm to prepare a resist composition.
<樹脂>
A1〜A9:樹脂A1〜樹脂A9
<酸発生剤>
B1:
<Resin>
A1 to A9: Resin A1 to Resin A9
<Acid generator>
B1:
<塩基性化合物: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 265.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20.0部
2−ヘプタノン 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<Basic compound: Quencher>
C1: 2,6-diisopropylaniline <solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 265.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts 2-heptanone 20.0 parts γ-butyrolactone 3.5 parts
<レジストパターンの製造及びその評価>
実施例2〜5の本レジスト組成物及び比較例1のレジスト組成物は以下のようにして、液浸露光による形状評価を行った。以下、本レジスト組成物及び比較例1のレジスト組成物を総称して、「レジスト組成物」ということがある。
<Manufacture of resist pattern and its evaluation>
The resist compositions of Examples 2 to 5 and the resist composition of Comparative Example 1 were subjected to shape evaluation by immersion exposure as follows. Hereinafter, the resist composition and the resist composition of Comparative Example 1 may be collectively referred to as “resist composition”.
<レジスト組成物の液浸露光評価>
以下のようにして、レジスト組成物の液浸露光を行い、形状評価を実施した。
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(プリベーク)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)して組成物層を形成した。こうして組成物層(レジスト組成物膜)を形成したウェハーに、液浸露光用ArFエキシマレーザステッパー[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。なお、液浸媒体としては超純水を使用した。
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い、レジストパターン(ラインアンドスペースパターン)を得た。
<Immersion exposure evaluation of resist composition>
The resist composition was subjected to immersion exposure and the shape was evaluated as follows.
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. Subsequently, the resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying (pre-baking) was 85 nm.
After coating the resist composition, the obtained silicon wafer was pre-baked (PB) for 60 seconds at a temperature described in the “PB” column of Table 1 on a direct hot plate to form a composition layer. An ArF excimer laser stepper for immersion exposure [XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY polarized light] was used for the wafer on which the composition layer (resist composition film) was thus formed. The line and space pattern was subjected to immersion exposure by changing the exposure amount stepwise. Note that ultrapure water was used as the immersion medium.
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 to obtain a resist pattern (line and space pattern).
<形状評価>
50nmのラインアンドスペースパターンを走査型電子顕微鏡で観察した。当該ラインアンドスペースパターンのトップ形状の概ね全てが、矩形に近く良好なものを「good」(「g」と表記する。)、当該ラインアンドスペースパターンのトップ形状の一部が丸い形状となっていることが認められたものを、「bad」(「b」と表記する。)とする2水準で評価した。
これらの結果を表2に示す。
<Shape evaluation>
A 50 nm line and space pattern was observed with a scanning electron microscope. Almost all of the top shape of the line and space pattern has a good shape close to a rectangle “good” (denoted as “g”), and a part of the top shape of the line and space pattern has a round shape. It was evaluated at two levels, “bad” (indicated as “b”).
These results are shown in Table 2.
本レジスト組成物からは、優れた形状のレジストパターンを形成することができた。一方、比較例1のレジスト組成物から得られるレジストパターンの形状は不良であった。 From this resist composition, a resist pattern having an excellent shape could be formed. On the other hand, the shape of the resist pattern obtained from the resist composition of Comparative Example 1 was poor.
本発明のレジスト組成物は、形状に優れたレジストパターンを製造できるため、半導体の微細加工に有用である。 Since the resist composition of the present invention can produce a resist pattern having an excellent shape, it is useful for fine processing of semiconductors.
