JP5215228B2 - Method for producing resin composition for photoresist - Google Patents

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Description

本発明は半導体の微細加工などを行う際に用いるフォトレジスト用樹脂組成物の製造法に関する。 The present invention relates to a method for producing a resin composition for a photoresist used when performing fine processing of a semiconductor.

すでに提案されているArFエキシマレーザー対応のフォトレジスト樹脂は、酸の作用によりアルカリ可溶となる単位とシリコンウエハーへの密着性を付与する単位が必須とされている。また、極性のある置換基を有する脂環式骨格を含む単位もドライエッチング耐性などを高める上で有用である(特許文献1,2等)。高いリソグラフィー性能を得るには、フォトレジスト樹脂(共重合体)を構成する単位中、酸の作用によりアルカリ可溶となる単位が多い方が良いと考えられるが、この単位が多いとシリコンウエハーへの密着性を付与する単位及び極性のある置換基を有する脂環式骨格を含む単位の比率が相対的に小さくなり、必要な諸機能が低下し、結果として微細なパターンを安定に且つ精度良く形成することが困難になる。 The already proposed ArF excimer laser compatible photoresist resin requires a unit that becomes alkali-soluble by the action of an acid and a unit that provides adhesion to a silicon wafer. In addition, a unit containing an alicyclic skeleton having a polar substituent is also useful for improving dry etching resistance and the like (Patent Documents 1, 2, etc.). In order to obtain high lithography performance, it is considered better to have more units that become alkali-soluble due to the action of acid among the units constituting the photoresist resin (copolymer). The ratio of the unit that provides the adhesion of the unit and the unit that includes the alicyclic skeleton having a polar substituent is relatively small, and the necessary functions are reduced. As a result, a fine pattern can be stably and accurately obtained. It becomes difficult to form.

特開2000−26446号公報JP 2000-26446 A 特開平9−73137号公報JP-A-9-73137

従って、本発明の目的は、基板密着性やドライエッチング耐性を損なうことなくアルカリ可溶性機能が向上したフォトレジスト用樹脂組成物の製造法を提供することにある。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for producing a photoresist resin composition having an improved alkali-soluble function without impairing substrate adhesion and dry etching resistance.

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位と極性基及び脂環式骨格を有する繰り返し単位とを有する重合体と、脂環式骨格を有し且つ酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位を主体とする重合体とを特定の割合で組み合わせて用いると、基板密着性やドライエッチング耐性を損なうことなくアルカリ可溶性機能を高めることができ、リソグラフィー性能を飛躍的に向上させることができることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that a polymer having a repeating unit that becomes alkali-soluble by the action of an acid and a repeating unit having a polar group and an alicyclic skeleton, and an alicyclic When used in a specific ratio in combination with a polymer mainly composed of a repeating unit that has a skeleton and is alkali-soluble by the action of an acid, the alkali-soluble function is enhanced without impairing substrate adhesion and dry etching resistance. Thus, the present inventors have found that the lithography performance can be remarkably improved and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、
酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位A1を1モル%以上61モル%未満含み且つ極性基及び脂環式骨格を有する繰り返し単位Bを有する重合体Xを含有する混合液に、脂環式骨格を有し且つ酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位A2に対応する単量体を61モル%以上含む単量体混合物Mを、重合体X/単量体混合物M(重量比)=75/25〜99/1となるような量だけ加えて重合させる工程を含むフォトレジスト用樹脂組成物の製造法、
酸の作用によりアルカリ可溶となる、下記式(Ia)〜(Ic)から選択された少なくとも1種の繰り返し単位A1を1モル%以上61モル%未満含み且つ極性基及び脂環式骨格を有する繰り返し単位Bを有する重合体Xを含有する混合液に、脂環式骨格を有し且つ酸の作用によりアルカリ可溶となる、下記式(Ia)〜(Ic)から選択された少なくとも1種の繰り返し単位A2に対応する単量体を80モル%以上含む単量体混合物Mを、重合体X/単量体混合物M(重量比)=75/25〜99/1となるような量だけ加えて重合させる工程を含むフォトレジスト用樹脂組成物の製造法、
That is, the present invention
In a mixed solution containing a polymer X having a repeating unit B which contains 1 mol% or more and less than 61 mol% of a repeating unit A1 which becomes alkali-soluble by the action of an acid and has a polar group and an alicyclic skeleton, the monomer mixture M Y containing monomer corresponding to the repeating unit A2 which becomes alkali-soluble by the action of and acid has a backbone 61 mol% or more, the polymer X / monomer mixture M Y (weight ratio ) = 75/25 to 99/1, and a method for producing a resin composition for photoresist, which includes a step of polymerizing by adding an amount such that
It contains 1 mol% or more and less than 61 mol% of at least one repeating unit A1 selected from the following formulas (Ia) to (Ic) that becomes alkali-soluble by the action of an acid, and has a polar group and an alicyclic skeleton. At least one selected from the following formulas (Ia) to (Ic) having an alicyclic skeleton and alkali-soluble by the action of an acid in a mixed solution containing the polymer X having the repeating unit B an amount such that the monomer mixture M Y containing a monomer corresponding to the repeating unit A2 80 mol% or more, the polymer X / monomer mixture M Y (weight ratio) = 75/25 to 99/1 A process for producing a resin composition for photoresist, which comprises a step of polymerizing by adding only

Figure 0005215228
Figure 0005215228

(式中、環Zは置換基を有していてもよい炭素数6〜20の脂環式炭化水素環を示す。Rは水素原子又はメチル基を示す。R〜Rは、同一又は異なって、炭素数1〜6のアルキル基を示す。Rは環Zに結合している置換基であって、同一又は異なって、オキソ基、アルキル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、又は保護基で保護されていてもよいカルボキシル基を示す。但し、n個のRのうち少なくとも1つは、−COOR基を示す。前記Rは置換基を有していてもよい第3級炭化水素基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、又はオキセパニル基を示す。nは1〜3の整数を示す)
脂環式骨格を有し且つ酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位A2を61モル%以上含む重合体Yを含有する混合液に、酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位単位A1に対応する単量体を1モル%以上61モル%未満含み且つ極性基及び脂環式骨格を有する繰り返し単位Bに対応する単量体を含む単量体混合物Mを、単量体混合物M/重合体Y(重量比)=75/25〜99/1となるような量だけ加えて重合させる工程を含むフォトレジスト用樹脂組成物の製造法、並びに
脂環式骨格を有し且つ酸の作用によりアルカリ可溶となる、下記式(Ia)〜(Ic)から選択された少なくとも1種の繰り返し単位A2を80モル%以上含む重合体Yを含有する混合液に、酸の作用によりアルカリ可溶となる、下記式(Ia)〜(Ic)から選択された少なくとも1種の繰り返し単位単位A1に対応する単量体を1モル%以上61モル%未満含み且つ極性基及び脂環式骨格を有する繰り返し単位Bに対応する単量体を含む単量体混合物Mを、単量体混合物M/重合体Y(重量比)=75/25〜99/1となるような量だけ加えて重合させる工程を含むフォトレジスト用樹脂組成物の製造法である。
(In the formula, ring Z represents an optionally substituted alicyclic hydrocarbon ring having 6 to 20 carbon atoms. R represents a hydrogen atom or a methyl group. R 1 to R 3 are the same or Differently, it represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 4 is a substituent bonded to ring Z and may be the same or different and may be protected with an oxo group, an alkyl group or a protecting group. A hydroxyl group, a hydroxyalkyl group that may be protected with a protecting group, or a carboxyl group that may be protected with a protecting group, provided that at least one of n R 4 represents a —COOR a group. R a represents a tertiary hydrocarbon group, a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydropyranyl group, or an oxepanyl group which may have a substituent, and n represents an integer of 1 to 3).
In the mixed solution containing the polymer Y having 61 mol% or more of the repeating unit A2 having an alicyclic skeleton and becoming alkali-soluble by the action of an acid, the repeating unit unit A1 becoming alkali-soluble by the action of an acid. A monomer mixture M X containing a monomer corresponding to the repeating unit B containing 1 mol% or more and less than 61 mol% of a corresponding monomer and having a polar group and an alicyclic skeleton is converted into a monomer mixture M X / Polymer Y (weight ratio) = 75/25 to 99/1, and a method for producing a resin composition for photoresist comprising a step of polymerizing, and an alicyclic skeleton and an acid Alkaline can be made alkaline by the action of an acid in a mixed solution containing a polymer Y containing 80 mol% or more of at least one repeating unit A2 selected from the following formulas (Ia) to (Ic), which becomes alkali-soluble by the action. The following formula (I ) To (Ic), the monomer corresponding to at least one repeating unit A1 selected from the group consisting of 1 mol% to less than 61 mol% and having a polar group and an alicyclic skeleton. For a photoresist including a step of polymerizing a monomer mixture M X containing a monomer in an amount such that the monomer mixture M X / polymer Y (weight ratio) = 75/25 to 99/1 It is a manufacturing method of a resin composition.

Figure 0005215228
Figure 0005215228

(式中、環Zは置換基を有していてもよい炭素数6〜20の脂環式炭化水素環を示す。Rは水素原子又はメチル基を示す。R〜Rは、同一又は異なって、炭素数1〜6のアルキル基を示す。Rは環Zに結合している置換基であって、同一又は異なって、オキソ基、アルキル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、又は保護基で保護されていてもよいカルボキシル基を示す。但し、n個のRのうち少なくとも1つは、−COOR基を示す。前記Rは置換基を有していてもよい第3級炭化水素基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、又はオキセパニル基を示す。nは1〜3の整数を示す) (In the formula, ring Z represents an optionally substituted alicyclic hydrocarbon ring having 6 to 20 carbon atoms. R represents a hydrogen atom or a methyl group. R 1 to R 3 are the same or Differently, it represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 4 is a substituent bonded to ring Z and may be the same or different and may be protected with an oxo group, an alkyl group or a protecting group. A hydroxyl group, a hydroxyalkyl group that may be protected with a protecting group, or a carboxyl group that may be protected with a protecting group, provided that at least one of n R 4 represents a —COOR a group. R a represents a tertiary hydrocarbon group, a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydropyranyl group, or an oxepanyl group which may have a substituent, and n represents an integer of 1 to 3).

なお、本明細書では、「アクリル」と「メタクリル」とを「(メタ)アクリル」、「アクリロイル」と「メタクリロイル」とを「(メタ)アクリロイル」等と総称する場合がある。また、ヒドロキシル基、カルボキシル基等の保護基としては、有機合成の分野で慣用のものを使用できる。 In the present specification, “acryl” and “methacryl” may be collectively referred to as “(meth) acryl”, “acryloyl” and “methacryloyl” may be collectively referred to as “(meth) acryloyl”, and the like. In addition, as a protecting group such as a hydroxyl group and a carboxyl group, those commonly used in the field of organic synthesis can be used.

本発明によれば、酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位と極性基及び脂環式骨格を有する繰り返し単位とを有する重合体と、脂環式骨格を有し且つ酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位を主体とする重合体とを特定の割合で組み合わせて用いるので、現像の際に現像液が後者の重合体の存在によって露光部位の塗膜に浸透しやすくなるためか、基板密着性やドライエッチング耐性を損なうことなくアルカリ可溶性機能を高めることができ、リソグラフィー性能を飛躍的に向上させることができる。そのため、このようなフォトレジスト用樹脂組成物を半導体の製造に用いることにより、微細なパターンを精度よく形成することができる。 According to the present invention, a polymer having a repeating unit that becomes alkali-soluble by the action of an acid, a repeating unit having a polar group and an alicyclic skeleton, and an alkali capable by the action of an acid. Since a polymer mainly composed of a repeating unit to be dissolved is used in combination at a specific ratio, the developer may easily penetrate into the coating film at the exposed site due to the presence of the latter polymer during development. The alkali-soluble function can be enhanced without impairing adhesion and dry etching resistance, and the lithography performance can be greatly improved. Therefore, a fine pattern can be formed with high accuracy by using such a resin composition for a photoresist for manufacturing a semiconductor.

本発明において、重合体Xは、酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位A1を1モル%以上61モル%未満含み且つ極性基及び脂環式骨格を有する繰り返し単位Bを有している。 In the present invention, the polymer X has a repeating unit B that contains 1 mol% or more and less than 61 mol% of the repeating unit A1 that becomes alkali-soluble by the action of an acid and has a polar group and an alicyclic skeleton.

酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位A1としては、露光によって光酸発生剤から発生する酸により脱離してアルカリ現像液に対して可溶性を示すもの(酸脱離性基を有する繰り返し単位)であれば特に限定されず、例えば、炭素数6〜20の脂環式炭化水素基を含有し且つ酸の作用により脱離可能な基を有している(メタ)アクリル酸エステルに対応する繰り返し単位(炭素−炭素二重結合部位で重合した場合の繰り返し単位)などが挙げられる。「炭素数6〜20の脂環式炭化水素基を含有し且つ酸の作用により脱離可能な基を有している(メタ)アクリル酸エステル」には、炭素数6〜20の脂環式炭化水素基を有すると共に、(メタ)アクリル酸エステルのエステル結合を構成する酸素原子との結合部位に第3級炭素原子を有する(メタ)アクリル酸エステルが含まれる。前記脂環式炭化水素基は、(メタ)アクリル酸エステルのエステル結合を構成する酸素原子と直接結合していてもよく、アルキレン基等の連結基を介して結合していてもよい。前記炭素数6〜20の脂環式炭化水素基は単環式炭化水素基であってもよく、多環式(橋かけ環式)炭化水素基であってもよい。このような(メタ)アクリル酸エステルに対応する単位の代表的な例として、前記式(Ia)、(Ib)で表される単位が例示される。 As the repeating unit A1 which becomes alkali-soluble by the action of an acid, those which are eliminated by an acid generated from a photoacid generator upon exposure and are soluble in an alkali developer (a repeating unit having an acid-eliminable group) If it is, it will not specifically limit, For example, the repetition corresponding to the (meth) acrylic acid ester which has a C6-C20 alicyclic hydrocarbon group and has group which can detach | desorb by the effect | action of an acid Unit (repeating unit when polymerized at a carbon-carbon double bond site) and the like. “A (meth) acrylic acid ester containing a alicyclic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms and having a group removable by the action of an acid” includes an alicyclic group having 6 to 20 carbon atoms. A (meth) acrylic acid ester having a hydrocarbon group and a tertiary carbon atom at the bonding site with an oxygen atom constituting the ester bond of the (meth) acrylic acid ester is included. The alicyclic hydrocarbon group may be directly bonded to an oxygen atom constituting the ester bond of (meth) acrylic acid ester, or may be bonded via a linking group such as an alkylene group. The alicyclic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms may be a monocyclic hydrocarbon group or a polycyclic (bridged cyclic) hydrocarbon group. As a typical example of a unit corresponding to such a (meth) acrylic acid ester, units represented by the formulas (Ia) and (Ib) are exemplified.