Claims (11)
[式(a)中、
R1は、水素原子又はメチル基を表す。
A1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基、単結合又は式(a−1)
(式(a−1)中、
tは0〜2の整数を表す。
A10は、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
A11は、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表し、tが2である場合、2つのA11は互いに同一でも異なっていてもよい。
A12は、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又は単結合を表す。
X10及びX11は、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表し、sが2である場合、2つのX10はそれぞれ独立である。
ただし、A10、A11、X10及びX11の炭素数の合計は6以下である。
*1は環W1との結合手、*2は酸素原子との結合手を表す。)
で表される基を表す。
A2は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
環W1及び環W2は、それぞれ独立に、炭素数4〜36の脂肪族環を表す。
sは、1又は2を表す。] Resin which has a structural unit represented by Formula (a).
[In the formula (a),
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A 1 is an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, a single bond, or formula (a-1).
(In the formula (a-1),
t represents an integer of 0-2.
A 10 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent.
A 11 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and when t is 2, two A 11 may be the same as or different from each other.
A 12 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent or a single bond.
X 10 and X 11 represent an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group, and when s is 2, the two X 10 are independent of each other.
However, the total number of carbon atoms of A 10 , A 11 , X 10 and X 11 is 6 or less.
* 1 bond to ring W 1, * 2 represents a bond to an oxygen atom. )
Represents a group represented by
A 2 represents an optionally substituted alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group constituting the alkanediyl group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Ring W 1 and ring W 2 each independently represent an aliphatic ring having 4 to 36 carbon atoms.
s represents 1 or 2. ]
*1−CH2−CO−O−*2
(*1及び*2は、上記と同じ意味である。)
である請求項1記載の樹脂。 A 1 in the formula (a) is a single bond or
* 1 —CH 2 —CO—O— * 2
(* 1 and * 2 have the same meaning as above.)
The resin according to claim 1.
*3−O−CH2−CO−O−*4又は
*3−CO−O−CH2−CO−O−*4
(*3及び*4は、一方が環W1との、他方が環W2との結合である。)
である請求項1又は2記載の樹脂。 A 2 in the formula (a) is
* 3-O-CH 2 -CO -O- * 4 or
* 3-CO-O-CH 2 -CO-O- * 4
(* 3 and * 4 are one bond with ring W 1 and the other with ring W 2. )
The resin according to claim 1 or 2.
で表される部分構造が、式(W1−a)又は式(W1−b)で表される構造である請求項1〜3のいずれか記載の樹脂。
In the formula (a)
The resin according to claim 1, wherein the partial structure represented by the formula is a structure represented by the formula (W 1 -a) or the formula (W 1 -b).
で表される部分構造が、式(W2−a)で表される構造である請求項1〜4のいずれか記載の樹脂。
In the formula (a)
In the partial structure represented has the formula (W 2 -a) in the structure any description of the resin of claims 1 to 4 is represented.
[式(a1−1)中、
La1は、酸素原子又は*−O−(CH2)k1−CO−O−(k1は1〜7の整数を表し、*はカルボニル基との結合手を表す。)で表される基を表す。
Ra4は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra6は、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基を表す。
m1は0〜14の整数を表す。
式(a1−2)中、
La2は、酸素原子又は*−O−(CH2)k1−CO−O−(k1は前記と同義である。)で表される基を表す。
Ra5は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra7は、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基を表す。
n1は0〜10の整数を表す。] Furthermore, resin in any one of Claims 1-5 which have at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of a structural unit represented by Formula (a1-1), and a structural unit represented by Formula (a1-2).
[In the formula (a1-1),
L a1 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O— (k1 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bond to a carbonyl group). To express.
R a4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
m1 represents the integer of 0-14.
In formula (a1-2),
L a2 represents an oxygen atom or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O— (k1 is as defined above).
R a5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a7 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
n1 represents an integer of 0 to 10. ]
[式(B1)中、
Q1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Lb1は、2価の炭素数1〜17の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Z+は、有機カチオンを表す。] The resist composition according to claim 7, wherein the acid generator is represented by the formula (B1).
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the methylene group constituting the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Y represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group constituting the aliphatic hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group. May be.