また、「炭素数6〜20の脂環式炭化水素基を含有し且つ酸の作用により脱離可能な基を有している(メタ)アクリル酸エステル」には、炭素数6〜20の脂環式炭化水素基を有すると共に、該脂環式炭化水素基に−COOR基(Rは置換基を有していてもよい第3級炭化水素基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、又はオキセパニル基を示す)が直接又は連結基を介して結合している(メタ)アクリル酸エステルも含まれる。−COOR基のRにおける第3級炭化水素基としては、例えば、t−ブチル、t−アミル、2−メチル−2−アダマンチル、(1−メチル−1−アダマンチル)エチル基などが挙げられる。この第3級炭化水素基が有していてもよい置換基として、例えば、ハロゲン原子、アルキル基(例えば、C1−4アルキル基など)、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、オキソ基、保護基で保護されていてもよいカルボキシル基などが挙げられる。また、Rにおけるテトラヒドロフラニル基には2−テトラヒドロフラニル基が、テトラヒドロピラニル基には2−テトラヒドロピラニル基が、オキセパニル基には2−オキセパニル基が含まれる。前記連結基としては、アルキレン基(例えば、炭素数1〜6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基等)などが挙げられる。前記脂環式炭化水素基は、(メタ)アクリル酸エステルのエステル結合を構成する酸素原子と直接結合していてもよく、アルキレン基等の連結基を介して結合していてもよい。前記炭素数6〜20の脂環式炭化水素基は単環式炭化水素基であってもよく、多環式(橋かけ環式)炭化水素基であってもよい。このような(メタ)アクリル酸エステルに対応する単位の代表的な例として、前記式(Ic)で表される単位が例示される。 In addition, “(meth) acrylic acid ester having a group having 6 to 20 carbon atoms and having a group capable of leaving by the action of an acid” includes an aliphatic group having 6 to 20 carbon atoms. A cyclic hydrocarbon group and a -COOR a group (R a is an optionally substituted tertiary hydrocarbon group, tetrahydrofuranyl group, tetrahydropyranyl group, Or a (meth) acrylic acid ester to which an oxepanyl group is bonded directly or via a linking group. Examples of the tertiary hydrocarbon group in R a of the —COOR a group include t-butyl, t-amyl, 2-methyl-2-adamantyl, (1-methyl-1-adamantyl) ethyl group, and the like. . Examples of the substituent that this tertiary hydrocarbon group may have include, for example, a halogen atom, an alkyl group (eg, a C 1-4 alkyl group), a hydroxyl group optionally protected by a protecting group, oxo And a carboxyl group which may be protected with a protecting group. In addition, the tetrahydrofuranyl group in Ra includes a 2-tetrahydrofuranyl group, the tetrahydropyranyl group includes a 2-tetrahydropyranyl group, and the oxepanyl group includes a 2-oxepanyl group. Examples of the linking group include an alkylene group (for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms). The alicyclic hydrocarbon group may be directly bonded to an oxygen atom constituting the ester bond of (meth) acrylic acid ester, or may be bonded via a linking group such as an alkylene group. The alicyclic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms may be a monocyclic hydrocarbon group or a polycyclic (bridged cyclic) hydrocarbon group. As a typical example of a unit corresponding to such a (meth) acrylic acid ester, a unit represented by the formula (Ic) is exemplified.

また、酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位A1として、エステル結合を構成する酸素原子がラクトン環のβ位に結合し且つラクトン環のα位に少なくとも1つの水素原子を有する、ラクトン環を含む(メタ)アクリル酸エステルに対応する繰り返し単位(炭素−炭素二重結合部位で重合した場合の繰り返し単位)などを用いることも可能である。前記繰り返し単位A1は1種のみであってもよく、2種以上の組み合わせであってもよい。 Further, as a repeating unit A1 that becomes alkali-soluble by the action of an acid, a lactone ring in which an oxygen atom constituting an ester bond is bonded to the β-position of the lactone ring and has at least one hydrogen atom in the α-position of the lactone ring. It is also possible to use a repeating unit (a repeating unit when polymerized at a carbon-carbon double bond site) corresponding to the (meth) acrylic acid ester contained. The repeating unit A1 may be only one type or a combination of two or more types.

繰り返し単位A1としては、前記式(Ia)〜(Ic)から選択された少なくとも1種の繰り返し単位であるのが好ましい。式(Ia)〜(Ic)中、環Zにおける炭素数6〜20の脂環式炭化水素環は単環であっても、縮合環や橋かけ環等の多環であってもよい。代表的な脂環式炭化水素環として、例えば、シクロヘキサン環、シクロオクタン環、シクロデカン環、アダマンタン環、ノルボルナン環、ノルボルネン環、ボルナン環、イソボルナン環、パーヒドロインデン環、デカリン環、パーヒドロフルオレン環(トリシクロ[7.4.0.03,8]トリデカン環)、パーヒドロアントラセン環、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン環、トリシクロ[4.2.2.12,5]ウンデカン環、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン環などが挙げられる。脂環式炭化水素環には、メチル基等のアルキル基(例えば、C1−4アルキル基など)、塩素原子等のハロゲン原子、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、オキソ基、保護基で保護されていてもよいカルボキシル基などの置換基を有していてもよい。環Zは多環の脂環式炭化水素環(橋かけ環式炭化水素環)であるのが好ましい。 The repeating unit A1 is preferably at least one repeating unit selected from the formulas (Ia) to (Ic). In formulas (Ia) to (Ic), the alicyclic hydrocarbon ring having 6 to 20 carbon atoms in ring Z may be a single ring or a polycyclic ring such as a condensed ring or a bridged ring. Typical alicyclic hydrocarbon rings include, for example, cyclohexane ring, cyclooctane ring, cyclodecane ring, adamantane ring, norbornane ring, norbornene ring, bornane ring, isobornane ring, perhydroindene ring, decalin ring, perhydrofluorene ring. (Tricyclo [7.4.0.0 3,8 ] tridecane ring), perhydroanthracene ring, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane ring, tricyclo [4.2.2.1 2, 5 ] undecane ring, tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodecane ring and the like. The alicyclic hydrocarbon ring includes an alkyl group such as a methyl group (for example, a C 1-4 alkyl group), a halogen atom such as a chlorine atom, a hydroxyl group optionally protected by a protecting group, an oxo group, a protected group It may have a substituent such as a carboxyl group which may be protected with a group. Ring Z is preferably a polycyclic alicyclic hydrocarbon ring (bridged hydrocarbon ring).

式(Ia)及び(Ib)中、R〜Rにおける炭素数1〜6のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ヘキシル基などの直鎖状又は分岐鎖状の炭素1〜6のアルキル基が挙げられる。式(Ic)中、Rにおけるアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル基などの直鎖状又は分岐鎖状の炭素1〜20程度のアルキル基が挙げられる。Rにおける保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基としては、例えば、ヒドロキシル基、置換オキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ基等のC1−4アルコキシ基など)などが挙げられる。保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基としては、前記保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基が炭素数1〜6のアルキレン基を介して結合している基などが挙げられる。保護基で保護されていてもよいカルボキシル基としては、−COOR基などが挙げられる。前記Rは水素原子又はアルキル基を示し、アルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ヘキシル基などの直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1〜6のアルキル基などが挙げられる。Rにおいて、−COOR基のRは前記と同様である。 In formulas (Ia) and (Ib), examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in R 1 to R 3 include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, and hexyl. And a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a group. In the formula (Ic), examples of the alkyl group for R 4 include a straight chain such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, hexyl, octyl, decyl, and dodecyl groups. Examples include branched chain alkyl groups having about 1 to 20 carbon atoms. Examples of the hydroxyl group that may be protected with a protecting group for R 4 include a hydroxyl group and a substituted oxy group (for example, a C 1-4 alkoxy group such as a methoxy, ethoxy, and propoxy group). Examples of the hydroxyalkyl group which may be protected with a protecting group include a group in which a hydroxyl group which may be protected with the protecting group is bonded via an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the carboxyl group that may be protected with a protecting group include -COOR b group. R b represents a hydrogen atom or an alkyl group, and examples of the alkyl group include linear or branched carbon such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, and hexyl groups. Examples thereof include alkyl groups of 1 to 6. In R 4, R a of -COOR a group is the same as above.

前記極性基及び脂環式骨格を有する繰り返し単位Bとしては、例えば、ラクトン環を含有する炭素数6〜20の脂環式炭化水素基[ラクトン環と単環又は多環(橋かけ環)の脂環式炭素環とが縮合した構造を有する基等]がエステル結合を構成する酸素原子に結合している(メタ)アクリル酸エステルに対応するモノマー単位(炭素−炭素二重結合部位で重合した場合の繰り返し単位)などが挙げられる。このような繰り返し単位の代表的な例として、前記式(IIa)、(IIb)、(IIc)、(IId)、(IIe)で表される単位が例示される。繰り返し単位Bは、極性基によりシリコンウエハーなどの基板に対する密着性を付与すると共に、脂環式骨格によりドライエッチング耐性を付与する。 As the repeating unit B having the polar group and the alicyclic skeleton, for example, an alicyclic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms containing a lactone ring [a lactone ring and a monocyclic or polycyclic (bridged ring)]. A group having a structure in which an alicyclic carbocycle is condensed, etc.] is a monomer unit corresponding to a (meth) acrylic ester bonded to an oxygen atom constituting an ester bond (polymerized at a carbon-carbon double bond site) In the case of repeating units). As a typical example of such a repeating unit, units represented by the formulas (IIa), (IIb), (IIc), (IId) and (IIe) are exemplified. The repeating unit B provides adhesion to a substrate such as a silicon wafer by a polar group and dry etching resistance by an alicyclic skeleton.

式(IIa)〜(IIe)中、R〜R30におけるアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル基などの直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1〜13のアルキル基等が挙げられる。これらの中でも、炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基としては、例えば、ヒドロキシル基、置換オキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ基等のC1−4アルコキシ基など)などが挙げられる。保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基としては、前記保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基が炭素数1〜6のアルキレン基を介して結合している基などが挙げられる。保護基で保護されていてもよいカルボキシル基としては、−COOR基などが挙げられる。Rは前記と同様である。 In formulas (IIa) to (IIe), examples of the alkyl group in R 5 to R 30 include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, hexyl, octyl, decyl, dodecyl group, and the like. And a linear or branched alkyl group having 1 to 13 carbon atoms. Among these, a C1-C4 alkyl group is preferable. Examples of the hydroxyl group that may be protected with a protecting group include a hydroxyl group and a substituted oxy group (for example, a C 1-4 alkoxy group such as a methoxy, ethoxy, and propoxy group). Examples of the hydroxyalkyl group which may be protected with a protecting group include a group in which a hydroxyl group which may be protected with the protecting group is bonded via an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the carboxyl group that may be protected with a protecting group include -COOR b group. R b is the same as described above.

重合体Xは、アルカリ可溶性(酸脱離性)、基板密着性、ドライエッチング耐性、レジスト溶剤への溶解性などの特性を損なわない範囲で、前記繰り返し単位A1及びB以外の繰り返し単位を含んでいてもよい。このような繰り返し単位としては、繰り返し単位A2に対応する単量体及び繰り返し単位Bに対応する単量体と共重合可能な単量体に対応する単位であって、且つレジスト特性を損なわないようなものであれば特に限定されない。例えば、(メタ)アクリル酸又はその誘導体、マレイン酸又はその誘導体、フマル酸又はその誘導体、環状オレフィン類などに対応する単位が挙げられる。前記(メタ)アクリル酸又はその誘導体としては、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、オキソ基などの極性基を有する炭素数6〜20の脂環式炭化水素基(特に、橋かけ環式炭化水素基)がエステル結合を構成する酸素原子に結合している(メタ)アクリル酸エステル、ラクトン環を有する(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。 The polymer X contains repeating units other than the repeating units A1 and B as long as the properties such as alkali solubility (acid detachability), substrate adhesion, dry etching resistance, and solubility in a resist solvent are not impaired. May be. Such a repeating unit is a unit corresponding to a monomer copolymerizable with the monomer corresponding to the repeating unit A2 and the monomer corresponding to the repeating unit B, and does not impair the resist characteristics. If it is a thing, it will not specifically limit. For example, units corresponding to (meth) acrylic acid or derivatives thereof, maleic acid or derivatives thereof, fumaric acid or derivatives thereof, cyclic olefins, and the like can be given. Examples of the (meth) acrylic acid or a derivative thereof include, for example, an alicyclic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms having a polar group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, and an oxo group (particularly, a bridged cyclic hydrocarbon group). ) Is bonded to an oxygen atom constituting an ester bond, and (meth) acrylic acid ester having a lactone ring.

重合体Xにおける前記繰り返し単位A1の含有量は1モル%以上61モル%未満であり、好ましくは10〜59モル%、さらに好ましくは20〜50モル%程度である。繰り返し単位A1の含有量が1モル%未満の場合には、アルカリ現像の際のレジスト膜の溶解性が不十分となり、解像度が低下し、微細なパターンを精度よく形成することが困難となる。また、繰り返し単位A1の含有量が61モル%以上の場合には、基板密着性やドライエッチング耐性が低下し、現像によりパターンが剥がれて残らないという問題が起こりやすい。 The content of the repeating unit A1 in the polymer X is 1 mol% or more and less than 61 mol%, preferably 10 to 59 mol%, more preferably about 20 to 50 mol%. When the content of the repeating unit A1 is less than 1 mol%, the solubility of the resist film during alkali development becomes insufficient, the resolution is lowered, and it becomes difficult to form a fine pattern with high accuracy. In addition, when the content of the repeating unit A1 is 61 mol% or more, the substrate adhesion and the dry etching resistance are lowered, and the problem that the pattern is not peeled off by development is likely to occur.

重合体Xにおける前記繰り返し単位Bの含有量は、通常20〜90モル%、好ましくは30〜80モル%、さらに好ましくは40〜70モル%程度である。繰り返し単位Bの含有量が20モル%未満の場合には基板密着性やドライエッチング耐性が低下しやすくなり、90モル%を超えるとアルカリ可溶性単位の導入量が少なくなることから、アルカリ現像の際のレジスト膜の溶解性が不十分になりやすい。 Content of the said repeating unit B in the polymer X is 20-90 mol% normally, Preferably it is 30-80 mol%, More preferably, it is about 40-70 mol%. When the content of the repeating unit B is less than 20 mol%, the substrate adhesion and the dry etching resistance are liable to decrease, and when it exceeds 90 mol%, the amount of alkali-soluble units introduced is reduced. The solubility of the resist film tends to be insufficient.