Z + represents an organic cation. ]
(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)組成物層を露光する工程、
(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 in any one of Claim 7-9 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,
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) a step of developing the composition layer after heating;
A method for producing a resist pattern including:
[式(a’)中、
R1は、水素原子又はメチル基を表す。
A1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基、単結合又は式(a−1)
(式(a−1)中、
tは0〜2の整数を表す。
A10は、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
A11は、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表し、tが2である場合、2つのA11は互いに同一でも異なっていてもよい。
A12は、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又は単結合を表す。
X10及びX11は、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表し、sが2である場合、2つのX10はそれぞれ独立である。
ただし、A10、A11、X10及びX11の炭素数の合計は6以下である。
*1は環W1との結合手、*2は酸素原子との結合手を表す。)
で表される基を表す。
A2は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
環W1及び環W2は、それぞれ独立に、炭素数4〜36の脂肪族環を表す。
sは、1又は2を表す。] A compound represented by formula (a ′).
[In the formula (a ′),
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A 1 is an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, a single bond, or formula (a-1).
(In the formula (a-1),
t represents an integer of 0-2.
A 10 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent.
A 11 represents an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and when t is 2, two A 11 may be the same as or different from each other.
A 12 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent or a single bond.
X 10 and X 11 represent an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group, and when s is 2, the two X 10 are independent of each other.
However, the total number of carbon atoms of A 10 , A 11 , X 10 and X 11 is 6 or less.
* 1 bond to ring W 1, * 2 represents a bond to an oxygen atom. )
Represents a group represented by
A 2 represents an optionally substituted alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group constituting the alkanediyl group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Ring W 1 and ring W 2 each independently represent an aliphatic ring having 4 to 36 carbon atoms.
s represents 1 or 2. ]
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011181221A JP5909923B2 (en) | 2010-09-30 | 2011-08-23 | Compound, resin and resist composition |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010220639 | 2010-09-30 | ||
JP2010220639 | 2010-09-30 | ||
JP2011181221A JP5909923B2 (en) | 2010-09-30 | 2011-08-23 | Compound, resin and resist composition |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012092300A true JP2012092300A (en) | 2012-05-17 |
JP5909923B2 JP5909923B2 (en) | 2016-04-27 |
Family
ID=46386013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011181221A Active JP5909923B2 (en) | 2010-09-30 | 2011-08-23 | Compound, resin and resist composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5909923B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014148241A1 (en) * | 2013-03-22 | 2014-09-25 | Jsr株式会社 | Radiation-sensitive resin composition, resist pattern forming method, polymer and method for producing compound |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002338627A (en) * | 2001-05-22 | 2002-11-27 | Daicel Chem Ind Ltd | Polymer compound for photoresist and photosensitive resin composition |
JP2005338831A (en) * | 2004-05-25 | 2005-12-08 | Samsung Electronics Co Ltd | Photoresist composition for organic film of liquid crystal display, spinless coating method thereof, fabrication method of organic film pattern using the same, and liquid crystal display fabricated by the same |
JP2008303394A (en) * | 2008-06-09 | 2008-12-18 | Daicel Chem Ind Ltd | Polymer compound for photoresist and photosensitive resin composition |
JP2009237378A (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Fujifilm Corp | Negative resist composition and method for forming pattern using the same |
JP2010170067A (en) * | 2008-03-26 | 2010-08-05 | Fujifilm Corp | Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition and method for forming pattern using the same |
JP2010191015A (en) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Fujifilm Corp | Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, and pattern forming method using the same |
JP2011116945A (en) * | 2009-11-06 | 2011-06-16 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Compound and resist composition |
JP2011116743A (en) * | 2009-11-06 | 2011-06-16 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Compound and resist composition |
JP2011231101A (en) * | 2010-04-06 | 2011-11-17 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Compound |
-
2011