重合体Xの重量平均分子量(Mw)は、例えば1000〜500000程度、好ましくは3000〜50000程度であり、分子量分布(Mw/Mn)は、例えば1.5〜2.5程度である。なお、前記Mnは数平均分子量を示し、Mn、Mwともにポリスチレン換算の値である。 The weight average molecular weight (Mw) of the polymer X is, for example, about 1000 to 500000, preferably about 3000 to 50000, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) is, for example, about 1.5 to 2.5. In addition, said Mn shows a number average molecular weight, and both Mn and Mw are values of polystyrene conversion.

重合体Xは、各繰り返し単位に対応するモノマーの混合物を共重合することにより得ることができる。例えば、前記式(Ia)〜(Ic)、(IIa)〜(IIe)で表される各繰り返し単位は、それぞれ対応する(メタ)アクリル酸エステルをコモノマーとして重合に付すことにより形成できる。 The polymer X can be obtained by copolymerizing a mixture of monomers corresponding to each repeating unit. For example, each of the repeating units represented by the formulas (Ia) to (Ic) and (IIa) to (IIe) can be formed by polymerizing the corresponding (meth) acrylic acid ester as a comonomer.

[式(Ia)〜(Ic)で表される繰り返し単位]
下記式(Ia)〜(Ic)で表される繰り返し単位に対応するモノマーそれぞれ式(1a)〜(1c)とする。式(1a)〜(1c)で表される化合物には、それぞれ立体異性体が存在しうるが、それらは単独で又は2種以上の混合物として使用できる。
[Repeating units represented by formulas (Ia) to (Ic)]
The monomer corresponding to the repeating unit represented by the following formula (Ia) ~ (Ic) and, respectively therewith formula (1a) ~ (1c). In the compounds represented by the formulas (1a) to (1c), stereoisomers may exist, but they can be used alone or as a mixture of two or more.

Figure 0005215228
Figure 0005215228

(式中、環Zは置換基を有していてもよい炭素数6〜20の脂環式炭化水素環を示す。Rは水素原子又はメチル基を示す。R〜Rは、同一又は異なって、炭素数1〜6のアルキル基を示す。Rは環Zに結合している置換基であって、同一又は異なって、オキソ基、アルキル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、又は保護基で保護されていてもよいカルボキシル基を示す。但し、n個のRのうち少なくとも1つは、−COOR基を示す。前記Rは置換基を有していてもよい第3級炭化水素基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、又はオキセパニル基を示す。nは1〜3の整数を示す) (In the formula, ring Z represents an optionally substituted alicyclic hydrocarbon ring having 6 to 20 carbon atoms. R represents a hydrogen atom or a methyl group. R 1 to R 3 are the same or Differently, it represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 4 is a substituent bonded to ring Z and may be the same or different and may be protected with an oxo group, an alkyl group or a protecting group. A hydroxyl group, a hydroxyalkyl group that may be protected with a protecting group, or a carboxyl group that may be protected with a protecting group, provided that at least one of n R 4 represents a —COOR a group. R a represents a tertiary hydrocarbon group, a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydropyranyl group, or an oxepanyl group which may have a substituent, and n represents an integer of 1 to 3).

式(1a)で表される化合物の代表的な例として下記化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
[1−1]2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン(R=H又はCH、R=CH、Z=アダマンタン環)
[1−2]1−ヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン(R=H又はCH、R=CH、Z=1位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
[1−3]5−ヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン(R=H又はCH、R=CH、Z=5位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
[1−4]1,3−ジヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン(R=H又はCH、R=CH、Z=1位と3位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
[1−5]1,5−ジヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン(R=H又はCH、R=CH、Z=1位と5位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
[1−6]1,3−ジヒドロキシ−6−(メタ)アクリロイルオキシ−6−メチルアダマンタン(R=H又はCH、R=CH、Z=1位と3位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
[1−7]2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−エチルアダマンタン(R=H又はCH、R=CHCH、Z=アダマンタン環)
[1−8]1−ヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−エチルアダマンタン(R=H又はCH、R=CHCH、Z=1位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
[1−9]5−ヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−エチルアダマンタン(R=H又はCH、R=CHCH、Z=5位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
[1−10]1,3−ジヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−エチルアダマンタン(R=H又はCH、R=CHCH、Z=1位と3位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
[1−11]1,5−ジヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−エチルアダマンタン(R=H又はCH、R=CHCH、Z=1位と5位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
[1−12]1,3−ジヒドロキシ−6−(メタ)アクリロイルオキシ−6−エチルアダマンタン(R=H又はCH、R=CHCH、Z=1位と3位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
Although the following compound is mentioned as a typical example of a compound represented by Formula (1a), It is not limited to these.
[1-1] 2- (Meth) acryloyloxy-2-methyladamantane (R = H or CH 3 , R 1 = CH 3 , Z = adamantane ring)
[1-2] 1-hydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-methyladamantane (R = H or CH 3 , R 1 = CH 3 , Z = 1 adamantane ring having a hydroxyl group at the 1-position)
[1-3] 5-Hydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-methyladamantane (R = H or CH 3 , R 1 = CH 3 , Z = 5 adamantane ring having a hydroxyl group at the 5-position)
[1-4] 1,3-dihydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-methyladamantane (R = H or CH 3 , R 1 = CH 3 , Z = 1- and adamantane having hydroxyl groups at the 3-position ring)
[1-5] 1,5-dihydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-methyladamantane (R = H or CH 3 , R 1 = CH 3 , Z = 1 adamantane having hydroxyl groups at the 1-position and 5-position ring)
[1-6] 1,3-dihydroxy-6- (meth) acryloyloxy-6-methyladamantane (R = H or CH 3 , R 1 = CH 3 , Z = 1 adamantane having hydroxyl groups at the 1-position and 3-position ring)
[1-7] 2- (Meth) acryloyloxy-2-ethyladamantane (R = H or CH 3 , R 1 = CH 2 CH 3 , Z = adamantane ring)
[1-8] 1-hydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-ethyladamantane (R = H or CH 3 , R 1 = CH 2 CH 3 , an adamantane ring having a hydroxyl group at the 1-position)
[1-9] 5-hydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-ethyladamantane (R = H or CH 3 , R 1 = CH 2 CH 3 , Z = 5 adamantane ring having a hydroxyl group at the 5-position)
[1-10] 1,3-Dihydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-ethyladamantane (R = H or CH 3 , R 1 = CH 2 CH 3 , Z = 1 and hydroxyl groups at the 3-position Has an adamantane ring)
[1-11] 1,5-dihydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-ethyladamantane (R = H or CH 3 , R 1 = CH 2 CH 3 , Z = 1 and hydroxyl groups at the 5 position Has an adamantane ring)
[1-12] 1,3-Dihydroxy-6- (meth) acryloyloxy-6-ethyladamantane (R = H or CH 3 , R 1 = CH 2 CH 3 , Z = 1 and hydroxyl groups at the 3-position Has an adamantane ring)

上記式(1a)で表される化合物は、例えば、対応する環式アルコールと(メタ)アクリル酸又はその反応性誘導体とを、酸触媒やエステル交換触媒を用いた慣用のエステル化法に従って反応させることにより得ることができる。 The compound represented by the above formula (1a), for example, reacts a corresponding cyclic alcohol with (meth) acrylic acid or a reactive derivative thereof according to a conventional esterification method using an acid catalyst or a transesterification catalyst. Can be obtained.

式(1b)で表される化合物の代表的な例として下記化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
[1−13]1−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタン(R=H又はCH、R=R=CH、Z=アダマンタン環)
[1−14]1−ヒドロキシ−3−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタン(R=H又はCH、R=R=CH、Z=1位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
[1−15]1−(1−エチル−1−(メタ)アクリロイルオキシプロピル)アダマンタン(R=H又はCH、R=R=CHCH、Z=アダマンタン環)
[1−16]1−ヒドロキシ−3−(1−エチル−1−(メタ)アクリロイルオキシプロピル)アダマンタン(R=H又はCH、R=R=CHCH、Z=1位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
[1−17]1−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチルプロピル)アダマンタン(R=H又はCH、R=CH、R=CHCH、Z=アダマンタン環)
[1−18]1−ヒドロキシ−3−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチルプロピル)アダマンタン(R=H又はCH、R=CH、R=CHCH、Z=1位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
[1−19]1−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2−ジメチルプロピル)アダマンタン(R=H又はCH、R=CH、R=CH(CH、Z=アダマンタン環)
[1−20]1−ヒドロキシ−3−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2−ジメチルプロピル)アダマンタン(R=H又はCH、R=CH、R=CH(CH、Z=1位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
[1−21]1,3−ジヒドロキシ−5−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタン(R=H又はCH、R=R=CH、Z=1位と3位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
[1−22]1−(1−エチル−1−(メタ)アクリロイルオキシプロピル)−3,5−ジヒドロキシアダマンタン(R=H又はCH、R=R=CHCH、Z=3位と5位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
[1−23]1,3−ジヒドロキシ−5−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチルプロピル)アダマンタン(R=H又はCH、R=CH、R=CHCH、Z=1位と3位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
[1−24]1,3−ジヒドロキシ−5−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2−ジメチルプロピル)アダマンタン(R=H又はCH、R=CH、R=CH(CH、Z=1位と3位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
Although the following compound is mentioned as a typical example of a compound represented by Formula (1b), It is not limited to these.
[1-13] 1- (1- (Meth) acryloyloxy-1-methylethyl) adamantane (R = H or CH 3 , R 2 = R 3 = CH 3 , Z = adamantane ring)
[1-14] 1-hydroxy-3- (1- (meth) acryloyloxy-1-methylethyl) adamantane (R = H or CH 3 , R 2 = R 3 = CH 3 , hydroxyl group at Z = 1 position Adamantane ring)
[1-15] 1- (1-ethyl-1- (meth) acryloyloxypropyl) adamantane (R = H or CH 3 , R 2 = R 3 = CH 2 CH 3 , Z = adamantane ring)
[1-16] 1-hydroxy-3- (1-ethyl-1- (meth) acryloyloxypropyl) adamantane (R = H or CH 3 , R 2 = R 3 = CH 2 CH 3 , Z = 1 position) Adamantane ring having a hydroxyl group)
[1-17] 1- (1- (meth) acryloyloxy-1-methylpropyl) adamantane (R = H or CH 3 , R 2 = CH 3 , R 3 = CH 2 CH 3 , Z = adamantane ring)
[1-18] 1-hydroxy-3- (1- (meth) acryloyloxy-1-methylpropyl) adamantane (R = H or CH 3 , R 2 = CH 3 , R 3 = CH 2 CH 3 , Z = Adamantane ring having a hydroxyl group at the 1-position)
[1-19] 1- (1- (Meth) acryloyloxy-1,2-dimethylpropyl) adamantane (R = H or CH 3 , R 2 = CH 3 , R 3 = CH (CH 3 ) 2 , Z = Adamantane ring)
[1-20] 1-hydroxy-3- (1- (meth) acryloyloxy-1,2-dimethylpropyl) adamantane (R = H or CH 3 , R 2 = CH 3 , R 3 = CH (CH 3 ) 2 , Z = 1 adamantane ring having a hydroxyl group at position 1)
[1-21] 1,3-dihydroxy-5- (1- (meth) acryloyloxy-1-methylethyl) adamantane (R = H or CH 3 , R 2 = R 3 = CH 3 , Z = 1 and An adamantane ring having a hydroxyl group at the 3-position)
[1-22] 1- (1-Ethyl-1- (meth) acryloyloxypropyl) -3,5-dihydroxyadamantane (R = H or CH 3 , R 2 = R 3 = CH 2 CH 3 , Z = 3 Adamantane ring with hydroxyl groups at the 5 and 5 positions)
[1-23] 1,3-dihydroxy-5- (1- (meth) acryloyloxy-1-methylpropyl) adamantane (R = H or CH 3 , R 2 = CH 3 , R 3 = CH 2 CH 3 , Z = adamantane ring having hydroxyl groups at the 1- and 3-positions)
[1-24] 1,3-dihydroxy-5- (1- (meth) acryloyloxy-1,2-dimethylpropyl) adamantane (R = H or CH 3 , R 2 = CH 3 , R 3 = CH (CH 3 ) 2 , Z = 1 adamantane ring having hydroxyl groups at the 1- and 3-positions)

上記式(1b)で表される化合物は、例えば、対応する1位に脂環式基を有するメタノール誘導体と(メタ)アクリル酸又はその反応性誘導体とを、酸触媒やエステル交換触媒を用いた慣用のエステル化法に従って反応させることにより得ることができる。 The compound represented by the above formula (1b) is, for example, a methanol derivative having an alicyclic group at the corresponding 1-position and (meth) acrylic acid or a reactive derivative thereof using an acid catalyst or a transesterification catalyst. It can be obtained by reacting according to a conventional esterification method.

式(1c)で表される化合物の代表的な例として下記化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
[1−25]1−t−ブトキシカルボニル−3−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン(R=H又はCH、R=t−ブトキシカルボニル基、n=1、Z=アダマンタン環)
[1−26]1,3−ビス(t−ブトキシカルボニル)−5−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン[R=H又はCH、R=t−ブトキシカルボニル基、n=2、Z=アダマンタン環]
[1−27]1−t−ブトキシカルボニル−3−ヒドロキシ−5−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン(R=H又はCH、R=OH,t−ブトキシカルボニル基、n=2、Z=アダマンタン環)
[1−28]1−(2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニル)−3−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン(R=H又はCH、R=2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニル基、n=1、Z=アダマンタン環)
[1−29]1,3−ビス(2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニル)−5−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン(R=H又はCH、R=2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニル基、n=2、Z=アダマンタン環)
[1−30]1−ヒドロキシ−3−(2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニル)−5−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン(R=H又はCH、R=OH,2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニル基、n=2、Z=アダマンタン環)
Although the following compound is mentioned as a typical example of a compound represented by Formula (1c), It is not limited to these.
[1-25] 1-t-Butoxycarbonyl-3- (meth) acryloyloxyadamantane (R = H or CH 3 , R 4 = t-butoxycarbonyl group, n = 1, Z = adamantane ring)
[1-26] 1,3-bis (t-butoxycarbonyl) -5- (meth) acryloyloxyadamantane [R = H or CH 3 , R 4 = t-butoxycarbonyl group, n = 2, Z = adamantane ring ]
[1-27] 1-t-butoxycarbonyl-3-hydroxy-5- (meth) acryloyloxyadamantane (R = H or CH 3 , R 4 = OH, t-butoxycarbonyl group, n = 2, Z = adamantane ring)
[1-28] 1- (2-Tetrahydropyranyloxycarbonyl) -3- (meth) acryloyloxyadamantane (R = H or CH 3 , R 4 = 2-tetrahydropyranyloxycarbonyl group, n = 1, Z = Adamantane ring)
[1-29] 1,3-bis (2-tetrahydropyranyloxycarbonyl) -5- (meth) acryloyloxyadamantane (R = H or CH 3 , R 4 = 2-tetrahydropyranyloxycarbonyl group, n = 2, Z = adamantane ring)
[1-30] 1-hydroxy-3- (2-tetrahydropyranyloxycarbonyl) -5- (meth) acryloyloxyadamantane (R = H or CH 3 , R 4 = OH, 2-tetrahydropyranyloxycarbonyl group , N = 2, Z = adamantane ring)

上記式(1c)で表される化合物は、例えば、対応する環式アルコールと(メタ)アクリル酸又はその反応性誘導体とを、酸触媒やエステル交換触媒を用いた慣用のエステル化法に従って反応させることにより得ることができる。 The compound represented by the above formula (1c), for example, reacts a corresponding cyclic alcohol with (meth) acrylic acid or a reactive derivative thereof according to a conventional esterification method using an acid catalyst or a transesterification catalyst. Can be obtained.

[式(IIa)〜(IIe)で表される繰り返し単位]
下記式(IIa)〜(IIe)で表される繰り返し単位に対応するモノマーをそれぞれ式(2a)〜(2e)とする。式(2a)〜(2e)で表される化合物には、それぞれ立体異性体が存在しうるが、それらは単独で又は2種以上の混合物として使用できる。
[Repeating units represented by formulas (IIa) to (IIe)]
The following formula (IIa) ~ monomer corresponding to the repeating unit represented by (IIe) and, respectively therewith formula (2a) ~ (2e). In the compounds represented by the formulas (2a) to (2e), stereoisomers may exist, but these can be used alone or as a mixture of two or more.

Figure 0005215228
Figure 0005215228

(式中、Rは水素原子又はメチル基を示す。R〜Rは、同一又は異なって、水素原子、アルキル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、又は保護基で保護されていてもよいカルボキシル基を示し、V〜Vは、同一又は異なって、−CH−、−CO−又は−COO−を示す。但し、V〜Vのうち少なくとも1つは−COO−である。R〜R12は、同一又は異なって、水素原子、アルキル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、保護基で保護されていてもよいカルボキシル基を示す。R13〜R21は、同一又は異なって、水素原子、アルキル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、保護基で保護されていてもよいカルボキシル基を示す。R22〜R30は、同一又は異なって、水素原子、アルキル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、保護基で保護されていてもよいカルボキシル基を示す) (In the formula, R represents a hydrogen atom or a methyl group. R 5 to R 7 are the same or different and are protected by a hydrogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group which may be protected by a protecting group, or a protecting group. A hydroxyalkyl group which may be protected, or a carboxyl group which may be protected with a protecting group, and V 1 to V 3 are the same or different and represent —CH 2 —, —CO— or —COO—. And at least one of V 1 to V 3 is —COO—, R 8 to R 12 are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group which may be protected with a protecting group, or a protecting group. R 13 to R 21 are the same or different and are protected with a hydrogen atom, an alkyl group or a protecting group, and may be a hydroxyalkyl group which may be protected with or a carboxyl group which may be protected with a protecting group. Also There hydroxyl groups, protected or unprotected hydroxyalkyl group with a protective group, the protective .R 22 to R 30 which indicates a protected or unprotected carboxyl group with a group, which may be the same or different, a hydrogen atom, an alkyl group, protected A hydroxyl group that may be protected with a group, a hydroxyalkyl group that may be protected with a protecting group, and a carboxyl group that may be protected with a protecting group)

式(2a)で表される化合物の代表的な例として下記化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
[2−1]1−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキソアダマンタン(R=H又はCH、R=R=R=H、V=−CO−、V=V=−CH−)
[2−2]1−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[4.3.1.13,8]ウンデカン−5−オン(R=H又はCH、R=R=R=H、V=−CO−O−(左側がRの結合している炭素原子側)、V=V=−CH−)
[2−3]1−(メタ)アクリロイルオキシ−4,7−ジオキサトリシクロ[4.4.1.13,9]ドデカン−5,8−ジオン(R=H又はCH、R=R=R=H、V=−CO−O−(左側がRの結合している炭素原子側)、V=−CO−O−(左側がRの結合している炭素原子側)、V3=−CH−)
[2−4]1−(メタ)アクリロイルオキシ−4,8−ジオキサトリシクロ[4.4.1.13,9]ドデカン−5,7−ジオン(R=H又はCH、R=R=R=H、V=−O−CO−(左側がRの結合している炭素原子側)、V=−CO−O−(左側がRの結合している炭素原子側)、V=−CH−)
[2−5]1−(メタ)アクリロイルオキシ−5,7−ジオキサトリシクロ[4.4.1.13,9]ドデカン−4,8−ジオン(R=H又はCH、R=R=R=H、V=−CO−O−(左側がRの結合している炭素原子側)、V=−O−CO−(左側がR6の結合している炭素原子側)、V=−CH−)
Although the following compound is mentioned as a typical example of a compound represented by Formula (2a), It is not limited to these.
[2-1] 1- (meth) acryloyloxy-4-oxo-adamantane (R = H or CH 3, R 5 = R 6 = R 7 = H, V 1 = -CO-, V 2 = V 3 = - CH 2 -)
[2-2] 1- (Meth) acryloyloxy-4-oxatricyclo [4.3.1.1 3,8 ] undecan-5-one (R = H or CH 3 , R 5 = R 6 = R 7 = H, V 2 = —CO—O— (the left side is the carbon atom side to which R 6 is bonded), V 1 = V 3 = —CH 2 —)
[2-3] 1- (Meth) acryloyloxy-4,7-dioxatricyclo [4.4.1.1 3,9 ] dodecane-5,8-dione (R = H or CH 3 , R 5 = R 6 = R 7 = H, V 1 = -CO-O- (the carbon atom side to which R 5 is bonded on the left side), V 2 = -CO-O- (the left side is bonded with R 6 ) Carbon atom side), V3 = —CH 2 —)
[2-4] 1- (Meth) acryloyloxy-4,8-dioxatricyclo [4.4.1.1 3,9 ] dodecane-5,7-dione (R = H or CH 3 , R 5 = R 6 = R 7 = H , V 1 = -O-CO- ( left bonded to the carbon atom side of the R 5), V 2 = -CO -O- ( on the left are attached to R 6 Carbon atom side), V 3 = -CH 2- )
[2-5] 1- (Meth) acryloyloxy-5,7-dioxatricyclo [4.4.1.1 3,9 ] dodecane-4,8-dione (R = H or CH 3 , R 5 = R 6 = R 7 = H, V 1 = —CO—O— (the carbon atom side to which R 5 is bonded on the left side), V 2 = —O—CO— (the carbon to which R 6 is bonded on the left side) Atomic side), V 3 = -CH 2- )

上記式(2a)で表される化合物は、対応する環式アルコール誘導体と(メタ)アクリル酸又はその反応性誘導体とを、酸触媒やエステル交換触媒を用いた慣用のエステル化法に従って反応させることにより得ることができる。 The compound represented by the formula (2a) is obtained by reacting a corresponding cyclic alcohol derivative with (meth) acrylic acid or a reactive derivative thereof according to a conventional esterification method using an acid catalyst or a transesterification catalyst. Can be obtained.

式(2b)で表される化合物の代表的な例として下記化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
[2−6]5−(メタ)アクリロイルオキシ−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(=5−(メタ)アクリロイルオキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン)(R=H又はCH、R=R=R10=R11=R12=H)
[2−7]5−(メタ)アクリロイルオキシ−5−メチル−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(R=H又はCH、R=CH、R=R10=R11=R12=H)
[2−8]5−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチル−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(R=H又はCH、R=CH、R=R10=R11=R12=H)
[2−9]5−(メタ)アクリロイルオキシ−9−メチル−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(R=H又はCH、R10=CH、R=R=R11=R12=H)
[2−10]5−(メタ)アクリロイルオキシ−9−カルボキシ−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(R=H又はCH、R=R=R11=R12=H、R10=COOH)
[2−11]5−(メタ)アクリロイルオキシ−9−メトキシカルボニル−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(R=H又はCH、R=R=R11=R12=H、R10=メトキシカルボニル基)
[2−12]5−(メタ)アクリロイルオキシ−9−エトキシカルボニル−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(R=H又はCH、R=R=R11=R12=H、R10=エトキシカルボニル基)
[2−13]5−(メタ)アクリロイルオキシ−9−t−ブトキシカルボニル−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(R=H又はCH、R=R=R11=R12=H、R10=t−ブトキシカルボニル基)
Although the following compound is mentioned as a typical example of a compound represented by Formula (2b), It is not limited to these.
[2-6] 5- (Meth) acryloyloxy-3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] nonan-2-one (= 5- (meth) acryloyloxy-2,6-norbornane (Carbolactone) (R = H or CH 3 , R 8 = R 9 = R 10 = R 11 = R 12 = H)
[2-7] 5- (Meth) acryloyloxy-5-methyl-3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] nonan-2-one (R = H or CH 3 , R 8 = CH 3 , R 9 = R 10 = R 11 = R 12 = H)
[2-8] 5- (Meth) acryloyloxy-1-methyl-3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] nonan-2-one (R = H or CH 3 , R 9 = CH 3 , R 8 = R 10 = R 11 = R 12 = H)
[2-9] 5- (Meth) acryloyloxy-9-methyl-3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] nonan-2-one (R = H or CH 3 , R 10 = CH 3 , R 8 = R 9 = R 11 = R 12 = H)
[2-10] 5- (Meth) acryloyloxy-9-carboxy-3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] nonan-2-one (R = H or CH 3 , R 8 = R 9 = R 11 = R 12 = H, R 10 = COOH)
[2-11] 5- (Meth) acryloyloxy-9-methoxycarbonyl-3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] nonan-2-one (R = H or CH 3 , R 8 = R 9 = R 11 = R 12 = H, R 10 = methoxy group)
[2-12] 5- (Meth) acryloyloxy-9-ethoxycarbonyl-3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] nonan-2-one (R = H or CH 3 , R 8 = R 9 = R 11 = R 12 = H, R 10 = ethoxycarbonyl group)
[2-13] 5- (Meth) acryloyloxy-9-t-butoxycarbonyl-3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] nonan-2-one (R = H or CH 3 , R 8 = R 9 = R 11 = R 12 = H, R 10 = t-butoxycarbonyl group)

上記式(2b)で表される化合物は、対応する環式アルコール誘導体と(メタ)アクリル酸又はその反応性誘導体とを、酸触媒やエステル交換触媒を用いた慣用のエステル化法に従って、反応させることにより得ることができる。なお、その際に原料として用いる環式アルコール誘導体は、例えば、対応する5−ノルボルネン−2−カルボン酸誘導体又はそのエステルを過酸(過酢酸、m−クロロ過安息香酸など)又は過酸化物(過酸化水素、過酸化水素+酸化タングステンやタングステン酸などの金属化合物)と反応(エポキシ化及び環化反応)させることにより得ることができる。 The compound represented by the formula (2b) reacts a corresponding cyclic alcohol derivative with (meth) acrylic acid or a reactive derivative thereof according to a conventional esterification method using an acid catalyst or a transesterification catalyst. Can be obtained. In addition, the cyclic alcohol derivative used as a raw material in that case is, for example, a corresponding 5-norbornene-2-carboxylic acid derivative or an ester thereof peracid (peracetic acid, m-chloroperbenzoic acid, etc.) or peroxide ( It can be obtained by reaction (epoxidation and cyclization reaction) with hydrogen peroxide, hydrogen peroxide + metal compound such as tungsten oxide or tungstic acid).

式(2c)で表される化合物の代表的な例として下記化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
[2−14]8−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−5−オン(R=H又はCH
[2−15]9−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−5−オン(R=H又はCH
Although the following compound is mentioned as a typical example of a compound represented by Formula (2c), It is not limited to these.
[2-14] 8- (Meth) acryloyloxy-4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-5-one (R = H or CH 3 )
[2-15] 9- (Meth) acryloyloxy-4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-5-one (R = H or CH 3 )

上記式(2c)で表される化合物は、対応する環式アルコール誘導体と(メタ)アクリル酸又はその反応性誘導体とを、酸触媒やエステル交換触媒を用いた慣用のエステル化法に従って反応させることにより得ることができる。 The compound represented by the above formula (2c) is obtained by reacting a corresponding cyclic alcohol derivative with (meth) acrylic acid or a reactive derivative thereof according to a conventional esterification method using an acid catalyst or a transesterification catalyst. Can be obtained.

式(2d)で表される化合物の代表的な例として下記化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
[2−16]4−(メタ)アクリロイルオキシ−6−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−7−オン(R=H又はCH、R13=R14=R15=R16=R17=R18=R19=R20=R21=H)
[2−17]4−(メタ)アクリロイルオキシ−4−メチル−6−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−7−オン(R=H又はCH、R14=R15=R16=R17=R18=R19=R20=R21=H、R13=CH
[2−18]4−(メタ)アクリロイルオキシ−5−メチル−6−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−7−オン(R=H又はCH、R13=R15=R16=R17=R18=R19=R20=R21=H、R14=CH
[2−19]4−(メタ)アクリロイルオキシ−4,5−ジメチル−6−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−7−オン(R=H又はCH、R15=R16=R17=R18=R19=R20=R21=H、R13=R14=CH
Although the following compound is mentioned as a typical example of a compound represented by Formula (2d), It is not limited to these.
[2-16] 4- (Meth) acryloyloxy-6-oxabicyclo [3.2.1] octane-7-one (R = H or CH 3 , R 13 = R 14 = R 15 = R 16 = R 17 = R 18 = R 19 = R 20 = R 21 = H)
[2-17] 4- (Meth) acryloyloxy-4-methyl-6-oxabicyclo [3.2.1] octane-7-one (R = H or CH 3 , R 14 = R 15 = R 16 = R 17 = R 18 = R 19 = R 20 = R 21 = H, R 13 = CH 3 )
[2-18] 4- (Meth) acryloyloxy-5-methyl-6-oxabicyclo [3.2.1] octane-7-one (R = H or CH 3 , R 13 = R 15 = R 16 = R 17 = R 18 = R 19 = R 20 = R 21 = H, R 14 = CH 3 )
[2-19] 4- (Meth) acryloyloxy-4,5-dimethyl-6-oxabicyclo [3.2.1] octane-7-one (R = H or CH 3 , R 15 = R 16 = R 17 = R 18 = R 19 = R 20 = R 21 = H, R 13 = R 14 = CH 3)

式(2e)で表される化合物の代表的な例として下記化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
[2−20]6−(メタ)アクリロイルオキシ−2−オキサビシクロ[2.2.2]オクタン−3−オン(R=H又はCH、R22=R23=R24=R25=R26=R27=R28=R29=R30=H)
[2−21]6−(メタ)アクリロイルオキシ−6−メチル−2−オキサビシクロ[2.2.2]オクタン−3−オン(R=H又はCH、R22=R24=R25=R26=R27=R28=R29=R30=H、R23=CH
[2−22]6−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチル−2−オキサビシクロ[2.2.2]オクタン−3−オン(R=H又はCH、R23=R24=R25=R26=R27=R28=R29=R30=H、R22=CH
[2−23]6−(メタ)アクリロイルオキシ−1,6−ジメチル−2−オキサビシクロ[2.2.2]オクタン−3−オン(R=H又はCH、R24=R25=R26=R27=R28=R29=R30=H、R22=R23=CH
Although the following compound is mentioned as a typical example of a compound represented by Formula (2e), It is not limited to these.
[2-20] 6- (Meth) acryloyloxy-2-oxabicyclo [2.2.2] octane-3-one (R = H or CH 3 , R 22 = R 23 = R 24 = R 25 = R 26 = R 27 = R 28 = R 29 = R 30 = H)
[2-21] 6- (meth) acryloyloxy-6-methyl-2- oxabicyclo [2.2.2] octan-3-one (R = H or CH 3, R 22 = R 24 = R 25 = R 26 = R 27 = R 28 = R 29 = R 30 = H, R 23 = CH 3 )
[2-22] 6- (meth) acryloyloxy-1-methyl-2-oxabicyclo [2.2.2] octan-3-one (R = H or CH 3, R 23 = R 24 = R 25 = R 26 = R 27 = R 28 = R 29 = R 30 = H, R 22 = CH 3 )
[2-23] 6- (Meth) acryloyloxy-1,6-dimethyl-2-oxabicyclo [2.2.2] octane-3-one (R = H or CH 3 , R 24 = R 25 = R 26 = R 27 = R 28 = R 29 = R 30 = H, R 22 = R 23 = CH 3)

上記式(2d)及び(2e)で表される化合物は、対応する環式アルコール誘導体と(メタ)アクリル酸又はその反応性誘導体とを、酸触媒やエステル交換触媒を用いた慣用のエステル化法に従って反応させることにより得ることができる。 The compounds represented by the above formulas (2d) and (2e) are prepared by a conventional esterification method using a corresponding cyclic alcohol derivative and (meth) acrylic acid or a reactive derivative thereof using an acid catalyst or a transesterification catalyst. It can obtain by making it react according to.

重合体Xを得るに際し、モノマー混合物の重合は、溶液重合、塊状重合、懸濁重合、塊状−懸濁重合、乳化重合など、アクリル系ポリマーを製造する際に用いる慣用の方法により行うことができるが、特に、溶液重合が好適である。さらに、溶液重合のなかでも滴下重合が好ましい。滴下重合は、具体的には、例えば、(i)予め有機溶媒に溶解した単量体溶液と、有機溶媒に溶解した重合開始剤溶液とをそれぞれ調製し、一定温度に保持した有機溶媒中に前記単量体溶液と重合開始剤溶液とを各々滴下する方法、(ii)単量体と重合開始剤とを有機溶媒に溶解した混合溶液を、一定温度に保持した有機溶媒中に滴下する方法、(iii)予め有機溶媒に溶解した単量体溶液と、有機溶媒に溶解した重合開始剤溶液とをそれぞれ調製し、一定温度に保持した前記単量体溶液中に重合開始剤溶液を滴下する方法などの方法により行われる。 In obtaining the polymer X, the polymerization of the monomer mixture can be performed by a conventional method used for producing an acrylic polymer, such as solution polymerization, bulk polymerization, suspension polymerization, bulk-suspension polymerization, and emulsion polymerization. However, solution polymerization is particularly suitable. Furthermore, drop polymerization is preferable among solution polymerization. Specifically, for example, (i) a monomer solution previously dissolved in an organic solvent and a polymerization initiator solution dissolved in an organic solvent are prepared in an organic solvent kept at a constant temperature. A method in which the monomer solution and the polymerization initiator solution are respectively dropped, and (ii) a method in which a mixed solution in which the monomer and the polymerization initiator are dissolved in an organic solvent is dropped into an organic solvent maintained at a constant temperature. (Iii) A monomer solution previously dissolved in an organic solvent and a polymerization initiator solution dissolved in the organic solvent are prepared, and the polymerization initiator solution is dropped into the monomer solution maintained at a constant temperature. It is performed by a method or the like.

重合溶媒としては公知の溶媒を使用でき、例えば、エーテル(ジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等グリコールエーテル類などの鎖状エーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテルなど)、エステル(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、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など)、ケトン(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなど)、アミド(N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミドなど)、スルホキシド(ジメチルスルホキシドなど)、アルコール(メタノール、エタノール、プロパノールなど)、炭化水素(ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素など)、これらの混合溶媒などが挙げられる。また、重合開始剤として公知の重合開始剤を使用できる。重合温度は、例えば30〜150℃程度の範囲で適宜選択できる。 As the polymerization solvent, a known solvent can be used. For example, ether (chain ether such as diethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, etc., chain ether such as tetrahydrofuran, dioxane, etc.), ester (methyl acetate, ethyl acetate, Glycol ether esters such as butyl acetate, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate), ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, etc.), amides (N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, etc.) ), Sulfoxide (dimethylsulfoxide, etc.), alcohol (methanol, ethanol, propanol, etc.), hydrocarbon (aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, etc.) Aliphatic hydrocarbons such as hexane, and alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane), and mixtures of these solvents. Moreover, a well-known polymerization initiator can be used as a polymerization initiator. The polymerization temperature can be appropriately selected within a range of about 30 to 150 ° C., for example.

重合により得られたポリマーは、沈殿又は再沈殿により精製できる。沈殿又は再沈殿溶媒は有機溶媒及び水の何れであってもよく、また混合溶媒であってもよい。沈殿又は再沈殿溶媒として用いる有機溶媒として、例えば、炭化水素(ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの脂肪族炭化水素;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素)、ハロゲン化炭化水素(塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素などのハロゲン化脂肪族炭化水素;クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン化芳香族炭化水素など)、ニトロ化合物(ニトロメタン、ニトロエタンなど)、ニトリル(アセトニトリル、ベンゾニトリルなど)、エーテル(ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシエタンなどの鎖状エーテル;テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エーテル)、ケトン(アセトン、メチルエチルケトン、ジイソブチルケトンなど)、エステル(酢酸エチル、酢酸ブチルなど)、カーボネート(ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなど)、アルコール(メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノールなど)、カルボン酸(酢酸など)、これらの溶媒を含む混合溶媒等が挙げられる。 The polymer obtained by polymerization can be purified by precipitation or reprecipitation. The precipitation or reprecipitation solvent may be either an organic solvent or water, or a mixed solvent. Examples of the organic solvent used as the precipitation or reprecipitation solvent include hydrocarbons (aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, and octane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane; aromatics such as benzene, toluene, and xylene. Aromatic hydrocarbons), halogenated hydrocarbons (halogenated aliphatic hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform and carbon tetrachloride; halogenated aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene and dichlorobenzene), nitro compounds (nitromethane, nitroethane, etc.) , Nitrile (acetonitrile, benzonitrile, etc.), ether (chain ether such as diethyl ether, diisopropyl ether, dimethoxyethane; cyclic ether such as tetrahydrofuran, dioxane), ketone (acetone, methyl ethyl ketone) Diisobutyl ketone, etc.), ester (ethyl acetate, butyl acetate, etc.), carbonate (dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, etc.), alcohol (methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, butanol, etc.), carboxylic acid (acetic acid, etc.) Etc.), and mixed solvents containing these solvents.

中でも、前記沈殿又は再沈殿溶媒として用いる有機溶媒として、少なくとも炭化水素(特に、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素)を含む溶媒が好ましい。このような少なくとも炭化水素を含む溶媒において、炭化水素(例えば、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素)と他の溶媒(例えば、酢酸エチルなどのエステル類等)との比率は、例えば前者/後者(体積比;25℃)=10/90〜99/1、好ましくは前者/後者(体積比;25℃)=30/70〜98/2、さらに好ましくは前者/後者(体積比;25℃)=50/50〜97/3程度である。 Among these, as the organic solvent used as the precipitation or reprecipitation solvent, a solvent containing at least a hydrocarbon (particularly an aliphatic hydrocarbon such as hexane) is preferable. In such a solvent containing at least hydrocarbon, the ratio of hydrocarbon (for example, aliphatic hydrocarbon such as hexane) and other solvent (for example, esters such as ethyl acetate) is, for example, the former / the latter (volume). Ratio: 25 ° C.) = 10/90 to 99/1, preferably the former / the latter (volume ratio; 25 ° C.) = 30/70 to 98/2, more preferably the former / the latter (volume ratio; 25 ° C.) = 50 / 50 to 97/3.

本発明において、重合体Yは、脂環式骨格を有し且つ酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位A2を61モル%以上(61〜100モル%)含んでいる。脂環式骨格を有し且つ酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位A2としては、前記繰り返し単位A1として例示したもののうち脂環式骨格を有する単位を用いることができる。繰り返し単位A1と繰り返し単位A2は同一であってもよく、異なっていてもよい。前記繰り返し単位A2は1種のみであってもよく、2種以上の組み合わせであってもよい。前記脂環式骨格としては特に多環の脂環式骨格(橋かけ環式骨格)が好ましい。 In the present invention, the polymer Y includes 61 mol% or more (61 to 100 mol%) of a repeating unit A2 having an alicyclic skeleton and alkali-soluble by the action of an acid. As the repeating unit A2 having an alicyclic skeleton and becoming alkali-soluble by the action of an acid, a unit having an alicyclic skeleton among those exemplified as the repeating unit A1 can be used. The repeating unit A1 and the repeating unit A2 may be the same or different. The repeating unit A2 may be only one type or a combination of two or more types. As the alicyclic skeleton, a polycyclic alicyclic skeleton (bridged cyclic skeleton) is particularly preferable.

繰り返し単位A2としては、前記式(Ia)〜(Ic)から選択された少なくとも1種の繰り返し単位であるのが好ましい。また、式(Ia)〜(Ic)における環Zは、ドライエッチング耐性等を高める観点から、多環の脂環式炭化水素環(橋かけ環式炭化水素環)であるのが特に好ましい。 The repeating unit A2 is preferably at least one repeating unit selected from the formulas (Ia) to (Ic). In addition, the ring Z in the formulas (Ia) to (Ic) is particularly preferably a polycyclic alicyclic hydrocarbon ring (bridged hydrocarbon ring) from the viewpoint of improving dry etching resistance and the like.

重合体Yにおける繰り返し単位A2の含有量は、好ましくは70モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上であり、特に90モル%以上であるのが好適である。重合体Yにおいて、繰り返し単位A2以外の繰り返し単位としては、繰り返し単位A2に対応する単量体と共重合可能な単量体に対応する単位であって、且つレジスト特性を損なわないようなものであれば特に限定されない。例えば、重合体Xにおいて、繰り返し単位B、繰り返し単位A1及びB以外の繰り返し単位として例示した単位などが挙げられる。 The content of the repeating unit A2 in the polymer Y is preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and particularly preferably 90 mol% or more. In the polymer Y, the repeating unit other than the repeating unit A2 is a unit corresponding to a monomer copolymerizable with the monomer corresponding to the repeating unit A2, and does not impair the resist characteristics. If there is no particular limitation. For example, in the polymer X, a unit exemplified as a repeating unit other than the repeating unit B and the repeating units A1 and B can be used.

重合体Yの重量平均分子量(Mw)は、例えば1000〜500000程度、好ましくは3000〜50000程度であり、分子量分布(Mw/Mn)は、例えば1.5〜2.5程度である。重合体Yは、各繰り返し単位に対応するモノマー又はモノマー混合物を(共)重合することにより得ることができる。例えば、前記式(Ia)〜(Ic)で表される各繰り返し単位は、それぞれ対応する(メタ)アクリル酸エステルをコモノマーとして重合に付すことにより形成できる。 The weight average molecular weight (Mw) of the polymer Y is, for example, about 1000 to 500000, preferably about 3000 to 50000, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) is, for example, about 1.5 to 2.5. The polymer Y can be obtained by (co) polymerizing a monomer or monomer mixture corresponding to each repeating unit. For example, each repeating unit represented by the formulas (Ia) to (Ic) can be formed by subjecting the corresponding (meth) acrylic acid ester to polymerization as a comonomer.

重合体Yの合成方法及び精製方法としては前記重合体Xの場合と同様の方法を採用できる。 As the synthesis method and purification method of the polymer Y, the same methods as in the case of the polymer X can be employed.

本発明のフォトレジスト用樹脂組成物は、前記重合体Xと重合体Yとを、重合体X/重合体Y(重量比)=75/25〜99/1の割合で含んでいる。この割合が75/25よりも小さいと、基板密着性やドライエッチング耐性が低下し、現像によりパターンが剥がれて残らないという問題が起こりやすい。また、この割合が99/1より大きいと、アルカリ現像の際のレジスト膜の溶解性が不十分となり、解像度が低下し、微細なパターンを精度よく形成することが困難となる。前記割合は、好ましくは75/25〜95/5であり、さらに好ましくは80/20〜93/7程度である。 The photoresist resin composition of the present invention contains the polymer X and the polymer Y at a ratio of polymer X / polymer Y (weight ratio) = 75/25 to 99/1. When this ratio is less than 75/25, the substrate adhesion and the dry etching resistance are lowered, and the problem that the pattern is not peeled off by development is likely to occur. On the other hand, if this ratio is larger than 99/1, the solubility of the resist film during alkali development becomes insufficient, the resolution is lowered, and it becomes difficult to form a fine pattern with high accuracy. The ratio is preferably 75/25 to 95/5, and more preferably about 80/20 to 93/7.

本発明のフォトレジスト用樹脂組成物は、レジスト性能を損なわない範囲で、前記重合体X及び重合体Y以外のポリマーを含んでいてもよい。このような重合体X及び重合体Y以外のポリマーの割合は、通常、全ポリマーの30重量%以下、好ましくは20重量%以下、さらに好ましくは10重量%以下である。 The resin composition for photoresists of the present invention may contain a polymer other than the polymer X and the polymer Y as long as the resist performance is not impaired. The proportion of the polymer other than the polymer X and the polymer Y is usually 30% by weight or less, preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less of the total polymer.

本発明のフォトレジスト用樹脂組成物は、通常、光酸発生剤を含んでいる。光酸発生剤としては、露光により効率よく酸を生成する慣用乃至公知の化合物、例えば、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩(例えば、ジフェニルヨードヘキサフルオロホスフェートなど)、スルホニウム塩(例えば、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムメタンスルホネートなど)、スルホン酸エステル[例えば、1−フェニル−1−(4−メチルフェニル)スルホニルオキシ−1−ベンゾイルメタン、1,2,3−トリスルホニルオキシメチルベンゼン、1,3−ジニトロ−2−(4−フェニルスルホニルオキシメチル)ベンゼン、1−フェニル−1−(4−メチルフェニルスルホニルオキシメチル)−1−ヒドロキシ−1−ベンゾイルメタンなど]、オキサチアゾール誘導体、s−トリアジン誘導体、ジスルホン誘導体(ジフェニルジスルホンなど)、イミド化合物、オキシムスルホネート、ジアゾナフトキノン、ベンゾイントシレートなどを使用できる。これらの光酸発生剤は単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。 The photoresist resin composition of the present invention usually contains a photoacid generator. Examples of the photoacid generator include conventional or known compounds that efficiently generate acid upon exposure, such as diazonium salts, iodonium salts (for example, diphenyliodohexafluorophosphate), sulfonium salts (for example, triphenylsulfonium hexafluoroantimony). Nates, triphenylsulfonium hexafluorophosphate, triphenylsulfonium methanesulfonate, etc.), sulfonate esters [eg 1-phenyl-1- (4-methylphenyl) sulfonyloxy-1-benzoylmethane, 1,2,3-tri Sulfonyloxymethylbenzene, 1,3-dinitro-2- (4-phenylsulfonyloxymethyl) benzene, 1-phenyl-1- (4-methylphenylsulfonyloxymethyl) -1-hydroxy-1-benzo Rumetan etc.], oxathiazole derivatives, s- triazine derivatives, disulfone derivatives (diphenyl sulfone) imide compound, an oxime sulfonate, a diazonaphthoquinone, and benzoin tosylate. These photoacid generators can be used alone or in combination of two or more.

光酸発生剤の使用量は、光照射により生成する酸の強度やポリマーおける各繰り返し単位の比率などに応じて適宜選択でき、例えば、ポリマー100重量部に対して0.1〜30重量部、好ましくは1〜25重量部、さらに好ましくは2〜20重量部程度の範囲から選択できる。 The amount of the photoacid generator used can be appropriately selected according to the strength of the acid generated by light irradiation, the ratio of each repeating unit in the polymer, etc., for example, 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer, Preferably it can be selected from the range of about 1 to 25 parts by weight, more preferably about 2 to 20 parts by weight.

フォトレジスト用樹脂組成物は、アルカリ可溶性樹脂(例えば、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、カルボキシル基含有樹脂など)などのアルカリ可溶成分、着色剤(例えば、染料など)、有機溶媒(例えば、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、アルコール類、エステル類、アミド類、ケトン類、エーテル類、セロソルブ類、カルビトール類、グリコールエーテルエステル類、これらの混合溶媒など)などを含んでいてもよい。 The resin composition for photoresist includes alkali-soluble components such as alkali-soluble resins (for example, novolak resins, phenol resins, imide resins, carboxyl group-containing resins), colorants (for example, dyes), organic solvents (for example, Hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, alcohols, esters, amides, ketones, ethers, cellosolves, carbitols, glycol ether esters, mixed solvents thereof, etc.) .

本発明のフォトレジスト用樹脂組成物は、例えば、下記の方法により調製できる。 The photoresist resin composition of the present invention can be prepared, for example, by the following method.

本発明のフォトレジスト用樹脂組成物の第1の製造法は、酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位A1を1モル%以上61モル%未満含み且つ極性基及び脂環式骨格を有する繰り返し単位Bを有する重合体Xを含有する混合液に、脂環式骨格を有し且つ酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位A2に対応する単量体を61モル%以上含む単量体混合物Mを、重合体X/単量体混合物M(重量比)=75/25〜99/1となるような量だけ加えて重合させる工程を含んでいる。 The first method for producing a resin composition for photoresists of the present invention is a repeating method comprising a repeating unit A1 that is alkali-soluble by the action of an acid and containing 1 mol% or more and less than 61 mol% and having a polar group and an alicyclic skeleton. A monomer mixture containing 61 mol% or more of a monomer corresponding to the repeating unit A2 having an alicyclic skeleton and alkali-soluble by the action of an acid in a mixed solution containing the polymer X having the unit B the M Y, contains a polymer X / monomer mixture M Y (weight ratio) = 75/25 to 99/1 to become such an amount only addition step of polymerizing.

より具体的には、例えば、前記の方法により合成した重合体Xの有機溶媒溶液(重合体Xの重合後の反応液、精製した重合体Xを有機溶媒に溶解した溶液など)に、脂環式骨格を有し且つ酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位A2に対応する単量体を61モル%以上含む単量体混合物Mを、重合体X/単量体混合物M(重量比)=75/25〜99/1となるような量だけ加え、上記方法(滴下重合法など)により重合させ、これに光酸発生剤などを添加することにより、或いは、得られたポリマーを精製した後、光酸発生剤などとともに適宜な有機溶媒に溶解させることにより、フォトレジスト用樹脂組成物を調製することができる。 More specifically, for example, an alicyclic solution is added to an organic solvent solution of the polymer X synthesized by the above method (a reaction solution after polymerization of the polymer X, a solution in which the purified polymer X is dissolved in an organic solvent, etc.). the monomer mixture M Y containing monomer corresponding to the repeating unit A2 which becomes alkali-soluble by the action of and acid has the formula backbone 61 mol% or more, the polymer X / monomer mixture M Y (wt Ratio) = 75/25 to 99/1, added in an amount, and polymerized by the above method (drop polymerization method, etc.) and added with a photoacid generator or the like, or the polymer obtained After purification, a resin composition for a photoresist can be prepared by dissolving in a suitable organic solvent together with a photoacid generator and the like.

単量体混合物Mにおいて、繰り返し単位A2に対応する単量体の含有量は、好ましくは70モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上であり、特に90モル%以上であるのが好適である。繰り返し単位A2に対応する単量体以外の単量体としては、繰り返し単位A2に対応する単量体と共重合可能な単量体であって、且つレジスト特性を損なわないようなものであれば特に限定されない。例えば、(メタ)アクリル酸又はその誘導体、マレイン酸又はその誘導体、フマル酸又はその誘導体、環状オレフィン類などが挙げられる。(メタ)アクリル酸又はその誘導体としては前記のものが例示できる。重合体Xと単量体混合物Mの比率は、好ましくは重合体X/単量体混合物M(重量比)=75/25〜95/5であり、さらに好ましくは80/20〜93/7程度である。 In the monomer mixture M Y, the content of the monomer corresponding to the repeating unit A2 is preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, preferably in particular 90 mol% or more is there. The monomer other than the monomer corresponding to the repeating unit A2 is a monomer copolymerizable with the monomer corresponding to the repeating unit A2, and does not impair the resist characteristics. There is no particular limitation. Examples thereof include (meth) acrylic acid or a derivative thereof, maleic acid or a derivative thereof, fumaric acid or a derivative thereof, and cyclic olefins. Examples of (meth) acrylic acid or derivatives thereof include those described above. The ratio of the polymer X and the monomer mixture M Y is preferably a polymer X / monomer mixture M Y (weight ratio) = 75/25 to 95/5, more preferably 80 / 20-93 / It is about 7.

本発明のフォトレジスト用樹脂組成物の第2の製造法は、脂環式骨格を有し且つ酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位A2を61モル%以上含む重合体Yを含有する混合液に、酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位A1に対応する単量体を1モル%以上61モル%未満含み且つ極性基及び脂環式骨格を有する繰り返し単位Bに対応する単量体を含む単量体混合物Mを、単量体混合物M/重合体Y(重量比)=75/25〜99/1となるような量だけ加えて重合させる工程を含んでいる。 The second production method of the resin composition for photoresist of the present invention is a mixture containing a polymer Y having an alicyclic skeleton and containing 61 mol% or more of a repeating unit A2 that becomes alkali-soluble by the action of an acid. Monomer corresponding to repeating unit B containing 1 mol% or more and less than 61 mol% of a monomer corresponding to repeating unit A1 that is alkali-soluble by the action of an acid in the liquid and having a polar group and an alicyclic skeleton Is added to the monomer mixture M X containing the monomer mixture M X / polymer Y (weight ratio) = 75/25 to 99/1 and polymerized.

より具体的には、例えば、前記の方法により調製した重合体Yの有機溶媒溶液(重合体Yの重合後の反応液、精製した重合体Yを有機溶媒に溶解した溶液など)に、酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位A1に対応する単量体を1モル%以上61モル%未満含み且つ極性基及び脂環式骨格を有する繰り返し単位Bに対応する単量体を含む単量体混合物Mを単量体混合物M/重合体Y(重量比)=75/25〜99/1となるような量だけ加え、上記方法(滴下重合法など)により重合させ、これに光酸発生剤などを添加することにより、或いは、得られたポリマーを精製した後、光酸発生剤などとともに適宜な有機溶媒に溶解させることによりフォトレジスト用樹脂組成物を調製することができる。 More specifically, for example, an organic solvent solution of the polymer Y prepared by the above method (a reaction solution after polymerization of the polymer Y, a solution in which the purified polymer Y is dissolved in an organic solvent, etc.) Monomer containing a monomer corresponding to repeating unit A1 which is 1 mol% or more and less than 61 mol% and becomes polar-soluble by action, and which corresponds to repeating unit B having a polar group and an alicyclic skeleton The mixture M X is added in such an amount that the monomer mixture M X / polymer Y (weight ratio) = 75/25 to 99/1, and polymerized by the above-described method (such as a dropping polymerization method). A resin composition for a photoresist can be prepared by adding a generator or the like, or by purifying the obtained polymer and dissolving it in a suitable organic solvent together with a photoacid generator and the like.

単量体混合物Mにおいて、繰り返し単位A1に対応する単量体の含有量は、好ましくは10〜59モル%、さらに好ましくは20〜50モル%程度である。また、繰り返し単位Bに対応する単量体の含有量は、通常20〜90モル%、好ましくは30〜80モル%、さらに好ましくは40〜70モル%程度である。単量体混合物Mと重合体Yの比率は、好ましくは単量体混合物M/重合体Y(重量比)=75/25〜95/5であり、さらに好ましくは80/20〜93/7程度である。 In the monomer mixture M X, the content of the monomer corresponding to the repeating units A1 is preferably 10 to 59 mol%, more preferably about 20 to 50 mol%. Moreover, content of the monomer corresponding to the repeating unit B is 20-90 mol% normally, Preferably it is 30-80 mol%, More preferably, it is about 40-70 mol%. The ratio of the monomer mixture M X and the polymer Y is preferably a monomer mixture M X / polymer Y (weight ratio) = 75/25 to 95/5, more preferably 80 / 20-93 / It is about 7.

こうして得られるフォトレジスト用樹脂組成物を基材又は基板上に塗布し、乾燥した後、所定のマスクを介して、塗膜(レジスト膜)に光線を露光して(又は、さらに露光後ベークを行い)潜像パターンを形成し、次いで現像することにより、微細なパターンを高い精度で形成できる。 The photoresist resin composition thus obtained is applied onto a substrate or a substrate, dried, and then exposed to light on a coating film (resist film) through a predetermined mask (or further subjected to post-exposure baking. Perform) By forming a latent image pattern and then developing it, a fine pattern can be formed with high accuracy.

基材又は基板としては、シリコンウエハ、金属、プラスチック、ガラス、セラミックなどが挙げられる。フォトレジスト用樹脂組成物の塗布は、スピンコータ、ディップコータ、ローラコータなどの慣用の塗布手段を用いて行うことができる。塗膜の厚みは、例えば0.1〜20μm、好ましくは0.3〜2μm程度である。 Examples of the base material or the substrate include a silicon wafer, metal, plastic, glass, and ceramic. The application of the photoresist resin composition can be performed using a conventional application means such as a spin coater, a dip coater, or a roller coater. The thickness of the coating film is, for example, about 0.1 to 20 μm, preferably about 0.3 to 2 μm.

露光には、種々の波長の光線、例えば、紫外線、X線などが利用でき、半導体レジスト用では、通常、g線、i線、エキシマレーザー(例えば、XeCl、KrF、KrCl、ArF、ArClなど)などが使用される。露光エネルギーは、例えば1〜1000mJ/cm、好ましくは10〜500mJ/cm程度である。 For exposure, light of various wavelengths such as ultraviolet rays and X-rays can be used. For semiconductor resists, g-rays, i-rays, and excimer lasers (eg, XeCl, KrF, KrCl, ArF, ArCl, etc.) are usually used. Etc. are used. The exposure energy is, for example, about 1 to 1000 mJ / cm 2 , preferably about 10 to 500 mJ / cm 2 .

光照射により光酸発生剤から酸が生成し、この酸により、例えば前記ポリマーの酸の作用によりアルカリ可溶となる繰り返し単位(酸脱離性基を有する繰り返し単位=アルカリ可溶性ユニット)のカルボキシル基等の保護基(脱離性基)が速やかに脱離して、可溶化に寄与するカルボキシル基等が生成する。そのため、水又はアルカリ現像液による現像により、所定のパターンを精度よく形成できる。 An acid is generated from the photoacid generator by light irradiation, and this acid causes, for example, a carboxyl group of a repeating unit that becomes alkali-soluble by the action of the acid of the polymer (a repeating unit having an acid-eliminable group = an alkali-soluble unit). And the like, a protecting group (leaving group) such as succinctly desorbs to generate a carboxyl group and the like that contribute to solubilization. Therefore, a predetermined pattern can be accurately formed by development with water or an alkali developer.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。なお、化合物番号(モノマー番号)の後ろに「アクリレート」とあるのは、明細書中に記載の化合物番号に相当する2つの化合物のうちアクリロイルオキシ基を有する化合物を示し、「メタクリレート」とあるのは、前記2つの化合物のうちメタクリロイルオキシ基を有する化合物を示す。重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)は、検出器として屈折率計(RI)を用い、溶離液としてテトラヒドロフラン(THF)を用いたGPC測定により、標準ポリスチレン換算で求めた。GPC測定は昭和電工(株)製カラム「KF−806L」(商品名)を3本直列につないだものを使用し、カラム温度40℃、RI温度40℃、溶離液の流速0.8ml/分の条件で行った。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples. “Acrylate” after the compound number (monomer number) indicates a compound having an acryloyloxy group out of two compounds corresponding to the compound number described in the specification, and is “methacrylate”. Represents a compound having a methacryloyloxy group among the two compounds. The weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw / Mn) were determined in terms of standard polystyrene by GPC measurement using a refractometer (RI) as a detector and tetrahydrofuran (THF) as an eluent. For GPC measurement, a column “KF-806L” (trade name) manufactured by Showa Denko Co., Ltd., connected in series, was used. Column temperature was 40 ° C., RI temperature was 40 ° C., and eluent flow rate was 0.8 ml / min. It went on condition of.

実施例1
還流管、撹拌子、3方コックを備えた丸底フラスコにTHF(テトラヒドロフラン)を70g入れ、この中に、窒素雰囲気下、反応系の温度を60℃に保ちながら、1−(1−メタクリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタン[化合物番号[1−13](メタクリレート)]4.00g(15.2ミリモル)、5−メタクリロイルオキシ−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(=5−メタクリロイルオキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン)[化合物番号[2−6](メタクリレート)]0.37g(1.66ミリモル)、開始剤(和光純薬工業製「V−601」;ジメチル−2,2′−アゾビスイソブチレート)0.23g、及びTHF18gの混合溶液を1時間かけて滴下し、さらに60℃で5時間熟成した。
次いで、この反応液中に、窒素雰囲気下、反応系の温度を60℃に保ちながら、1−(1−メタクリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタン[化合物番号[1−13](メタクリレート)]20.3g(77.4ミリモル)、5−メタクリロイルオキシ−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(=5−メタクリロイルオキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン)[化合物番号[2−6](メタクリレート)]17.2g(77.4ミリモル)、開始剤(和光純薬工業製「V−601」;ジメチル−2,2′−アゾビスイソブチレート)1.90g、及びTHF150gの混合溶液を1時間かけて滴下し、さらに60℃で5時間熟成した。その後、室温に冷却した。
反応液(重合液)に酢酸エチル160gを加えた後、この溶液をヘキサン1900g中に落とし、生じた沈殿物を濾別し、ヘキサン200gで2回リンスし、減圧乾燥することにより、所望の樹脂34.7gを得た。回収したポリマーをGPC分析したところ、重量平均分子量(Mw)が9000、分子量分布(Mw/Mn)が1.9であった。
Example 1
70 g of THF (tetrahydrofuran) was placed in a round bottom flask equipped with a reflux tube, a stirrer, and a three-way cock, and 1- (1-methacryloyloxy) was maintained therein while maintaining the temperature of the reaction system at 60 ° C. in a nitrogen atmosphere. -1-methylethyl) adamantane [Compound No. [1-13] (methacrylate)] 4.00 g (15.2 mmol), 5-methacryloyloxy-3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] Nonan-2-one (= 5-methacryloyloxy-2,6-norbornanecarbolactone) [Compound No. [2-6] (methacrylate)] 0.37 g (1.66 mmol), initiator (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) “V-601”; 0.23 g of dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate) and 18 g of THF were added dropwise over 1 hour. It was aged in 5 hours.
Subsequently, 1- (1-methacryloyloxy-1-methylethyl) adamantane [compound number [1-13] (methacrylate)] 20 was maintained in the reaction solution while maintaining the temperature of the reaction system at 60 ° C. in a nitrogen atmosphere. .3 g (77.4 mmol), 5-methacryloyloxy-3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] nonan-2-one (= 5-methacryloyloxy-2,6-norbornanecarbolactone ) [Compound No. [2-6] (methacrylate)] 17.2 g (77.4 mmol), initiator (“V-601” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .; dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate) A mixed solution of 1.90 g and 150 g of THF was added dropwise over 1 hour, and further aged at 60 ° C. for 5 hours. Then, it cooled to room temperature.
After adding 160 g of ethyl acetate to the reaction solution (polymerization solution), this solution is dropped into 1900 g of hexane, the resulting precipitate is filtered off, rinsed twice with 200 g of hexane, and dried under reduced pressure to obtain the desired resin. 34.7 g was obtained. When the collected polymer was analyzed by GPC, the weight average molecular weight (Mw) was 9000 and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.9.

実施例2
還流管、撹拌子、3方コックを備えた丸底フラスコにTHF(テトラヒドロフラン)を70g入れ、この中に、窒素雰囲気下、反応系の温度を60℃に保ちながら、2−メタクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン[化合物番号[1−1](メタクリレート)]3.16g(13.5ミリモル)、5−メタクリロイルオキシ−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(=5−メタクリロイルオキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン)[化合物番号[2−6](メタクリレート)]0.74g(3.32ミリモル)、開始剤(和光純薬工業製「V−601」;ジメチル−2,2′−アゾビスイソブチレート)0.23g、及びTHF18gの混合溶液を1時間かけて滴下し、さらに60℃で5時間熟成した。
次いで、この反応液中に、窒素雰囲気下、反応系の温度を60℃に保ちながら、2−メタクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン[化合物番号[1−1](メタクリレート)]18.1g(77.4ミリモル)、5−メタクリロイルオキシ−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(=5−メタクリロイルオキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン)[化合物番号[2−6](メタクリレート)]17.2g(77.4ミリモル)、開始剤(和光純薬工業製「V−601」;ジメチル−2,2′−アゾビスイソブチレート)1.90g、及びTHF150gの混合溶液を1時間かけて滴下し、さらに60℃で5時間熟成した。その後、室温に冷却した。
反応液(重合液)に酢酸エチル160gを加えた後、この溶液をヘキサン1900g中に落とし、生じた沈殿物を濾別し、ヘキサン200gで2回リンスし、減圧乾燥することにより、所望の樹脂33.8gを得た。回収したポリマーをGPC分析したところ、重量平均分子量(Mw)が8900、分子量分布(Mw/Mn)が1.9であった。
Example 2
70 g of THF (tetrahydrofuran) was placed in a round bottom flask equipped with a reflux tube, a stirrer, and a three-way cock, and 2-methacryloyloxy-2--2-siloxane was maintained therein while maintaining the temperature of the reaction system at 60 ° C. in a nitrogen atmosphere. 3.16 g (13.5 mmol) of methyladamantane [compound number [1-1] (methacrylate)], 5-methacryloyloxy-3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] nonane-2- ON (= 5-methacryloyloxy-2,6-norbornanecarbolactone) [Compound No. [2-6] (methacrylate)] 0.74 g (3.32 mmol), initiator (“V-601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) ”0.23 g of dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate) and 18 g of THF was added dropwise over 1 hour, followed by further aging at 60 ° C. for 5 hours. .
Subsequently, 18.1 g (77. 2-methacryloyloxy-2-methyladamantane [compound number [1-1] (methacrylate)] was maintained in the reaction solution while maintaining the temperature of the reaction system at 60 ° C. in a nitrogen atmosphere. 4 mmol), 5-methacryloyloxy-3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] nonan-2-one (= 5-methacryloyloxy-2,6-norbornanecarbolactone) [compound number [ 2-6] (methacrylate)] 17.2 g (77.4 mmol), initiator (“V-601” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .; dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate) 1.90 g, and A mixed solution of 150 g of THF was added dropwise over 1 hour, and further aged at 60 ° C. for 5 hours. Then, it cooled to room temperature.
After adding 160 g of ethyl acetate to the reaction solution (polymerization solution), this solution is dropped into 1900 g of hexane, the resulting precipitate is filtered off, rinsed twice with 200 g of hexane, and dried under reduced pressure to obtain the desired resin. 33.8 g was obtained. As a result of GPC analysis of the recovered polymer, the weight average molecular weight (Mw) was 8900, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.9.

実施例3
還流管、撹拌子、3方コックを備えた丸底フラスコにTHF(テトラヒドロフラン)を70g入れ、この中に、窒素雰囲気下、反応系の温度を60℃に保ちながら、2−メタクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン[化合物番号[1−1](メタクリレート)]3.16g(13.5ミリモル)、5−メタクリロイルオキシ−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(=5−メタクリロイルオキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン)[化合物番号[2−6](メタクリレート)]0.74g(3.32ミリモル)、1−メタクリロイルオキシ−3−ヒドロキシアダマンタン1.00g(4.23ミリモル)、開始剤(和光純薬工業製「V−601」;ジメチル−2,2′−アゾビスイソブチレート)0.23g、及びTHF18gの混合溶液を1時間かけて滴下し、さらに60℃で5時間熟成した。
次いで、この反応液中に、窒素雰囲気下、反応系の温度を60℃に保ちながら、2−メタクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン[化合物番号[1−1](メタクリレート)]12.1g(51.6ミリモル)、5−メタクリロイルオキシ−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(=5−メタクリロイルオキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン)[化合物番号[2−6](メタクリレート)]11.5g(51.6ミリモル)、1−メタクリロイルオキシ−3−ヒドロキシアダマンタン12.2g(51.6ミリモル)、開始剤(和光純薬工業製「V−601」;ジメチル−2,2′−アゾビスイソブチレート)1.90g、及びTHF150gの混合溶液を1時間かけて滴下し、さらに60℃で5時間熟成した。その後、室温に冷却した。
反応液(重合液)に酢酸エチル160gを加えた後、この溶液をヘキサン1900g中に落とし、生じた沈殿物を濾別し、ヘキサン200gで2回リンスし、減圧乾燥することにより、所望の樹脂33.5gを得た。回収したポリマーをGPC分析したところ、重量平均分子量(Mw)が8600、分子量分布(Mw/Mn)が1.8であった。
Example 3
70 g of THF (tetrahydrofuran) was placed in a round bottom flask equipped with a reflux tube, a stirrer, and a three-way cock, and 2-methacryloyloxy-2--2-siloxane was maintained therein while maintaining the temperature of the reaction system at 60 ° C. in a nitrogen atmosphere. 3.16 g (13.5 mmol) of methyladamantane [compound number [1-1] (methacrylate)], 5-methacryloyloxy-3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] nonane-2- ON (= 5-methacryloyloxy-2,6-norbornanecarbolactone) [Compound No. [2-6] (methacrylate)] 0.74 g (3.32 mmol), 1-methacryloyloxy-3-hydroxyadamantane 1.00 g (4.23 mmol), initiator (“V-601” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .; dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate) 0 23g, and added dropwise a mixed solution over 1 hour of THF18g, and aged further 5 hours at 60 ° C..
Next, 12.1 g of 2-methacryloyloxy-2-methyladamantane [Compound No. [1-1] (methacrylate)] (51. 51 g) was obtained in this reaction solution while maintaining the temperature of the reaction system at 60 ° C. in a nitrogen atmosphere. 6 mmol), 5-methacryloyloxy-3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] nonan-2-one (= 5-methacryloyloxy-2,6-norbornanecarbolactone) [compound number [ 2-6] (methacrylate)] 11.5 g (51.6 mmol), 1-methacryloyloxy-3-hydroxyadamantane 12.2 g (51.6 mmol), initiator (“V-601” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate) 1.90 g and THF 150 g mixed solution was added dropwise over 1 hour, and further 5 at 60 ° C. Between was aged. Then, it cooled to room temperature.
After adding 160 g of ethyl acetate to the reaction solution (polymerization solution), this solution is dropped into 1900 g of hexane, the resulting precipitate is filtered off, rinsed twice with 200 g of hexane, and dried under reduced pressure to obtain the desired resin. 33.5 g was obtained. When the recovered polymer was analyzed by GPC, the weight average molecular weight (Mw) was 8600, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.8.

実施例4
還流管、撹拌子、3方コックを備えた丸底フラスコにTHF(テトラヒドロフラン)を70g入れ、この中に、窒素雰囲気下、反応系の温度を60℃に保ちながら、2−メタクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン[化合物番号[1−1](メタクリレート)]31.6g(135ミリモル)、5−メタクリロイルオキシ−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(=5−メタクリロイルオキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン)[化合物番号[2−6](メタクリレート)]7.40g(33.2ミリモル)、開始剤(和光純薬工業製「V−601」;ジメチル−2,2′−アゾビスイソブチレート)2.3g、及びTHF180gの混合溶液を1時間かけて滴下し、さらに60℃で5時間熟成した。その後、室温に冷却した。得られた反応液を反応液1とする。
別に、還流管、撹拌子、3方コックを備えた丸底フラスコにTHF(テトラヒドロフラン)を70g入れ、この中に、窒素雰囲気下、反応系の温度を60℃に保ちながら、2−メタクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン[化合物番号[1−1](メタクリレート)]18.1g(77.4ミリモル)、5−メタクリロイルオキシ−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(=5−メタクリロイルオキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン)[化合物番号[2−6](メタクリレート)]17.2g(77.4ミリモル)、開始剤(和光純薬工業製「V−601」;ジメチル−2,2′−アゾビスイソブチレート)1.90g、及びTHF150gの混合溶液を1時間かけて滴下し、さらに60℃で5時間熟成した。その後、室温に冷却した。得られた反応液を反応液2とする。
反応液1を29gと反応液2の全量を混合し、この混合液に酢酸エチル160gを加えた。得られた溶液をヘキサン1900g中に落とし、生じた沈殿物を濾別し、ヘキサン200gで2回リンスし、減圧乾燥することにより、所望の樹脂33.8gを得た。回収したポリマーをGPC分析したところ、重量平均分子量(Mw)が8900、分子量分布(Mw/Mn)が1.9であった。
Example 4
70 g of THF (tetrahydrofuran) was placed in a round bottom flask equipped with a reflux tube, a stirrer, and a three-way cock, and 2-methacryloyloxy-2--2-siloxane was maintained therein while maintaining the temperature of the reaction system at 60 ° C. in a nitrogen atmosphere. Methyl adamantane [Compound No. [1-1] (methacrylate)] 31.6 g (135 mmol), 5-methacryloyloxy-3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] nonan-2-one ( = 5-methacryloyloxy-2,6-norbornanecarbolactone) [Compound No. [2-6] (methacrylate)] 7.40 g (33.2 mmol), initiator (“V-601” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.); A mixed solution of 2.3 g of dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate) and 180 g of THF was added dropwise over 1 hour, and further aged at 60 ° C. for 5 hours. Then, it cooled to room temperature. The obtained reaction solution is designated as reaction solution 1.
Separately, 70 g of THF (tetrahydrofuran) was placed in a round bottom flask equipped with a reflux tube, a stirring bar, and a three-way cock, and 2-methacryloyloxy- was added to this while maintaining the temperature of the reaction system at 60 ° C. in a nitrogen atmosphere. 2-Methyladamantane [Compound No. [1-1] (methacrylate)] 18.1 g (77.4 mmol), 5-methacryloyloxy-3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] nonane- 2-one (= 5-methacryloyloxy-2,6-norbornanecarbolactone) [Compound No. [2-6] (methacrylate)] 17.2 g (77.4 mmol), initiator (“V” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) -601 ”; 1.90 g of dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate) and 150 g of THF were added dropwise over 1 hour, and further at 60 ° C. for 5 hours. It was aged. Then, it cooled to room temperature. The obtained reaction solution is designated as reaction solution 2.
29 g of the reaction solution 1 and the whole amount of the reaction solution 2 were mixed, and 160 g of ethyl acetate was added to the mixture solution. The obtained solution was dropped into 1900 g of hexane, the resulting precipitate was filtered off, rinsed twice with 200 g of hexane, and dried under reduced pressure to obtain 33.8 g of the desired resin. As a result of GPC analysis of the recovered polymer, the weight average molecular weight (Mw) was 8900, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.9.

比較例1
還流管、撹拌子、3方コックを備えた丸底フラスコにTHF(テトラヒドロフラン)を70g入れ、この中に、窒素雰囲気下、反応系の温度を60℃に保ちながら、1−(1−メタクリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタン[化合物番号[1−13](メタクリレート)]20.3g(77.4ミリモル)、5−メタクリロイルオキシ−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(=5−メタクリロイルオキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン)[化合物番号[2−6](メタクリレート)]17.2g(77.4ミリモル)、開始剤(和光純薬工業製「V−601」;ジメチル−2,2′−アゾビスイソブチレート)1.90g、及びTHF150gの混合溶液を1時間かけて滴下し、さらに60℃で5時間熟成した。その後、室温に冷却した。
反応液(重合液)に酢酸エチル160gを加えた後、この溶液をヘキサン1900g中に落とし、生じた沈殿物を濾別し、ヘキサン200gで2回リンスし、減圧乾燥することにより、所望の樹脂32.5gを得た。回収したポリマーをGPC分析したところ、重量平均分子量(Mw)が8500、分子量分布(Mw/Mn)が1.9であった。
Comparative Example 1
70 g of THF (tetrahydrofuran) was placed in a round bottom flask equipped with a reflux tube, a stirrer, and a three-way cock, and 1- (1-methacryloyloxy) was maintained therein while maintaining the temperature of the reaction system at 60 ° C. in a nitrogen atmosphere. -1-methylethyl) adamantane [compound number [1-13] (methacrylate)] 20.3 g (77.4 mmol), 5-methacryloyloxy-3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] Nonan-2-one (= 5-methacryloyloxy-2,6-norbornanecarbolactone) [Compound No. [2-6] (methacrylate)] 17.2 g (77.4 mmol), initiator (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) “V-601”; 1.90 g of dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate) and 150 g of THF were added dropwise over 1 hour. It was aged for 5 hours at ℃. Then, it cooled to room temperature.
After adding 160 g of ethyl acetate to the reaction solution (polymerization solution), this solution is dropped into 1900 g of hexane, the resulting precipitate is filtered off, rinsed twice with 200 g of hexane, and dried under reduced pressure to obtain the desired resin. 32.5 g was obtained. When the collected polymer was analyzed by GPC, the weight average molecular weight (Mw) was 8500, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.9.

評価試験
上記実施例及び比較例で得られた各ポリマーについて、ポリマー100重量部とトリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート3重量部及び1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン2重量部をPGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)と混合して、ポリマー濃度15重量%のフォトレジスト用樹脂組成物を調製した。得られた組成物を0.1μmのミクロフィルターで濾過し、シリコンウエハー上にスピンコーティング法により塗布し、厚み約0.4μmの感光層を形成した。それにマスクを介して、波長193nmのArFエキシマレーザーで露光した後、温度120℃で90秒間加熱処理を行い、0.3Mのテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像し、純水でリンスした。その結果、実施例のポリマーを用いた場合は何れも、0.15μmのライン・アンド・スペースパターンが鮮明に精度良く得られたが、比較例のポリマーを用いた場合には、該パターンの精度は悪く鮮明さに欠けていた。
Evaluation Test About each polymer obtained in the above Examples and Comparative Examples, 100 parts by weight of polymer, 3 parts by weight of triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, and 2 parts by weight of 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene. A part was mixed with PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate) to prepare a resin composition for photoresist having a polymer concentration of 15% by weight. The obtained composition was filtered through a 0.1 μm microfilter and applied onto a silicon wafer by a spin coating method to form a photosensitive layer having a thickness of about 0.4 μm. Then, it was exposed with an ArF excimer laser having a wavelength of 193 nm through a mask, then subjected to a heat treatment at a temperature of 120 ° C. for 90 seconds, developed with a 0.3M tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, and rinsed with pure water. As a result, a 0.15 μm line-and-space pattern was clearly and accurately obtained when the polymer of the example was used, but the accuracy of the pattern was obtained when the polymer of the comparative example was used. Was bad and lacked clarity.

Claims (2)

酸の作用によりアルカリ可溶となる、下記式(Ia)〜(Ic)から選択された少なくとも1種の繰り返し単位A1を1モル%以上61モル%未満含み且つ下記(IIa)〜(IIe)から選ばれる繰り返し単位B20〜90モル%を有する重合体Xを含有する混合液に、
脂環式骨格を有し且つ酸の作用によりアルカリ可溶となる、下記式(Ia)〜(Ic)から選択された少なくとも1種の繰り返し単位A2に対応する単量体を80モル%以上含む単量体混合物MYを、重合体X/単量体混合物MY(重量比)=75/25〜99/1となるような量だけ加えて重合させる工程を含むフォトレジスト用樹脂組成物の製造法。
Figure 0005215228
(式中、
環Zは置換基を有していてもよい炭素数6〜20の脂環式炭化水素環を示す。
Rは水素原子又はメチル基を示す。
1〜R3は、同一又は異なって、炭素数1〜6のアルキル基を示す。
4は環Zに結合している置換基であって、同一又は異なって、オキソ基、アルキル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、又は保護基で保護されていてもよいカルボキシル基を示す。
但し、n個のR4のうち少なくとも1つは、−COOR3基を示す。前記R3は置換基を有していてもよい第3級炭化水素基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、又はオキセパニル基を示す。
nは1〜3の整数を示す)
Figure 0005215228
(式中、
Rは水素原子又はメチル基を示す。
5 〜R 7 は、同一又は異なって、水素原子、アルキル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、又は保護基で保護されていてもよいカルボキシル基を示し、
1 〜V 3 は、同一又は異なって、−CH 2 −、−CO−又は−COO−を示す。
但し、V 1 〜V 3 のうち少なくとも1つは−COO−である。
8 〜R 12 は、同一又は異なって、水素原子、アルキル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、保護基で保護されていてもよいカルボキシル基を示す。
13 〜R 21 は、同一又は異なって、水素原子、アルキル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、保護基で保護されていてもよいカルボキシル基を示す。
22 〜R 30 は、同一又は異なって、水素原子、アルキル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、保護基で保護されていてもよいカルボキシル基を示す)
From 1 to less than 61 mol% of at least one repeating unit A1 selected from the following formulas (Ia) to (Ic), which becomes alkali-soluble by the action of an acid, and from the following (IIa) to (IIe) In the mixed solution containing the polymer X having 20 to 90 mol% of the selected repeating unit B,
80 mol% or more of a monomer corresponding to at least one repeating unit A2 selected from the following formulas (Ia) to (Ic), which has an alicyclic skeleton and becomes alkali-soluble by the action of an acid the monomer mixture M Y, of the polymer X / monomer mixture M Y (weight ratio) = 75 / 25-99 / 1 by an amount such that the addition photoresist resin composition comprising a step of polymerizing Manufacturing method.
Figure 0005215228
(Where
Ring Z represents an alicyclic hydrocarbon ring having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
R represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 1 to R 3 are the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 4 is a substituent bonded to the ring Z and is the same or different and is an oxo group, an alkyl group, a hydroxyl group which may be protected with a protecting group, or a hydroxyalkyl which may be protected with a protecting group Or a carboxyl group which may be protected with a protecting group.
Provided that at least one of n R 4 represents a -COOR 3 group. R 3 represents a tertiary hydrocarbon group, a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydropyranyl group, or an oxepanyl group which may have a substituent.
n represents an integer of 1 to 3)
Figure 0005215228
(Where
R represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 5 to R 7 are the same or different and are protected with a hydrogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group that may be protected with a protecting group, a hydroxyalkyl group that may be protected with a protecting group, or a protecting group. A carboxyl group which may be
V 1 to V 3 are the same or different and represent —CH 2 —, —CO— or —COO—.
However, at least one of V 1 to V 3 is —COO—.
R 8 to R 12 are the same or different and are protected with a hydrogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group that may be protected with a protecting group, a hydroxyalkyl group that may be protected with a protecting group, or a protecting group. May be a good carboxyl group.
R 13 to R 21 are the same or different and are protected with a hydrogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group that may be protected with a protecting group, a hydroxyalkyl group that may be protected with a protecting group, or a protecting group. May be a good carboxyl group.
R 22 to R 30 are the same or different and are protected with a hydrogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group that may be protected with a protecting group, a hydroxyalkyl group that may be protected with a protecting group, or a protecting group. Indicates a good carboxyl group)
脂環式骨格を有し且つ酸の作用によりアルカリ可溶となる、下記式(Ia)〜(Ic)から選択された少なくとも1種の繰り返し単位A2を80モル%以上含む重合体Yを含有する混合液に、
酸の作用によりアルカリ可溶となる、下記式(Ia)〜(Ic)から選択された少なくとも1種の繰り返し単位A1に対応する単量体を1モル%以上61モル%未満含み且つ下記(IIa)〜(IIe)から選ばれる繰り返し単位Bに対応する単量体20〜90モル%を含む単量体混合物MXを、単量体混合物MX/重合体Y(重量比)=75/25〜99/1となるような量だけ加えて重合させる工程を含むフォトレジスト用樹脂組成物の製造法。
Figure 0005215228
(式中、
環Zは置換基を有していてもよい炭素数6〜20の脂環式炭化水素環を示す。
Rは水素原子又はメチル基を示す。
1〜R3は、同一又は異なって、炭素数1〜6のアルキル基を示す。
4は環Zに結合している置換基であって、同一又は異なって、オキソ基、アルキル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、又は保護基で保護されていてもよいカルボキシル基を示す。
但し、n個のR4のうち少なくとも1つは、−COOR3基を示す。前記R3は置換基を有していてもよい第3級炭化水素基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、又はオキセパニル基を示す。
nは1〜3の整数を示す)
Figure 0005215228
(式中、
Rは水素原子又はメチル基を示す。
5 〜R 7 は、同一又は異なって、水素原子、アルキル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、又は保護基で保護されていてもよいカルボキシル基を示し、
1 〜V 3 は、同一又は異なって、−CH 2 −、−CO−又は−COO−を示す。
但し、V 1 〜V 3 のうち少なくとも1つは−COO−である。
8 〜R 12 は、同一又は異なって、水素原子、アルキル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、保護基で保護されていてもよいカルボキシル基を示す。
13 〜R 21 は、同一又は異なって、水素原子、アルキル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、保護基で保護されていてもよいカルボキシル基を示す。
22 〜R 30 は、同一又は異なって、水素原子、アルキル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、保護基で保護されていてもよいカルボキシル基を示す)
A polymer Y having at least 80 mol% of at least one repeating unit A2 selected from the following formulas (Ia) to (Ic), which has an alicyclic skeleton and becomes alkali-soluble by the action of an acid In the mixture,
1 mol% or more and less than 61 mol% of a monomer corresponding to at least one repeating unit A1 selected from the following formulas (Ia) to (Ic), which becomes alkali-soluble by the action of an acid, and the following (IIa ) To (IIe) , the monomer mixture M X containing 20 to 90 mol% of the monomer corresponding to the repeating unit B is converted into the monomer mixture M X / polymer Y (weight ratio) = 75/25. A method for producing a photoresist resin composition comprising a step of polymerizing by adding an amount such that it is -99/1.
Figure 0005215228
(Where
Ring Z represents an alicyclic hydrocarbon ring having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
R represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 1 to R 3 are the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 4 is a substituent bonded to the ring Z and is the same or different and is an oxo group, an alkyl group, a hydroxyl group which may be protected with a protecting group, or a hydroxyalkyl which may be protected with a protecting group Or a carboxyl group which may be protected with a protecting group.
Provided that at least one of n R 4 represents a -COOR 3 group. R 3 represents a tertiary hydrocarbon group, a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydropyranyl group, or an oxepanyl group which may have a substituent.
n represents an integer of 1 to 3)
Figure 0005215228
(Where
R represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 5 to R 7 are the same or different and are protected with a hydrogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group that may be protected with a protecting group, a hydroxyalkyl group that may be protected with a protecting group, or a protecting group. A carboxyl group which may be
V 1 to V 3 are the same or different and represent —CH 2 —, —CO— or —COO—.
However, at least one of V 1 to V 3 is —COO—.
R 8 to R 12 are the same or different and are protected with a hydrogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group that may be protected with a protecting group, a hydroxyalkyl group that may be protected with a protecting group, or a protecting group. May be a good carboxyl group.
R 13 to R 21 are the same or different and are protected with a hydrogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group that may be protected with a protecting group, a hydroxyalkyl group that may be protected with a protecting group, or a protecting group. May be a good carboxyl group.
R 22 to R 30 are the same or different and are protected with a hydrogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group that may be protected with a protecting group, a hydroxyalkyl group that may be protected with a protecting group, or a protecting group. Indicates a good carboxyl group)
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