- 2011-08-23 JP JP2011181221A patent/JP5909923B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002338627A (en) * | 2001-05-22 | 2002-11-27 | Daicel Chem Ind Ltd | Polymer compound for photoresist and photosensitive resin composition |
JP2005338831A (en) * | 2004-05-25 | 2005-12-08 | Samsung Electronics Co Ltd | Photoresist composition for organic film of liquid crystal display, spinless coating method thereof, fabrication method of organic film pattern using the same, and liquid crystal display fabricated by the same |
JP2010170067A (en) * | 2008-03-26 | 2010-08-05 | Fujifilm Corp | Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition and method for forming pattern using the same |
JP2009237378A (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Fujifilm Corp | Negative resist composition and method for forming pattern using the same |
JP2008303394A (en) * | 2008-06-09 | 2008-12-18 | Daicel Chem Ind Ltd | Polymer compound for photoresist and photosensitive resin composition |
JP2010191015A (en) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Fujifilm Corp | Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, and pattern forming method using the same |
JP2011116945A (en) * | 2009-11-06 | 2011-06-16 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Compound and resist composition |
JP2011116743A (en) * | 2009-11-06 | 2011-06-16 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Compound and resist composition |
JP2011231101A (en) * | 2010-04-06 | 2011-11-17 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Compound |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014148241A1 (en) * | 2013-03-22 | 2014-09-25 | Jsr株式会社 | Radiation-sensitive resin composition, resist pattern forming method, polymer and method for producing compound |
JPWO2014148241A1 (en) * | 2013-03-22 | 2017-02-16 | Jsr株式会社 | Radiation-sensitive resin composition, resist pattern forming method, polymer and compound production method |
US9703195B2 (en) | 2013-03-22 | 2017-07-11 | Jsr Corporation | Radiation-sensitive resin composition, resist pattern-forming method, polymer, and method for producing compound |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5909923B2 (en) | 2016-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6209203B2 (en) | RESIST COMPOSITION, METHOD FOR PRODUCING RESIST PATTERN, NOVEL COMPOUND AND RESIN | |
JP6222263B2 (en) | Resin, resist composition, and resist pattern manufacturing method | |
JP2012087294A (en) | Resin, resist composition, and manufacturing method of resist pattern | |
JP5763463B2 (en) | Resist composition and method for producing resist pattern | |
JP2012006907A (en) | Salt for acid-generating agent and resist composition | |
JP5903833B2 (en) | Resin, resist composition, and resist pattern manufacturing method | |
JP5934502B2 (en) | Resin, resist composition, and resist pattern manufacturing method | |
KR102269718B1 (en) | Compound, resin, photoresist composition, and method for producing photoresist pattern | |
JP2012123376A (en) | Resist composition and method for producing resist pattern | |
JP5935295B2 (en) | Resin, resist composition, and resist pattern manufacturing method | |
JP2012107204A (en) | Resist composition and method for producing resist pattern | |
JP2012108480A (en) | Resist composition and method for producing resist pattern | |
JP5621431B2 (en) | Resist composition | |
JP2012078800A (en) | Resist composition and method for manufacturing resist pattern | |
JP2012153878A (en) | Resin, resist composition, and method of manufacturing resist pattern | |
JP5796476B2 (en) | Resist composition | |
JP2012167083A (en) | Salt, resist composition and method for manufacturing resist pattern | |
JP5909923B2 (en) | Compound, resin and resist composition | |
JP2011164600A (en) | Resist composition and method for producing resist pattern | |
JP2011197067A (en) | Resist composition and method of manufacturing the same | |
JP6159833B2 (en) | Resist composition and method for producing resist pattern | |
JP2012167254A (en) | Resin, resist composition, and method for producing resist pattern | |
JP2012177101A (en) | Resin, resist composition and method for producing resist pattern | |
JP5783012B2 (en) | Resist composition and method for producing resist pattern | |
JP2012144699A (en) | Resin, resist composition, and method for producing resist pattern |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140702 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150120 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150317 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150929 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151005 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160301 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160314 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5909923 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |