JP5728916B2 - Method for producing sulfonamidoonium salt - Google Patents
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Description
本発明は、半導体素子などの製造工程における微細加工技術、特にフォトリソグラフィーの光酸発生剤として有用なスルホンアミドオニウム塩およびその前駆体であるスルホンアミドアルカリ金属塩の製造方法に関する。 The present invention relates to a microfabrication technique in a manufacturing process of a semiconductor element or the like, particularly to a sulfonamide onium salt useful as a photoacid generator for photolithography and a method for producing a sulfonamide alkali metal salt which is a precursor thereof.
近年LSIの高集積化と高速度化に伴い、パターンルールの微細化が急速に進んでいる。その背景には、フォトリソグラフィーのパターン微細化を可能にした化学増幅レジスト材料の開発がある。これは、放射線の照射(以下、「露光」という。)により酸を形成する感放射線性酸発生剤(以下、「光酸発生剤」という)を含有し、露光により発生した酸を触媒とする反応により、露光部の現像液に対する溶解度を変化させてパターンを形成するパターン形成材料である。 In recent years, with the high integration and high speed of LSI, the pattern rule has been miniaturized rapidly. The background is the development of chemically amplified resist materials that enable photolithography pattern miniaturization. This contains a radiation-sensitive acid generator (hereinafter referred to as “photoacid generator”) that forms an acid upon irradiation with radiation (hereinafter referred to as “exposure”), and the acid generated by exposure is used as a catalyst. It is a pattern forming material that forms a pattern by changing the solubility of the exposed portion in the developer by a reaction.
このような化学増幅型レジスト材料に用いられる光酸発生剤に関しては種々の検討がなされてきた。その中でスルホンアミドオニウム塩骨格を有した光酸発生剤が開発された(特許文献1、特許文献2)。 Various studies have been made on photoacid generators used in such chemically amplified resist materials. Among them, photoacid generators having a sulfonamidoonium salt skeleton were developed (Patent Documents 1 and 2).
骨格となるスルホンアミドオニウム塩の製造方法に関しては、トリフルオロメタンスルホンアミドと1−アダマンタンカルボニルクロリドを炭酸ナトリウムの存在下反応させて、一旦スルホンアミドのナトリウム塩としてからオニウム塩に変換する方法(特許文献1)や、スルホンアミドを炭酸水素ナトリウムにより一旦ナトリウム塩としてからイオン交換樹脂を使用してオニウム塩にイオン交換する方法が知られていた(特許文献2)。 Regarding a method for producing a sulfonamidoonium salt as a skeleton, a method in which trifluoromethanesulfonamide and 1-adamantanecarbonyl chloride are reacted in the presence of sodium carbonate to once convert the sodium salt of sulfonamide into an onium salt (Patent Document) 1) and a method in which sulfonamide is once converted to a sodium salt with sodium hydrogen carbonate and then ion-exchanged to an onium salt using an ion-exchange resin (Patent Document 2).
特許文献1の方法は、アミド化反応によりスルホンアミドの骨格を形成する反応と得られたスルホンアミドをナトリウム塩にするナトリウム塩化反応を単一の処理で実施しているとはいえ、スルホンアミドナトリウム塩の収率は65%であり、必ずしも満足できるレベルではない。また、特許文献2の方法では、スルホンアミドを一旦ナトリウム塩に変換するナトリウム塩化反応の収率は記載されていないが、オニウム塩化反応において、取り扱いが煩雑なイオン交換樹脂を使用している上、ナトリウム塩基準でのオニウム塩化反応の収率は16%と低い。 In the method of Patent Document 1, although a reaction for forming a sulfonamide skeleton by an amidation reaction and a sodium chloride reaction for converting the obtained sulfonamide into a sodium salt are carried out by a single treatment, The salt yield is 65%, which is not always a satisfactory level. Further, in the method of Patent Document 2, the yield of the sodium chloride reaction for once converting the sulfonamide into a sodium salt is not described, but in the onium chloride reaction, an ion exchange resin that is complicated to handle is used. The yield of the onium chloride reaction based on sodium salt is as low as 16%.
これらから明らかな様に、スルホンアミドナトリウム塩を経由してスルホンアミドオニウム塩を製造する方法は、スルホンアミドナトリウム塩の収率が低く、工業的なスルホンアミドオニウム塩の製造方法とはいえなかった。 As is apparent from these, the method for producing a sulfonamidoonium salt via the sulfonamide sodium salt has a low yield of the sulfonamide sodium salt and cannot be said to be an industrial method for producing a sulfonamidoonium salt. .
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねたところ、スルホンアミドをそのナトリウム塩に転換する際に水酸化ナトリウムを用いることで、スルホンアミドナトリウム塩を高収率かつ高純度で得られることを見出し、本発明を完成させた。 The inventors of the present invention have made extensive studies in order to solve the above-mentioned problems. As a result, by using sodium hydroxide when converting the sulfonamide to its sodium salt, the sulfonamide sodium salt can be obtained in high yield and high purity. As a result, the present invention was completed.
特許文献1および特許文献2の教示に従えば、スルホンアミドのナトリウム塩を得るには炭酸ナトリウムまたは炭酸水素ナトリウムなどの弱酸のナトリウム塩が好適である。しかしながら、これらのナトリウム塩を使用してスルホンアミドをナトリウム塩化すると、反応率が低いため収率が低く、また、未反応のスルホンアミドとの分離が困難で高純度品を得ることができなかった。 According to the teachings of Patent Document 1 and Patent Document 2, a sodium salt of a weak acid such as sodium carbonate or sodium bicarbonate is suitable for obtaining a sodium salt of sulfonamide. However, when sodium sulfonamide was converted to sodium salt using these sodium salts, the yield was low due to the low reaction rate, and separation from unreacted sulfonamide was difficult, and a high-purity product could not be obtained. .
ところが、塩基条件において易分解性のスルホンアミド結合(−NH−SO2−)を有するトリフルオロメタンスルホンアミドに敢えて弱塩基ではなく強塩基のナトリウムの水酸化物を使用してナトリウム塩化し、引き続きワンポットでオニウム塩交換したところ、意外にも、スルホンアミド結合の著しい開裂が起こらないことを見出し、さらに、十分に低い温度で反応させると実質的に副生物等の不純物を含まず、しかもスルホンアミドオニウム塩を高収率で得られることを見出した。 However, trifluoromethanesulfonamide having an easily decomposable sulfonamide bond (—NH—SO 2 —) under basic conditions is chlorinated using sodium hydroxide, which is not a weak base, but a strong base. Surprisingly, it was found that no significant cleavage of the sulfonamide bond occurred, and when the reaction was carried out at a sufficiently low temperature, it was substantially free of impurities such as by-products, and sulfonamidoonium. It has been found that the salt can be obtained in high yield.
すなわち、本発明は、下記の通りである。 That is, the present invention is as follows.
[発明1]
下記一般式(1)
[Invention 1]
The following general formula (1)
で表されるスルホンアミドを、水酸化アルカリ金属と反応させる第1工程を含む、一般式(2) Including a first step of reacting a sulfonamide represented by the formula (2) with an alkali metal hydroxide.
で表されるスルホンアミドアルカリ金属塩の製造方法。 The manufacturing method of the sulfonamide alkali metal salt represented by these.
(各式中、R1は置換基を有していてもよい炭素数5以上の脂環式基または置換基を有していてもよい炭素数2以上の末端に重合性不飽和基を有する基であり、Xは2価の連結基であり、Yは直鎖状、分岐鎖状もしくは環状のアルキレン基またはアリーレン基であり、Rfはフッ素原子を含む炭化水素基であり、M+はアルカリ金属イオンである。)
[発明2]
水酸化アルカリ金属が、水酸化ナトリウムである発明1。
(In each formula, R 1 has a polymerizable unsaturated group at the terminal having 2 or more carbon atoms which may have a substituent, or an alicyclic group having 5 or more carbon atoms or which may have a substituent. X is a divalent linking group, Y is a linear, branched or cyclic alkylene group or arylene group, Rf is a hydrocarbon group containing a fluorine atom, and M + is an alkali group. It is a metal ion.)
[Invention 2]
Invention 1 wherein the alkali metal hydroxide is sodium hydroxide.
[発明3]
第1工程の反応を水を含む有機溶媒中において行う発明1または2。
[Invention 3]
Invention 1 or 2 in which the reaction in the first step is carried out in an organic solvent containing water.
[発明4]
第1工程の反応を−10〜40℃において行う発明1〜3。
[Invention 4]
Inventions 1 to 3 in which the reaction in the first step is performed at -10 to 40 ° C.
[発明5]
発明1〜4で得られたスルホンアミドアルカリ金属塩を、一般式(4)で表される一価のオニウム塩
A+Z− (4)
によりオニウム塩交換する第2工程を含む、一般式(3)
[Invention 5]
The sulfonamide alkali metal salt obtained in the inventions 1 to 4 is converted to a monovalent onium salt represented by the general formula (4) A + Z − (4)
Comprising a second step of exchanging onium salts by general formula (3)
で表されるスルホンアミドオニウム塩の製造方法。 The manufacturing method of the sulfonamido onium salt represented by these.
(式中、R1は置換基を有していてもよい炭素数5以上の脂環式基または置換基を有していてもよい炭素数2以上の末端に重合性不飽和基を有する基であり、Xは2価の連結基であり、Yは直鎖状、分岐鎖状もしくは環状のアルキレン基またはアリーレン基であり、Rfはフッ素原子を含む炭化水素基であり、Z−は1価のアニオンであり、A+は下記一般式(a)で表されるスルホニウムカチオンもしくは下記一般式(b)で示されるヨードニウムカチオンである。) (In the formula, R 1 is an alicyclic group having 5 or more carbon atoms which may have a substituent or a group having a polymerizable unsaturated group at the terminal having 2 or more carbon atoms which may have a substituent. X is a divalent linking group, Y is a linear, branched or cyclic alkylene group or an arylene group, Rf is a hydrocarbon group containing a fluorine atom, and Z − is a monovalent group. A + is a sulfonium cation represented by the following general formula (a) or an iodonium cation represented by the following general formula (b).
(式中、R2、R3およびR4は相互に独立に置換もしくは非置換の炭素数1〜20のアルキル基、アルケニル基もしくはオキソアルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数6〜18のアリール基、アラルキル基もしくはアリールオキソアルキル基を表すか、またはR2、R3およびR4のうちのいずれか2つ以上が相互に結合して式中の硫黄原子と共に環を形成してもよい。) Wherein R 2 , R 3 and R 4 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group or an oxoalkyl group, or a substituted or unsubstituted carbon group having 6 to 18 carbon atoms. Represents an aryl group, an aralkyl group or an aryloxoalkyl group, or any two or more of R 2 , R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula .)
(式中、R5およびR6は相互に独立に置換もしくは非置換の炭素数1〜20のアルキル基、アルケニル基もしくはオキソアルキル基、または置換もしくは非置換の炭素数6〜18のアリール基、アラルキル基もしくはアリールオキソアルキル基を表すか、またはR5およびR6が相互に結合して式中のヨウ素原子と共に環を形成してもよい。)
[発明6]
第1工程で得られたスルホンアミドアルカリ金属塩を単離することなく、第2工程を実施する発明5。
(Wherein R 5 and R 6 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group or an oxoalkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 18 carbon atoms, Represents an aralkyl group or an aryloxoalkyl group, or R 5 and R 6 may be bonded to each other to form a ring together with an iodine atom in the formula.)
[Invention 6]
Invention 5 in which the second step is carried out without isolating the sulfonamide alkali metal salt obtained in the first step.
本発明の製造方法は、スルホンアミドアルカリ金属塩を高収率で得ることができ、また、得られたスルホンアミドアルカリ金属塩を用いると高純度のスルホンアミドオニウム塩を簡便に、収率よく製造できるという効果を奏する。 According to the production method of the present invention, a sulfonamide alkali metal salt can be obtained in a high yield, and if the obtained sulfonamide alkali metal salt is used, a high-purity sulfonamidoonium salt can be easily produced in a high yield. There is an effect that can be done.
本発明は、第1工程(アルカリ金属塩化工程)として第1の目的物であるスルホンアミドアルカリ金属塩を製造する工程を含むスルホンアミドオニウム塩の製造方法であり、また、さらに第2工程(オニウム塩化工程)としてスルホンアミドオニウム塩を製造する工程を含むスルホンアミドオニウム塩の製造方法である。第1工程で得られた反応生成物を含む反応器内容物全体を用いて第2工程を行う、ワンポット製造法を行うこともできる。 The present invention is a method for producing a sulfonamidoonium salt comprising a step of producing a sulfonamide alkali metal salt which is a first target product as the first step (alkali metal chlorination step), and further comprises a second step (onium). This is a method for producing a sulfonamidoonium salt comprising a step of producing a sulfonamidoonium salt as a chlorination step). A one-pot manufacturing method in which the second step is performed using the entire reactor contents including the reaction product obtained in the first step can also be performed.
本発明の各反応工程(アルカリ金属塩化工程、オニウム塩化工程)は、連続法、半連続法またはバッチ式において行うことができる。バッチ式反応装置において実施することが簡便であり、好ましい。以下にその詳細について述べるが、当業者がその記載に基づいて容易に反応条件、操作条件等を調節しうる範囲は本発明の範囲に属する。 Each reaction step (alkali metal chlorination step, onium chlorination step) of the present invention can be carried out in a continuous method, a semi-continuous method or a batch method. It is simple and preferable to carry out in a batch reactor. Details thereof will be described below, but a range in which a person skilled in the art can easily adjust reaction conditions, operating conditions, and the like based on the description belongs to the scope of the present invention.
本発明の出発原料であるスルホンアミドについて説明する。該スルホンアミドは下記一般式(1)で表される。 The sulfonamide that is the starting material of the present invention will be described. The sulfonamide is represented by the following general formula (1).
[R1は置換基を有していてもよい炭素数5以上の脂環式基または置換基を有していてもよい炭素数2以上の末端に重合性不飽和基を有する基であり、Xは2価の連結基であり、Yは直鎖状、分岐鎖状もしくは環状のアルキレン基またはアリーレン基であり、Rfはフッ素原子を含む炭化水素基である。]
R1の脂環式基は、置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。ここで「脂環式基」とは、芳香族性を持たない単環式基または多環式基を意味する。炭素数は好ましくは5〜30であり、より好ましくは5〜15である。置換基としては、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化アルキル基、酸素原子(=O)等が挙げられる。
[R 1 is an alicyclic group having 5 or more carbon atoms which may have a substituent or a group having a polymerizable unsaturated group at an end having 2 or more carbon atoms which may have a substituent, X is a divalent linking group, Y is a linear, branched or cyclic alkylene group or an arylene group, and Rf is a hydrocarbon group containing a fluorine atom. ]
The alicyclic group of R 1 may or may not have a substituent. Here, the “alicyclic group” means a monocyclic group or a polycyclic group having no aromaticity. Preferably carbon number is 5-30, More preferably, it is 5-15. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, an oxygen atom (= O), and the like. Is mentioned.
脂環式基の置換基を除いた基本の環の構造は、炭素および水素からなる基(炭化水素基)であることに限定はされないが、炭化水素基であることが好ましい。また、「炭化水素基」は飽和または不飽和のいずれでもよいが、通常は飽和であることが好ましい。 The basic ring structure excluding the substituent of the alicyclic group is not limited to a group consisting of carbon and hydrogen (hydrocarbon group), but is preferably a hydrocarbon group. The “hydrocarbon group” may be either saturated or unsaturated, but is usually preferably saturated.
炭素数5以上の脂環式基としては、例えば、モノシクロアルカン、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。より具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。 Examples of the alicyclic group having 5 or more carbon atoms include groups in which one or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as monocycloalkane, bicycloalkane, tricycloalkane, and tetracycloalkane. More specifically, one or more hydrogen atoms are removed from monocycloalkanes such as cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, and polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Group.
なかでも、本発明におけるR1としては、ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基であることが好ましく、アダマンタンから1個以上の水素原子を除いた基であることがより好ましい。 Among them, R 1 in the present invention is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from polycycloalkane, and more preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from adamantane.
R1の「末端に重合性不飽和基を有する基」とは、重合してポリマーを形成する能力を有する二重結合、三重結合などを末端に有する官能基を意味する。また、炭素数は好ましくは2〜30であり、より好ましくは2〜15である。 The “group having a polymerizable unsaturated group at the end” of R 1 means a functional group having a double bond, a triple bond, or the like having an ability to form a polymer by polymerization. Moreover, carbon number becomes like this. Preferably it is 2-30, More preferably, it is 2-15.
R1の末端に重合性不飽和基を有する基は、鎖状の炭化水素基が好ましく、置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。置換基としては、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化アルキル基、酸素原子(=O)等が挙げられる。 The group having a polymerizable unsaturated group at the terminal of R 1 is preferably a chain hydrocarbon group, and may or may not have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, an oxygen atom (= O), and the like. Is mentioned.
R1として、具体的には、例えば、ビニル基、1−メチルエテニル基、アリル基、3−ブテニル基、1-メチルアリル基、2-メチルアリル基、4−ペンテニル基、5−ヘキセニル基等を例示することができる。 Specific examples of R 1 include a vinyl group, 1-methylethenyl group, allyl group, 3-butenyl group, 1-methylallyl group, 2-methylallyl group, 4-pentenyl group, and 5-hexenyl group. be able to.
式(1)中、Yは直鎖状、分岐鎖状もしくは環状のアルキレン基、又はアリーレン基である。 In formula (1), Y is a linear, branched or cyclic alkylene group, or an arylene group.
直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、1〜8がより好ましく、1〜5がさらに好ましい。 The linear or branched alkylene group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and still more preferably 1 to 5 carbon atoms.
直鎖状のアルキレン基としては、具体的には、メチレン基[−CH2−]、エチレン基[−(CH2)2−]、トリメチレン基[−(CH2)3−]、テトラメチレン基[−(CH2)4−]、ペンタメチレン基[−(CH2)5−]等が挙げられる。 Specific examples of the linear alkylene group include a methylene group [—CH 2 —], an ethylene group [— (CH 2 ) 2 —], a trimethylene group [— (CH 2 ) 3 —], and a tetramethylene group. [— (CH 2 ) 4 —], pentamethylene group [— (CH 2 ) 5 —] and the like can be mentioned.
分岐鎖状のアルキレン基としては、具体的には、−CH(CH3)−、−CH(CH2CH3)−、−C(CH3)2−、−C(CH3)(CH2CH3)−、−C(CH3)(CH2CH2CH3)−、−C(CH2CH3)2−等のアルキルメチレン基;−CH(CH3)CH2−、−CH(CH3)CH(CH3)−、−C(CH3)2CH2−、−CH(CH2CH3)CH2−、−C(CH2CH3)2−CH2−等のアルキルエチレン基;−CH(CH3)CH2CH2−、−CH2CH(CH3)CH2−等のアルキルトリメチレン基;−CH(CH3)CH2CH2CH2−、−CH2CH(CH3)CH2CH2−等のアルキルテトラメチレン基などのアルキルアルキレン基等が挙げられる。アルキルアルキレン基におけるアルキル基としては、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基が好ましい。 Specific examples of the branched alkylene group include —CH (CH 3 ) —, —CH (CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 3 ) 2 —, —C (CH 3 ) (CH 2 ). CH 3) -, - C ( CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) -, - C (CH 2 CH 3) 2 - alkyl groups such as; -CH (CH 3) CH 2 -, - CH ( CH 3) CH (CH 3) -, - C (CH 3) 2 CH 2 -, - CH (CH 2 CH 3) CH 2 -, - C (CH 2 CH 3) 2 -CH 2 - alkyl ethylene such as Groups; alkyl trimethylene groups such as —CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 — and —CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 —; —CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3) CH 2 CH 2 - aralkyl, such as alkyl tetramethylene group such as Ruarukiren group, and the like. The alkyl group in the alkyl alkylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
環状のアルキレン基としては、炭素数が3〜20であることが好ましく、3〜12であることがより好ましい。また、「環状のアルキレン基」は、環骨格単独で連結する場合の他、前述した鎖状のアルキレン基の末端に結合するか又は鎖状のアルキレン基の途中に環が介在する基を包含する。 The cyclic alkylene group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms. Further, the “cyclic alkylene group” includes a group bonded to the terminal of the chain alkylene group described above or having a ring interposed in the middle of the chain alkylene group, in addition to the case where the ring skeleton is linked alone. .
環状のアルキレン基は、多環式基であってもよく、単環式基であってもよい。単環式基としては、炭素数3〜6のモノシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましく、該モノシクロアルカンとしてはシクロペンタン、シクロヘキサン等が例示できる。多環式基としては、炭素数7〜12のポリシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとして具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。 The cyclic alkylene group may be a polycyclic group or a monocyclic group. As the monocyclic group, a group in which two hydrogen atoms have been removed from a monocycloalkane having 3 to 6 carbon atoms is preferable, and examples of the monocycloalkane include cyclopentane and cyclohexane. As the polycyclic group, a group in which two hydrogen atoms are removed from a polycycloalkane having 7 to 12 carbon atoms is preferable. Specific examples of the polycycloalkane include adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetra And cyclododecane.
Yのアリーレン基としては、例えば、フェニル基、ビフェニル(biphenyl)基、フルオレニル(fluorenyl)基、ナフチル基、アントリル(anthryl)基、フェナントリル基等の、1価の芳香族炭化水素基の芳香族炭化水素の核から水素原子をさらに1つ除いた2価の芳香族炭化水素基;ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基等で、かつ、その芳香族炭化水素の核から水素原子をさらに1つ除いた芳香族炭化水素基等が挙げられる。 Examples of the arylene group for Y include aromatic carbonization of monovalent aromatic hydrocarbon groups such as a phenyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, and a phenanthryl group. A divalent aromatic hydrocarbon group obtained by further removing one hydrogen atom from the nucleus of hydrogen; benzyl group, phenethyl group, 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, 2-naphthylethyl group And an aromatic hydrocarbon group obtained by further removing one hydrogen atom from the nucleus of the aromatic hydrocarbon.
なかでも本発明におけるYとしては、炭素数1〜5の直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基であることが好ましく、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基またはテトラメチレン基であることがより好ましい。 Among these, Y in the present invention is preferably a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group or a tetramethylene group.
式(1)中、Xは2価の連結基である。 In formula (1), X is a divalent linking group.
Xの2価の連結基としては、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基(より好ましくは置換基を有する2価の炭化水素基)、ヘテロ原子を含む2価の連結基等が好適なものとして挙げられる。 As the divalent linking group for X, a divalent hydrocarbon group which may have a substituent (more preferably a divalent hydrocarbon group having a substituent), a divalent linking group containing a hetero atom Etc. are mentioned as suitable.
該炭化水素基が「置換基を有する」とは、該炭化水素基における水素原子の一部または全部が、水素原子以外の基または原子で置換されていることを意味する。 The term “having a substituent” for the hydrocarbon group means that part or all of the hydrogen atoms in the hydrocarbon group are substituted with groups or atoms other than hydrogen atoms.
該炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味する。 The hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. An aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity.
該脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。 The aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated.
Xの炭化水素基における、前記脂肪族炭化水素基として、より具体的には、直鎖状、分岐鎖状もしくは環状の脂肪族炭化水素基、または構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられる。具体的には、Yについて挙げた直鎖状、分岐鎖状もしくは環状のアルキレン基またはYについて挙げた直鎖状、分岐鎖状もしくは環状のアルキレン基の組み合わせが挙げられる。 More specifically, as the aliphatic hydrocarbon group in the hydrocarbon group of X, a linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, or the like Is mentioned. Specifically, a linear, branched or cyclic alkylene group mentioned for Y or a combination of a linear, branched or cyclic alkylene group mentioned for Y can be mentioned.
鎖状または環状の脂肪族炭化水素基は、置換基を有することが好ましく、該置換基としては、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化アルキル基、酸素原子(=O)等が挙げられる。 The chain or cyclic aliphatic hydrocarbon group preferably has a substituent. Examples of the substituent include a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, an oxygen atom (= O) and the like.
Xの炭化水素基における、前記芳香族炭化水素基としては、具体的には、Yについて上述したアリーレン基が挙げられる。また、さらにXの場合、前記2価の芳香族炭化水素基の環を構成する炭素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子で置換された芳香族炭化水素基も好ましく挙げられる。 Specific examples of the aromatic hydrocarbon group in the hydrocarbon group for X include the arylene groups described above for Y. Further, in the case of X, an aromatic hydrocarbon group in which a part of carbon atoms constituting the ring of the divalent aromatic hydrocarbon group is substituted with a hetero atom such as an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom is also preferred. Can be mentioned.
芳香族炭化水素基は、置換基により炭化水素基を構成する水素原子の一部又は全部が置換されていることが好ましい。置換基としては、炭素数1〜5のアルキル基、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化アルキル基、酸素原子(=O)等が挙げられる。 In the aromatic hydrocarbon group, part or all of the hydrogen atoms constituting the hydrocarbon group are preferably substituted with a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, and an oxygen atom (= O).
Xの「ヘテロ原子を含む2価の連結基」におけるヘテロ原子とは、炭素原子および水素原子以外の原子であり、たとえば酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子等が挙げられる。
The hetero atom in the “divalent linking group containing a hetero atom” of X is an atom other than a carbon atom and a hydrogen atom, and examples thereof include an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a halogen atom.
ヘテロ原子を含む2価の連結基として、具体的には、−O−、−C(=O)−、−C(=O)−O−、カーボネート結合(−O−C(=O)−O−)、−NH−、−NR04(R04はアルキル基)−、−NH−C(=O)−、=N−等が挙げられる。また、これらの「ヘテロ原子を含む2価の連結基」と2価の炭化水素基との組み合わせ等が挙げられる。2価の炭化水素基としては、Xについて上述した「置換基を有していてもよい2価の炭化水素基」が挙げられ、直鎖状、分岐鎖状または構造中に環を含む脂肪族炭化水素基が好ましい。 Specific examples of the divalent linking group containing a hetero atom include —O—, —C (═O) —, —C (═O) —O—, and a carbonate bond (—O—C (═O) —. O-), -NH-, -NR04 ( R04 is an alkyl group)-, -NH-C (= O)-, = N- and the like. Moreover, the combination etc. of these "divalent coupling groups containing a hetero atom" and a bivalent hydrocarbon group are mentioned. Examples of the divalent hydrocarbon group include the “divalent hydrocarbon group which may have a substituent” as described above for X, and are linear, branched or aliphatic having a ring in the structure. A hydrocarbon group is preferred.
Xは、その構造中に酸解離性部位を有していてもよいし、有していなくてもよい。 X may or may not have an acid dissociable site in its structure.
「酸解離性部位」とは、当該有機基内における、露光により発生する酸が作用して解離する部位をいう。Xが酸解離性部位を有する場合、好ましくは第三級炭素原子を有する酸解離性部位を有することが好ましい。 The “acid-dissociable site” refers to a site in the organic group that is dissociated by the action of an acid generated by exposure. When X has an acid dissociable part, it is preferable to have an acid dissociable part having a tertiary carbon atom.
本発明において、Xとしては、へテロ原子を含む2価の連結基が好ましい。 In the present invention, X is preferably a divalent linking group containing a hetero atom.
Xがヘテロ原子を含む2価の連結基である場合、該連結基として好ましいものとして、−O−、−C(=O)−O−、−C(=O)−NH−、−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、一般式−A−O−、−O−A−O−、−[A−C(=O)−O]m−または−A−O−C(=O)−で表される基[式中、Aは置換基を有していてもよい2価の炭化水素基であり、Oは酸素原子であり、mは0〜3の整数である。]等が挙げられる。 When X is a divalent linking group containing a hetero atom, preferred examples of the linking group include -O-, -C (= O) -O-, -C (= O) -NH-, -C ( = O)-, -OC (= O) -O-, general formula -A-O-, -O-A-O-,-[A-C (= O) -O] m- or -A. A group represented by —O—C (═O) —, wherein A is a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, O is an oxygen atom, and m is 0 to 3 Is an integer. ] Etc. are mentioned.
一般式−A−O−、−O−A−O−、−[A−C(=O)−O]m−、又は−A−O−C(=O)−中、Aは、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基である。該2価の炭化水素基としては、Xについて上述した「置換基を有していてもよい2価の炭化水素基」として挙げたものが挙げられる。 In general formulas -A-O-, -O-A-O-,-[A-C (= O) -O] m- , or -A-O-C (= O)-, A is a substituent. It is a divalent hydrocarbon group which may have. Examples of the divalent hydrocarbon group include those mentioned as the “divalent hydrocarbon group optionally having substituent (s)” described above for X.
Aとしては、直鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましく、直鎖状のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜5の直鎖状のアルキレン基がさらに好ましく、メチレン基またはエチレン基が特に好ましい。 As A, a linear aliphatic hydrocarbon group is preferable, a linear alkylene group is more preferable, a linear alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable, and a methylene group or an ethylene group is particularly preferable. .
一般式−[A−C(=O)−O]m−で表される基において、mは0〜3の整数であり、0〜2の整数であることが好ましく、0または1がより好ましく、1が最も好ましい。 In the group represented by the general formula-[A-C (= O) -O] m- , m is an integer of 0 to 3, preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1. 1 is most preferred.
ヘテロ原子を含む2価の連結基としては、ヘテロ原子として酸素原子または窒素原子を有する直鎖状の基、例えばエーテル結合、エステル結合、アミド結合を含む基が好ましく、前記式−C(=O)−O−、−C(=O)−NH−で表される基がより好ましい。 The divalent linking group containing a hetero atom is preferably a linear group having an oxygen atom or a nitrogen atom as a hetero atom, for example, a group containing an ether bond, an ester bond, or an amide bond. ) -O- and -C (= O) -NH- are more preferred.
一般式(1)中、Rfはフッ素原子を含む炭化水素基である。 In general formula (1), Rf is a hydrocarbon group containing a fluorine atom.
Rfのフッ素原子を含む炭化水素基としては、炭化水素基を構成する水素原子の一部又は全部がフッ素原子により置換された基が挙げられる。ここで炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基であっても芳香族炭化水素基であってもよく、脂肪族炭化水素基は、飽和であっても不飽和であっても、鎖状であっても環状であってもよいが、直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族飽和炭化水素基(アルキル基)であることが好ましい。 Examples of the hydrocarbon group containing a fluorine atom of Rf include groups in which part or all of the hydrogen atoms constituting the hydrocarbon group are substituted with fluorine atoms. Here, the hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, and the aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated. It may be cyclic or cyclic, but is preferably a linear or branched aliphatic saturated hydrocarbon group (alkyl group).
水素原子の一部又は全部がフッ素原子により置換された直鎖状のアルキル基としては、炭素数が1〜10であることが好ましく、1〜5であることがより好ましく、1〜3がさらに好ましい。具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等を構成する一部又は全部の水素原子がフッ素原子により置換された基が挙げられる。 The linear alkyl group in which some or all of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and more preferably 1 to 3 carbon atoms. preferable. Specifically, for example, a part or all of hydrogen atoms constituting a methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, etc. are fluorine atoms. And a group substituted by.
水素原子の一部又は全部がフッ素原子により置換された分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数が3〜10であることが好ましく、3〜5であることがより好ましい。具体的には、例えば、1−メチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基等を構成する一部又は全部の水素原子がフッ素原子により置換された基が挙げられる。 The branched alkyl group in which some or all of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms preferably has 3 to 10 carbon atoms, and more preferably 3 to 5 carbon atoms. Specifically, for example, a part or all of hydrogen atoms constituting 1-methylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, etc. Is a group substituted with a fluorine atom.
なかでもRfとしては、直鎖状のアルキル基を構成する一部又は全部の水素原子がフッ素原子により置換された基であることが好ましく、直鎖状のパーフルオロアルキル基であることがより好ましく、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、又はノナフルオロプロピル基であることがさらに好ましい。 Among these, Rf is preferably a group in which some or all of the hydrogen atoms constituting the linear alkyl group are substituted with fluorine atoms, and more preferably a linear perfluoroalkyl group. , A trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, or a nonafluoropropyl group is more preferable.
以下に一般式(1)で表されるスルホンアミドの具体例を例示する。 Specific examples of the sulfonamide represented by the general formula (1) are shown below.
次いで第1工程(アルカリ金属塩化工程)により得られる、スルホンアミドアルカリ金属塩について説明する。該スルホンアミドアルカリ金属塩は下記一般式(2)で表される。 Next, the sulfonamide alkali metal salt obtained by the first step (alkali metal chlorination step) will be described. The sulfonamide alkali metal salt is represented by the following general formula (2).
前記一般式(2)において、R1、X、Y、Rfは一般式(1)におけるR1、X、Y、Rfと同義である。M+はアルカリ金属イオンである。具体的にはリチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等が挙げられ、ナトリウムイオン又はリチウムイオンであることがより好ましく、ナトリウムイオンであることが特に好ましい。 In the general formula (2), R 1, X , Y, Rf is R 1, X, Y, the same definition as Rf in Formula (1). M + is an alkali metal ion. Specific examples include lithium ions, sodium ions, potassium ions, and the like. Sodium ions or lithium ions are more preferable, and sodium ions are particularly preferable.
第2工程(オニウム塩化工程)により得られる、スルホンアミドオニウム塩について説明する。該スルホンアミドオニウム塩は下記一般式(3)で表される。 The sulfonamide onium salt obtained by the second step (onium chloride step) will be described. The sulfonamidoonium salt is represented by the following general formula (3).
前記一般式(3)において、R1、X、Y、Rfは一般式(1)におけるR1、X、Y、Rfと同義である。A+は下記一般式(a)で表されるスルホニウムカチオンもしくは下記一般式(b)で示されるヨードニウムカチオンである。 In Formula (3), R 1, X , Y, Rf is R 1, X, Y, the same definition as Rf in Formula (1). A + is a sulfonium cation represented by the following general formula (a) or an iodonium cation represented by the following general formula (b).
(式中、R2、R3およびR4はそれぞれ独立に、アリール基またはアルキル基を表し、R2、R3およびR4のうち、いずれか2つが相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよく、R2、R3およびR4のうち少なくとも1つはアリール基を表す。) (Wherein R 2 , R 3 and R 4 each independently represents an aryl group or an alkyl group, and any two of R 2 , R 3 and R 4 are bonded to each other to form a sulfur atom in the formula) And at least one of R 2 , R 3 and R 4 represents an aryl group.
(式中、R5およびR6はそれぞれ独立に、アリール基またはアルキル基を表し、R5およびR6のうち少なくとも1つはアリール基を表してもよい。)
以下に一般式(a)で表されるスルホニウムカチオンおよび一般式(b)で表されるヨードニウムカチオンについて詳述する。
(Wherein R 5 and R 6 each independently represents an aryl group or an alkyl group, and at least one of R 5 and R 6 may represent an aryl group.)
Hereinafter, the sulfonium cation represented by the general formula (a) and the iodonium cation represented by the general formula (b) will be described in detail.
〈一般式(a)で表されるスルホニウムカチオン〉
一般式(a)中、R2、R3およびR4はそれぞれ独立にアリール基またはアルキル基を表す。なお、一般式(a)におけるR2、R3およびR4はのうち、いずれか2つが相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。
<Sulfonium cation represented by general formula (a)>
In general formula (a), R 2 , R 3 and R 4 each independently represents an aryl group or an alkyl group. In addition, any two of R 2 , R 3 and R 4 in the general formula (a) may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula.
また、R2、R3およびR4のうち、少なくとも1つはアリール基であることが好ましい。R2、R3およびR4のうち、2以上がアリール基であることがより好ましく、R2、R3およびR4のすべてがアリール基であることが最も好ましい。 Further, it is preferable that at least one of R 2 , R 3 and R 4 is an aryl group. Of R 2, R 3 and R 4, more preferably 2 or more is an aryl group, and most preferably all the R 2, R 3 and R 4 are aryl groups.
R2、R3およびR4のアリール基としては、特に制限はなく、例えば、炭素数6〜20のアリール基であって、該アリール基は、その水素原子の一部または全部がアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、水酸基等で置換されていてもよく、されていなくてもよい。 The aryl group for R 2 , R 3 and R 4 is not particularly limited, and is, for example, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, in which part or all of the hydrogen atoms are alkyl groups, It may or may not be substituted with an alkoxy group, a halogen atom, a hydroxyl group or the like.
アリール基としては、安価に合成可能なことから、炭素数6〜10のアリール基が好ましい。具体的には、たとえばフェニル基、ナフチル基が挙げられる。 The aryl group is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms because it can be synthesized at a low cost. Specific examples include a phenyl group and a naphthyl group.
前記アリール基の水素原子が置換されていてもよいアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。 The alkyl group that may be substituted for the hydrogen atom of the aryl group is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group. Is most preferred.
前記アリール基の水素原子が置換されていてもよいアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。 As the alkoxy group that may be substituted for the hydrogen atom of the aryl group, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, A tert-butoxy group is preferable, and a methoxy group and an ethoxy group are most preferable.
前記アリール基の水素原子が置換されていてもよいハロゲン原子としては、フッ素原子が好ましい。 The halogen atom that may be substituted with the hydrogen atom of the aryl group is preferably a fluorine atom.
R2、R3およびR4のアルキル基としては、特に制限はなく、例えば炭素数1〜10の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基等が挙げられる。解像性に優れる点から、炭素数1〜5であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ノニル基、デシル基等が挙げられ、解像性に優れ、また安価に合成可能なことから好ましいものとして、メチル基を挙げることができる。 The alkyl group of R 2, R 3 and R 4, is not particularly limited, for example, linear C1-10, branched or cyclic alkyl group, and the like. It is preferable that it is C1-C5 from the point which is excellent in resolution. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, an n-pentyl group, a cyclopentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a nonyl group, and a decyl group. A methyl group is preferable because it is excellent in resolution and can be synthesized at low cost.
一般式(a)におけるR2、R3およびR4のうち、いずれか2つが相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成する場合、イオウ原子を含めて3〜10員環を形成していることが好ましく、5〜7員環を形成していることが特に好ましい。 When any two of R 2 , R 3 and R 4 in the general formula (a) are bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula, a 3 to 10 membered ring including the sulfur atom is formed. It is preferable that a 5- to 7-membered ring is formed.
一般式(a)におけるR 2 、R3およびR4のうち、いずれか2つが相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成する場合、残りの1つは、アリール基であることが好ましい。前記アリール基は、前記R2、R3およびR4のアリール基と同様のものが挙げられる。
Formula (a) within the R 2, R 3 and R 4 that put, if any two of forming a ring with the sulfur atom bonded to each other, the remaining one is an aryl group It is preferable. Examples of the aryl group include the same aryl groups as R 2 , R 3 and R 4 .
一般式(a)で表されるカチオン部の好ましいものとしては、下記式(I−1−1)〜(I−1−10)で表されるカチオン部が挙げられる。これらの中でも、式(I−1−1)〜(I−1−9)で表されるカチオン部等の、トリフェニルメタン骨格を有するものが好ましい。 Preferable examples of the cation moiety represented by the general formula (a) include cation moieties represented by the following formulas (I-1-1) to (I-1-10). Among these, those having a triphenylmethane skeleton such as a cation moiety represented by formulas (I-1-1) to (I-1-9) are preferable.
下記式(I−1−10)〜(I−1−11)中、R9、R10は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基または炭素数1〜5のアルキル基、アルコキシ基、水酸基である。 In the following formulas (I-1-10) to (I-1-11), R 9 and R 10 are each independently a phenyl group, naphthyl group or carbon number 1 to 5 which may have a substituent. An alkyl group, an alkoxy group, and a hydroxyl group.
uは1〜3の整数であり、1または2が最も好ましい。 u is an integer of 1 to 3, and 1 or 2 is most preferable.
また、A+としては、下記一般式(a−1)又は(a−2)で表される有機カチオンも挙げられる。 Moreover, as A <+> , the organic cation represented by the following general formula (a-1) or (a-2) is also mentioned.
[式中、R41〜R46は前記R9〜R10と同義であり、n1’〜n5’はそれぞれ独立して0〜3の整数であり、n6’は0〜2の整数である。]
式(a−1)又は(a−2)中、R41〜R46に付された符号n1’〜n6’が2以上の整数である場合、複数のR41〜R46はそれぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
Wherein, R 41 to R 46 has the same meaning as the R 9 ~R 10, n 1 ' ~n 5' are each independently represents an integer of 0 to 3, n 6 'is integer of 0 to 2 It is. ]
Wherein (a-1) or (a-2), when the sign n 1 attached to R 41 ~R 46 '~n 6' is an integer of 2 or more, each of the plurality of R 41 to R 46 are the same May be different.
n1’は、好ましくは0〜2であり、より好ましくは0又は1であり、さらに好ましくは0である。 n 1 ′ is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1, and still more preferably 0.
n2’およびn3’は、好ましくはそれぞれ独立して0又は1であり、より好ましくは0である。 n 2 ′ and n 3 ′ are preferably each independently 0 or 1, more preferably 0.
n4’は、好ましくは0〜2であり、より好ましくは0又は1である。 n 4 ′ is preferably 0 to 2, and more preferably 0 or 1.
n5’は、好ましくは0又は1であり、より好ましくは0である。 n 5 ′ is preferably 0 or 1, and more preferably 0.
n6’は、好ましくは0又は1であり、より好ましくは1である。 n 6 ′ is preferably 0 or 1, more preferably 1.
〈一般式(b)で表されるヨードニウムカチオン〉
一般式(b)中、R5〜R6は、それぞれ独立にアリール基またはアルキル基を表す。R5〜R6のうち、少なくとも1つはアリール基であるのが好ましい。R5〜R6のすべてが、アリール基であることがより好ましい。
<Iodonium cation represented by general formula (b)>
In general formula (b), R 5 to R 6 each independently represents an aryl group or an alkyl group. Of R 5 to R 6 , at least one is preferably an aryl group. More preferably, all of R 5 to R 6 are aryl groups.
R5〜R6のアリール基としては、R2、R3およびR4のアリール基と同様のものが挙げられる。 Examples of the aryl group of R 5 to R 6 include the same aryl groups as R 2 , R 3, and R 4 .
R5〜R6のアルキル基としては、R2、R3およびR4のアルキル基と同様のものが挙げられる。 Examples of the alkyl group for R 5 to R 6 include the same alkyl groups as those for R 2 , R 3, and R 4 .
これらの中で、R5〜R6は、すべてフェニル基であることが最も好ましい。 Among these, it is most preferable that all of R 5 to R 6 are phenyl groups.
具体的なヨードニウムカチオンとしては、ビス(4−メチルフェニル)ヨードニウム、ビス(4−エチルフェニル)ヨードニウム、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム、ビス(4−(1,1−ジメチルプロピル)フェニル)ヨードニウム、(4−メトキシフェニル)フェニルヨードニウム、(4−tert−ブトキシフェニル)フェニルヨードニウム、4−(アクリロイルオキシ)フェニルフェニルヨードニウム、4−(メタクリロイルオキシ)フェニルフェニルヨードニウム等が挙げられる。 Specific iodonium cations include bis (4-methylphenyl) iodonium, bis (4-ethylphenyl) iodonium, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium, bis (4- (1,1-dimethylpropyl) phenyl. ) Iodonium, (4-methoxyphenyl) phenyliodonium, (4-tert-butoxyphenyl) phenyliodonium, 4- (acryloyloxy) phenylphenyliodonium, 4- (methacryloyloxy) phenylphenyliodonium, and the like.
本発明において、A+としては、前記一般式(a)、(a−1)又は(a−2)で表されるスルホニウムカチオンが好ましく、前記一般式(a)又は(a−2)で表されるスルホニウムカチオンがより好ましい。 In the present invention, A + is preferably a sulfonium cation represented by the general formula (a), (a-1) or (a-2), and represented by the general formula (a) or (a-2). More preferred is the sulfonium cation.
一般式(1)で表されるスルホンアミドおよび一般式(2)で表されるスルホンアミドアルカリ金属塩のアニオン部分としては、一般式(1)で表されるスルホンアミドとしてで具体的に例示した化合物群の窒素上のプロトンを引き抜き、イオン化した構造が例示できる。 Examples of the anion moiety of the sulfonamide represented by the general formula (1) and the sulfonamide alkali metal salt represented by the general formula (2) are specifically exemplified as the sulfonamide represented by the general formula (1). Illustrated is an ionized structure in which protons on nitrogen in the compound group are extracted.
[第1工程(アルカリ金属塩化工程)]
第1工程(アルカリ金属塩化工程)は上記一般式(1)で表されるスルホンアミド(本明細書において、「スルホンアミド(1)」ということがある。)を水酸化アルカリ金属と反応させて、上記一般式(2)で表されるスルホンアミドアルカリ金属塩を得る工程である。
[First step (alkali metal chloride step)]
In the first step (alkali metal chlorination step), the sulfonamide represented by the general formula (1) (sometimes referred to as “sulfonamide (1)” in the present specification) is reacted with an alkali metal hydroxide. And a step of obtaining a sulfonamide alkali metal salt represented by the general formula (2).
一般にアミドをアミドのアルカリ金属塩にする反応(アルカリ金属塩化)は、アルカリ金属を含む塩基の存在下で実施されるが、本発明にかかるアルカリ金属塩化はアルカリ金属の水酸化物を用いることを特徴とする。 In general, the reaction for converting an amide to an alkali metal salt of an amide (alkali metal chloride) is carried out in the presence of a base containing an alkali metal, but the alkali metal chloride according to the present invention uses an alkali metal hydroxide. Features.
アルカリ金属の塩を得るに当たり、弱塩基性のアルカリ金属塩を用いた温和な条件とすることで、スルホンアミド部位の開裂を避けることができ、収率および特に選択率の向上に好適であると推測された。しかしながら、特許文献1および2の開示に従い本発明にかかるアルカリ金属塩化をアルカリ金属の炭酸塩(NaCO3)、炭酸水素塩(NaHCO3)などで行うと反応性が低く、原料のアミドが残存してしまうことが分かった。それに対し、水酸化物を用いると懸念されたアミド結合の開裂は起こらず、高い反応率が得られ、しかも高い選択率でスルホンアミドアルカリ金属塩が生成することが判明した。さらに、出発原料である一般式(1)で表されるスルホンアミドの構造中に、アルカリ加水分解を受けやすいエステル基が存在していても、エステル基が開裂することがなかった。 In obtaining an alkali metal salt, by using mild conditions using a weakly basic alkali metal salt, cleavage of the sulfonamide moiety can be avoided, which is suitable for improving yield and selectivity. Was guessed. However, when alkali metal chloride according to the present invention is performed with alkali metal carbonate (NaCO 3 ), hydrogen carbonate (NaHCO 3 ) or the like in accordance with the disclosures of Patent Documents 1 and 2, the reactivity is low, and the raw material amide remains. I found out. On the other hand, it was found that the use of hydroxides did not cause cleavage of the amide bond, which was a concern, so that a high reaction rate was obtained and a sulfonamide alkali metal salt was produced with high selectivity. Furthermore, even if an ester group susceptible to alkali hydrolysis was present in the structure of the sulfonamide represented by the general formula (1) as a starting material, the ester group was not cleaved.
水酸化アルカリ金属としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム、水酸化フランシウムが挙げられるが、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好ましく、その中でも水酸化ナトリウムが最も好ましい。 Examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, rubidium hydroxide, cesium hydroxide, and francium hydroxide, preferably lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide, Of these, sodium hydroxide is most preferred.
スルホンアミド(1)に対する水酸化アルカリ金属のモル比は、通常、0.5〜3.0、好ましくは0.8〜2.0であり、さらに好ましくは1.0〜1.5である。1.0以下のモル比でも反応自体は進行するが、収率が下がるので効率的でない。 The molar ratio of the alkali metal hydroxide to the sulfonamide (1) is usually 0.5 to 3.0, preferably 0.8 to 2.0, and more preferably 1.0 to 1.5. The reaction itself proceeds even at a molar ratio of 1.0 or less, but is not efficient because the yield decreases.
この反応は、通常、水の存在下で行われる。スルホンアミド(1)100質量部に対する水の質量部は、通常1質量部以上であり、50質量部以上が好ましく、100重量部以上がより好ましい。上限は反応に関して特に無いが、あまりに多量の水を使用すると効率が低下するので、10000質量部以下とし、2000質量部以下が好ましい。 This reaction is usually performed in the presence of water. The mass part of water with respect to 100 parts by mass of the sulfonamide (1) is usually 1 part by mass or more, preferably 50 parts by mass or more, and more preferably 100 parts by mass or more. The upper limit is not particularly related to the reaction, but if too much water is used, the efficiency decreases, so it is 10000 parts by mass or less, preferably 2000 parts by mass or less.
また、水と有機溶媒とを併用することができる。併用する有機溶媒に特に制限は無いが、スルホンアミド(1)の水に対する溶解度を向上させるために、水溶性の有機溶媒を使用するのが好ましい。本明細書で、「水溶性の有機溶媒」とは、親水性の極性溶媒であって、溶解パラメーター(SP値)の理論値が9.9以上の有機溶媒をいう。例えば、アセトニトリル、メタノール、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の有機溶媒を挙げることができる。 Moreover, water and an organic solvent can be used together. Although there is no restriction | limiting in particular in the organic solvent used together, In order to improve the solubility with respect to the water of sulfonamide (1), it is preferable to use a water-soluble organic solvent. In the present specification, the “water-soluble organic solvent” refers to an organic solvent that is a hydrophilic polar solvent and has a theoretical value of a solubility parameter (SP value) of 9.9 or more. For example, organic solvents, such as acetonitrile, methanol, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, can be mentioned.
この場合の有機溶媒の使用量は、使用するスルホンアミド(1)の水溶性に大きく影響を受けるが、スルホンアミド(1)100質量部に対し、200質量部以下であり、100質量部以下が好ましく、50質量部以下がより好ましい。有機溶媒と水の比率は、特に限定されないが、水100質量部に対し、0〜2000質量部であり、0〜500質量部が好ましい。有機溶媒の使用は製造コストの上昇を招くので、前記上限を超えるのは好ましくない。 The amount of the organic solvent used in this case is greatly influenced by the water solubility of the sulfonamide (1) to be used, but is 200 parts by mass or less and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the sulfonamide (1). Preferably, 50 parts by mass or less is more preferable. Although the ratio of an organic solvent and water is not specifically limited, It is 0-2000 mass parts with respect to 100 mass parts of water, and 0-500 mass parts is preferable. Since the use of an organic solvent causes an increase in production cost, it is not preferable to exceed the upper limit.
反応温度は、通常、−10〜40℃、好ましくは0〜20℃であり、より好ましくは0〜10℃である。40℃よりも高い温度ではスルホンアミド結合の開裂が生じる虞があり、また、アミドの構造によっては、重合可能部位の重合やエステル部位の開裂等の副反応が生じる虞があり好ましくない。−10℃未満では、反応液が固化する虞があり、好ましくない。反応時間は、反応温度、基質濃度等の反応条件により異なるが、通常、10分〜16時間である。好ましくは30分〜6時間である。薄層クロマトグラフィー(TLC)や核磁気共鳴装置(NMR)などの分析機器を使用し,原料であるスルホンアミド(1)が消費された時点を反応の終点とすることが好ましい。 The reaction temperature is usually −10 to 40 ° C., preferably 0 to 20 ° C., more preferably 0 to 10 ° C. If the temperature is higher than 40 ° C., the sulfonamide bond may be cleaved, and depending on the structure of the amide, side reactions such as polymerization of the polymerizable site and cleavage of the ester site may occur, which is not preferable. If it is less than -10 degreeC, there exists a possibility that a reaction liquid may solidify, and it is not preferable. The reaction time varies depending on the reaction conditions such as reaction temperature and substrate concentration, but is usually 10 minutes to 16 hours. Preferably, it is 30 minutes to 6 hours. Using an analytical instrument such as thin layer chromatography (TLC) or nuclear magnetic resonance apparatus (NMR), the end point of the reaction is preferably the end point of the sulfonamide (1) as a raw material.
第1工程は、ガラス、ステンレス鋼、フッ素樹脂またはこれらの材質でライニングされた容器を用いて行うことができる。 The first step can be performed using glass, stainless steel, fluororesin, or a container lined with these materials.
このようにして得られた一般式(2)で表されるスルホンアミドアルカリ金属塩は、有機溶媒による抽出、再結晶などの方法で精製することができる。 The sulfonamide alkali metal salt represented by the general formula (2) thus obtained can be purified by methods such as extraction with an organic solvent and recrystallization.
しかしながら、第一工程で得られたスルホンアミドアルカリ金属塩は、そのような精製をせず引き続きオニウム塩化工程に進むのが最も操作性、スルホンアミドオニウム塩収率の点でも効率の良い方法である。 However, the sulfonamide alkali metal salt obtained in the first step is the most efficient method in terms of operability and sulfonamide onium salt yield to proceed to the onium chloride step without such purification. .
[第2工程(オニウム塩化工程)]
本発明にかかる第2工程について説明する。第2工程は、第1工程で得られた一般式(2)で表されるスルホンアミドアルカリ金属塩を、一般式(4)で表される一価のオニウム塩
A+Z− (4)
を用いてアルカリ金属イオンとオニウムイオンをオニウム塩交換し、一般式(3)で表されるスルホンアミドオニウム塩を得る工程である。第2工程では、スルホンアミドアルカリ金属塩は容易にイオン交換し、スルホンアミド(1)やスルホンアミドアルカリ金属塩、スルホンアミドオニウム塩に含まれるスルホンアミド構造の開裂、分解などは生じない。一般式(4)におけるA+は一般式(3)におけると同義である。Z−は1価のアニオンを表す。かかるアニオンの具体例としては、例えば、F−、Cl−、Br−、I−、ClO4 −、HSO4 −、H2PO4 −、BF4 −、PF6 −、SbF6 −、脂肪族スルホン酸アニオン、芳香族スルホン酸アニオン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、フルオロスルホン酸アニオン、脂肪族カルボン酸アニオン、芳香族カルボン酸アニオン、フルオロカルボン酸アニオン、トリフルオロ酢酸アニオン等を挙げることができ、好ましくは、Cl−、Br−、HSO4 −、BF4 −、脂肪族スルホン酸アニオン等であり、さらに好ましくは、Cl−、Br−、HSO4 −である。
[Second step (onium chloride step)]
The 2nd process concerning the present invention is explained. In the second step, the sulfonamide alkali metal salt represented by the general formula (2) obtained in the first step is converted to the monovalent onium salt represented by the general formula (4) A + Z − (4).
Is used to obtain a sulfonamidoonium salt represented by the general formula (3) by exchanging an alkali metal ion and an onium ion with an onium salt. In the second step, the sulfonamide alkali metal salt is easily ion-exchanged, and cleavage or decomposition of the sulfonamide structure contained in the sulfonamide (1), the sulfonamide alkali metal salt, or the sulfonamide onium salt does not occur. A + in the general formula (4) has the same meaning as in the general formula (3). And Z - represents a monovalent anion. Specific examples of such anions include, for example, F − , Cl − , Br − , I − , ClO 4 − , HSO 4 − , H 2 PO 4 − , BF 4 − , PF 6 − , SbF 6 − , aliphatic Preferred examples include sulfonate anion, aromatic sulfonate anion, trifluoromethanesulfonate anion, fluorosulfonate anion, aliphatic carboxylate anion, aromatic carboxylate anion, fluorocarboxylate anion, and trifluoroacetate anion. Is Cl − , Br − , HSO 4 − , BF 4 − , an aliphatic sulfonate anion or the like, and more preferably Cl − , Br − or HSO 4 — .
一般式(4)で表される一価のオニウム塩の、一般式(2)で表されるスルホンアミドアルカリ金属塩に対するモル比は、通常、0.5〜3.0、好ましくは0.8〜2.0であり、さらに好ましくは1.0〜1.5である。0.5以下のモル比でも反応自体は進行するが、収率が下がるので効率的でない。 The molar ratio of the monovalent onium salt represented by the general formula (4) to the sulfonamide alkali metal salt represented by the general formula (2) is usually 0.5 to 3.0, preferably 0.8. It is -2.0, More preferably, it is 1.0-1.5. The reaction itself proceeds even at a molar ratio of 0.5 or less, but it is not efficient because the yield decreases.
この反応は、通常、反応溶媒中で行う。反応溶媒としては、水や有機溶媒が使用できる。有機溶媒としては、例えば、低級アルコール類(メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなど炭素数1〜4のアルコール。)、テトラヒドロフラン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。好ましくは、水、メタノール、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド等であり、特に好ましくは水である。 This reaction is usually performed in a reaction solvent. As the reaction solvent, water or an organic solvent can be used. Examples of the organic solvent include lower alcohols (alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as methanol, ethanol, propanol, and isopropanol), tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, and the like. Is mentioned. Preferred are water, methanol, N, N-dimethylacetamide, acetonitrile, dimethyl sulfoxide and the like, and particularly preferred is water.
反応溶媒のスルホンアミドナトリウム塩100質量部に対する質量部は、50〜20000重量部であり、100〜10000質量部が好ましい。有機溶媒と水を併用する場合、
有機溶媒と水の比率は、特に限定されないが、水100質量部に対し、0〜2000質量部であり、0〜500質量部が好ましい。
The mass part with respect to 100 mass parts of sulfonamide sodium salt of a reaction solvent is 50-20000 weight part, and 100-10000 mass part is preferable. When using an organic solvent and water together,
Although the ratio of an organic solvent and water is not specifically limited, It is 0-2000 mass parts with respect to 100 mass parts of water, and 0-500 mass parts is preferable.
反応温度は、通常、0〜80℃、好ましくは5〜30℃であり、反応時間は、反応温度、基質濃度等の反応条件により異なるが、通常、10分〜16時間、好ましくは30分〜6時間であるが、薄層クロマトグラフィー(TLC)や核磁気共鳴装置(NMR)などの分析機器を使用し、原料であるスルホンアミドアルカリ金属塩が消費された時点を反応の終点とすることが好ましい。 The reaction temperature is usually 0 to 80 ° C., preferably 5 to 30 ° C., and the reaction time varies depending on the reaction conditions such as reaction temperature and substrate concentration, but is usually 10 minutes to 16 hours, preferably 30 minutes to Although it is 6 hours, using an analytical instrument such as thin layer chromatography (TLC) or nuclear magnetic resonance apparatus (NMR), the point of time when the raw material sulfonamide alkali metal salt is consumed may be the end point of the reaction. preferable.
第2工程は、ガラス、ステンレス鋼、フッ素樹脂またはこれらの材質でライニングされた容器を用いて行うことができる。 The second step can be performed using glass, stainless steel, fluororesin, or a container lined with these materials.
反応の終了した反応液(反応器内容物)は、通常水層と有機層に分離している。有機層を取得し、水での洗浄、有機溶媒での洗浄、抽出などの精製をすることができる。精製で使用する有機溶媒としては、例えば、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類;塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化アルキル類等の、水と混合しない有機溶媒が挙げられる。本明細書で「水と混合しない有機溶媒」とは疎水性の非極性溶媒であって、溶解パラメーター(SP値)の理論値が9.8以下の有機溶媒をいう。 The reaction solution (reactor contents) after the reaction is usually separated into an aqueous layer and an organic layer. The organic layer can be obtained and purified by washing with water, washing with an organic solvent, extraction or the like. Examples of the organic solvent used in the purification include esters such as ethyl acetate and n-butyl acetate; ethers such as diethyl ether and diisopropyl ether; alkyl halides such as methylene chloride and chloroform; An organic solvent is mentioned. In the present specification, the “organic solvent that is not mixed with water” refers to an organic solvent that is a hydrophobic nonpolar solvent and has a theoretical value of a solubility parameter (SP value) of 9.8 or less.
さらに、有機溶媒で抽出した後、該有機溶媒を留去し、残ったスルホンアミドオニウム塩を再結晶、再沈殿等で精製することで高純度のスルホンアミドオニウム塩を得ることができる。 Further, after extraction with an organic solvent, the organic solvent is distilled off, and the remaining sulfonamidoonium salt is purified by recrystallization, reprecipitation or the like, whereby a high-purity sulfonamidoonium salt can be obtained.
[ワンポット製造法]
本発明の一般式(3)で表されるスルホンアミドオニウム塩の製造は、第1工程および第2工程をワンポットで行うことができる。「ワンポット」とは、第1工程で形成された反応液をそのまま使用して第2工程を行うことをいう。「そのまま」とは、第1工程と第2工程の間で実質的な精製をしないことをいい、二つの工程を同一の反応器で実施することもできるし、異なる反応器で実施することもできる。ワンポット製造法は第1工程および第2工程の間で精製を行う必要がないため、簡便かつ収率がよく効率のよい方法である。
[One-pot manufacturing method]
In the production of the sulfonamidoonium salt represented by the general formula (3) of the present invention, the first step and the second step can be performed in one pot. “One pot” refers to performing the second step using the reaction liquid formed in the first step as it is. “As is” means that there is no substantial purification between the first step and the second step, and the two steps can be carried out in the same reactor or in different reactors. it can. Since the one-pot manufacturing method does not require purification between the first step and the second step, it is a simple, efficient and efficient method.
ワンポット製造法は、第1工程および第2工程をそれぞれ上記の第1工程および第2工程についての詳細な説明に準じればよく、第1工程と第2工程を順に実施して行うことができる。 In the one-pot manufacturing method, the first step and the second step may be performed in accordance with the detailed description of the first step and the second step, respectively, and the first step and the second step can be sequentially performed. .
具体的な実施態様を以下に例示するが、これに限られない。 Although a specific embodiment is illustrated below, it is not restricted to this.
スルホンアミド(1)を水と混合しない有機溶媒に溶解させる。該有機溶媒としては例えば、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類;塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化アルキル類が例示できる。 The sulfonamide (1) is dissolved in an organic solvent that is not mixed with water. Examples of the organic solvent include esters such as ethyl acetate and n-butyl acetate; ethers such as diethyl ether and diisopropyl ether; and alkyl halides such as methylene chloride and chloroform.
スルホンアミド(1)100質量部に対する有機溶媒の質量部は、通常1質量部以上10000質量部以下であり、100質量部以上2000重量部以下が好ましい。 The mass part of the organic solvent with respect to 100 parts by mass of the sulfonamide (1) is usually 1 part by mass or more and 10,000 parts by mass or less, and preferably 100 parts by mass or more and 2000 parts by mass or less.
あまりに多量の有機溶剤を使用すると効率が悪くなるので、50質量部以下が好ましく、さらに好ましくは10質量部以下である。 If an excessive amount of the organic solvent is used, the efficiency is deteriorated. Therefore, the amount is preferably 50 parts by mass or less, and more preferably 10 parts by mass or less.
このスルホンアミド(1)が溶解した溶液を、上記第1工程の説明に記載した所定量の水酸化アルカリ金属と水を別々にまたは水溶液として混合する。反応は上記第1工程に記載した所定の温度と時間で実施する。 The solution in which the sulfonamide (1) is dissolved is mixed with a predetermined amount of alkali metal hydroxide described in the explanation of the first step and water separately or as an aqueous solution. The reaction is carried out at the predetermined temperature and time described in the first step.
所定時間が経過した後、第2工程の説明に記載した一般式(4)で表される1価のオニウム塩を所定量添加し、反応を所定の温度と時間で実施する。第2工程の開始に際し、または反応の進行に伴って有機溶媒を添加することもできる。 After a predetermined time has elapsed, a predetermined amount of a monovalent onium salt represented by the general formula (4) described in the explanation of the second step is added, and the reaction is carried out at a predetermined temperature and time. An organic solvent can be added at the start of the second step or as the reaction proceeds.
反応終了後、目的とするスルホンアミドオニウム塩は当初添加した水と混合しない有機溶媒に溶解しているため、水層との分液操作を行うだけで目的とするスルホンアミドオニウム塩を含む溶液を得ることができる。次いで該有機溶媒を留去し、残ったスルホンアミドオニウム塩を再結晶、再沈殿等で精製することで高純度のスルホンアミドオニウム塩を得ることができる。 After completion of the reaction, the target sulfonamidoonium salt is dissolved in an organic solvent that is not mixed with the initially added water, so a solution containing the target sulfonamidoonium salt can be obtained simply by performing a liquid separation operation with the aqueous layer. Can be obtained. Next, the organic solvent is distilled off, and the remaining sulfonamidoonium salt is purified by recrystallization, reprecipitation or the like, whereby a high purity sulfonamidoonium salt can be obtained.
本発明の方法で得られるスルホンアミドオニウム塩は、半導体工業のフォトリソグラフィーにおいて、化学増幅型レジスト組成物の酸発生剤やクエンチャーとして使用できる。酸発生剤は、紫外線、電子線などの高エネルギー線を露光されることにより発生した酸がレジスト組成物中の酸脱離部位の分解を促進し、または架橋部位を架橋させることでアルカリ現像液への溶解性を変化させ、露光されたパターン形状に忠実なレジストパターンを形成するために用いられる。クエンチャーとして用いる場合、本発明にかかるスルホンアミドオニウム塩は、未露光部では通常のクエンチャーと同様に酸発生剤から発生した酸を捕捉するとともに、露光部では感光により分解してクエンチャーとしての機能を失い酸濃度を減らすことがなく、未露光部および露光部での酸の触媒作用を調節することができる。 The sulfonamidoonium salt obtained by the method of the present invention can be used as an acid generator or a quencher for a chemically amplified resist composition in photolithography in the semiconductor industry. The acid generator is an alkali developer by which the acid generated by exposure to high energy rays such as ultraviolet rays and electron beams accelerates decomposition of acid detachment sites in the resist composition or crosslinks the cross-linking sites. It is used to form a resist pattern that is faithful to the exposed pattern shape by changing the solubility in the resist. When used as a quencher, the sulfonamidoonium salt according to the present invention captures the acid generated from the acid generator in the unexposed area in the same manner as a normal quencher and decomposes by exposure in the exposed area as a quencher. Thus, the acid catalysis in the unexposed and exposed areas can be adjusted without reducing the acid concentration.
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらにより限定されない。 The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited thereto.
有機物の分析は、別途明示したものの他は核磁気共鳴装置(19F−NMRまたは1H−NMR)で行った。ここで、1H−NMRの化学シフト基準物質はテトラメチルシラン(TMS)であり、19F−NMRの化学シフト基準物質はトリクロロフルオロメタンである(但し、ヘキサフルオロベンゼンのピークを−162.2ppmとした)。また、純度、収率は19F−NMRを使用し、標準物質(1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン)に対する積分比に基づいて計算し「%」で表示した。 The analysis of organic substances was performed with a nuclear magnetic resonance apparatus ( 19 F-NMR or 1 H-NMR) other than those specified separately. Here, the chemical shift reference material of 1 H-NMR is tetramethylsilane (TMS), and the chemical shift reference material of 19 F-NMR is trichlorofluoromethane (however, the peak of hexafluorobenzene is −162.2 ppm) ) The purity and yield were calculated based on the integral ratio with respect to the standard substance (1,3-bis (trifluoromethyl) benzene) using 19 F-NMR and expressed as “%”.
[合成例1] N−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミド [Synthesis Example 1] N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide
温度計、コンデンサーを備えたガラスのフラスコにトリフルオロメタンスルホン酸アミドエタノール100g(0.52mol)、1−アダマンタンカルボン酸108.6g(0.54mol)、パラトルエンスルホン酸(0.1mol)、およびトルエン500gを投入しディーンシュターク型脱水装置を用いて還流下、脱水を行った。9時間還流の後、約9mlの水が除去できた。この反応液を酢酸エチル500gに溶解し、炭酸水素ナトリウム飽和水溶液、1N塩酸、飽和食塩水で順次洗浄した。有機相を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した後、ヘキサン中で再結晶し、N−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミド151g(収率81%、純度99%)を得た。 In a glass flask equipped with a thermometer and a condenser, 100 g (0.52 mol) of trifluoromethanesulfonic acid amide ethanol, 108.6 g (0.54 mol) of 1-adamantanecarboxylic acid, p-toluenesulfonic acid (0.1 mol), and toluene 500 g was added and dehydration was performed under reflux using a Dean-Stark type dehydrator. After refluxing for 9 hours, about 9 ml of water could be removed. This reaction solution was dissolved in 500 g of ethyl acetate and washed successively with a saturated aqueous solution of sodium hydrogen carbonate, 1N hydrochloric acid and saturated brine. The organic phase was dried over sodium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and then recrystallized in hexane to give 151 g of N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide (81% yield). 99% purity).
[N−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミドの物性]
1H−NMR(測定溶媒:重クロロホルム,基準物質:テトラメチルシラン);δ=5.43−5.35(brs,1H),4.20(t,2H, J=5.2Hz),3.53(td,2H, J=5.2Hz),2.08−1.98(brs,3H),1.91−1.87(brs,6H),1.75−1.67(brs,6H).
19F−NMR(測定溶媒:重クロロホルム,基準物質:トリクロロフルオロメタン);δ=−77.8(s,3F).
上記分析の結果から、得られた化合物が上に示すN−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミドであることを確認した。
[Physical properties of N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide]
1 H-NMR (measurement solvent: deuterated chloroform, reference material: tetramethylsilane); δ = 5.43-5.35 (brs, 1H), 4.20 (t, 2H, J = 5.2 Hz), 3 .53 (td, 2H, J = 5.2 Hz), 2.08-1.98 (brs, 3H), 1.91-1.87 (brs, 6H), 1.75-1.67 (brs, 6H).
19 F-NMR (measurement solvent: deuterated chloroform, reference material: trichlorofluoromethane); δ = −77.8 (s, 3F).
From the results of the above analysis, it was confirmed that the obtained compound was N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide shown above.
[実施例1]トリフェニルスルホニウム N−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミド((C)−1)の合成 Example 1 Synthesis of triphenylsulfonium N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide ((C) -1)
1Lのガラス製反応器に、上記合成例1で得られたで得られたN−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミド 100g(0.28mol)、水400mLを仕込み、内温を0℃に維持し、攪拌しながら11%水酸化ナトリウム水溶液 109g(水酸化ナトリウム0.3mol)をゆっくりと滴下した後、30分撹拌を行った。水酸化ナトリウム水溶液を滴下する前に懸濁していた反応液は水酸化ナトリウム水溶液の滴下完了時には均一な液体となった。その後水を留去することによってN−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミド ナトリウム塩を111g得た。このとき、純度は90%、収率は95%であった。 In a 1 L glass reactor, 100 g (0.28 mol) of N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide obtained in Synthesis Example 1 and 400 mL of water were added. The mixture was charged, the internal temperature was maintained at 0 ° C., and 109 g of 11% sodium hydroxide aqueous solution (0.3 mol of sodium hydroxide) was slowly added dropwise with stirring, followed by stirring for 30 minutes. The reaction liquid suspended before dropping the aqueous sodium hydroxide solution became a uniform liquid when the addition of the aqueous sodium hydroxide solution was completed. Thereafter, water was distilled off to obtain 111 g of N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide sodium salt. At this time, purity was 90% and yield was 95%.
次いで、1Lのガラス製反応器に、得られたナトリウム塩100g(純度90%、0.24mol)、クロロホルム200mL、トリフェニルスルホニウムブロミド86g(0.25mol)を一度に加え、25〜32℃で15時間撹拌した後、反応液を水300mLで1回洗浄してから分液し、有機層を減圧濃縮した。得られた黄色油状物をアセトニトリルに溶解しジイソプロピルエーテル中で再結晶を行いトリフェニルスルホニウムN−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミドを142g得た。このとき純度は99%、収率96%であった。 Next, 100 g (purity 90%, 0.24 mol) of the obtained sodium salt, 200 mL of chloroform, and 86 g (0.25 mol) of triphenylsulfonium bromide were added to a 1 L glass reactor at a time at 25 to 32 ° C. After stirring for a period of time, the reaction solution was washed once with 300 mL of water and then separated, and the organic layer was concentrated under reduced pressure. The obtained yellow oil was dissolved in acetonitrile and recrystallized in diisopropyl ether to obtain 142 g of triphenylsulfonium N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide. At this time, the purity was 99% and the yield was 96%.
[トリフェニルスルホニウムN−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミドの物性]
1H−NMR(測定溶媒:重DMSO,基準物質:テトラメチルシラン);δ=7.88−7.76(m,15H;Ph3S+), 3.85(t,2H),3.02(t,2H),2.08−1.98(brs,3H),1.91−1.87(brs,6H),1.75−1.67(brs,6H).
19F−NMR(測定溶媒:重DMSO,基準物質:トリクロロフルオロメタン);δ=−75.5(s,3F).
上記分析の結果から、得られた化合物が上の式(C)−1に示すトリフェニルスルホニウム N−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミドであることを確認した。
[Physical properties of triphenylsulfonium N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide]
1 H-NMR (measurement solvent: heavy DMSO, reference material: tetramethylsilane); δ = 7.88-7.76 (m, 15H; Ph 3 S + ), 3.85 (t, 2H), 3. 02 (t, 2H), 2.08-1.98 (brs, 3H), 1.91-1.87 (brs, 6H), 1.75-1.67 (brs, 6H).
19 F-NMR (measurement solvent: heavy DMSO, reference material: trichlorofluoromethane); δ = −75.5 (s, 3F).
From the results of the above analysis, it was confirmed that the obtained compound was triphenylsulfonium N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide represented by the above formula (C) -1. .
[実施例2]トリフェニルスルホニウム N−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミド((C)−1)の合成 [Example 2] Synthesis of triphenylsulfonium N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide ((C) -1)
3Lのガラス製反応器に、上記合成例1で得られたで得られたN−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミド240g(0.63mol)、水800mL、クロロホルム800mLを仕込み、内温を0℃に維持し、攪拌しながら11%水酸化ナトリウム水溶液 0.24kg(水酸化ナトリウム0.68mol)をと滴下した後30分撹拌を行った。攪拌を停止した後、二層に分離した双方の層が均一で、不溶分が無いことを確認した。次いでトリフェニルスルホニウムブロミド244g(0.71mol)を一度に加え23〜30℃で15時間撹拌した後、二層に分離した反応器内容物を分液して、得られた有機層を水800mLで洗浄し、減圧濃縮を行った。得られた黄色油状物をアセトニトリルに溶解しジイソプロピルエーテル中で再結晶を行いトリフェニルスルホニウムN−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミドを360g得た。このとき純度は99%、収率87%であった。 In a 3 L glass reactor, 240 g (0.63 mol) of N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide obtained in Synthesis Example 1 above, 800 mL of water, Chloroform 800 mL was charged, the internal temperature was maintained at 0 ° C., and 0.24 kg of 11% sodium hydroxide aqueous solution (0.68 mol of sodium hydroxide) was added dropwise with stirring, followed by stirring for 30 minutes. After stopping the stirring, it was confirmed that both layers separated into two layers were uniform and free from insoluble matter. Next, after adding 244 g (0.71 mol) of triphenylsulfonium bromide at a time and stirring at 23-30 ° C. for 15 hours, the reactor contents separated into two layers were separated, and the obtained organic layer was diluted with 800 mL of water. Washed and concentrated under reduced pressure. The obtained yellow oil was dissolved in acetonitrile and recrystallized in diisopropyl ether to obtain 360 g of triphenylsulfonium N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide. At this time, the purity was 99% and the yield was 87%.
[実施例3]トリフェニルスルホニウム N−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミドの合成
3Lのガラス製反応器に、[合成例1]で得られたN−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミド240g(0.63mol)、水800mL、クロロホルム800mLを加え、30〜32℃で22%水酸化ナトリウム水溶液 0.12kg(0.68mol)を30分で滴下し、さらに30分撹拌を続けた。攪拌を停止した後、二層に分離した双方の層が均一で、不溶分が無いことを確認した。次いで、トリフェニルスルホニウムブロミド244g(0.71mol)を加え22〜32℃で15時間撹拌した後、二層に分離した反応器内容物を分液し、得られた有機層を水800mLで1回洗浄し、減圧濃縮を行った。
[Example 3] Synthesis of triphenylsulfonium N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide In a 3 L glass reactor, N- [ 2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide 240 g (0.63 mol), water 800 mL and chloroform 800 mL were added, and 22% aqueous sodium hydroxide solution 0.12 kg (0.68 mol) at 30 to 32 ° C. ) Was added dropwise in 30 minutes, and stirring was continued for another 30 minutes. After stopping the stirring, it was confirmed that both layers separated into two layers were uniform and free from insoluble matter. Next, after adding 244 g (0.71 mol) of triphenylsulfonium bromide and stirring at 22-32 ° C. for 15 hours, the reactor contents separated into two layers were separated, and the obtained organic layer was once with 800 mL of water. Washed and concentrated under reduced pressure.
この時点で1H−NMR分析装置を用いて分析を行ったところ、スルホンアミドまたはエステル部位が開裂したと推定される成分が合計で32%検出された。 When analysis was performed using a 1 H-NMR analyzer at this time, a total of 32% of components presumed to be cleaved from the sulfonamide or ester sites were detected.
得られた黄色油状物をアセトニトリルに溶解させ、ジイソプロピルエーテル中で再結晶を行いトリフェニルスルホニウムN−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミドを得ることを試みたが、結晶化できなかった。そこでジイソプロピルエーテルを留去し、207gの粗体を粘度の高い液体として得た。このとき収率50%、純度78%であった。 The obtained yellow oil was dissolved in acetonitrile and recrystallized in diisopropyl ether to obtain triphenylsulfonium N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide. Could not be crystallized. Accordingly, diisopropyl ether was distilled off to obtain 207 g of a crude product as a highly viscous liquid. At this time, the yield was 50% and the purity was 78%.
[実施例4]トリフェニルスルホニウム 2−(メタクルロイルオキシ)エチル トリフルオロメタンスルホンアミド((C)−B)の合成 [Example 4] Synthesis of triphenylsulfonium 2- (methacryloyloxy) ethyl trifluoromethanesulfonamide ((C) -B)
5Lのガラス製反応器に、2−(メタクルロイルオキシ)エチル トリフルオロメタンスルホンアミド650g(2.49mol)、水300mL、アセトニトリル200mLを一度に加え、攪拌して内温を0℃に維持しながら10%水酸化ナトリウム水溶液 1.11kg(水酸化ナトリウム2.75mol)をゆっくりと滴下した後一時間撹拌を続けた。トリフェニルスルホニウムブロマイド876g(2.55mol)、クロロホルム 1.4kgを一度に加え20〜25℃で5時間撹拌した後、二層に分離した反応器内容物を分液し、得られた有機層を水800mLで1回洗浄し、減圧濃縮を行った。得られた褐色油状物をアセトニトリルに溶解させジイソプロピルエーテル中で再結晶を行いトリフェニルスルホニウム 2−(メタクルロイルオキシ)エチル トリフルオロメタンスルホンアミドを550g得た。このとき純度は99%、収率42%であった。 To a 5 L glass reactor, 650 g (2.49 mol) of 2- (methacryloyloxy) ethyl trifluoromethanesulfonamide, 300 mL of water, and 200 mL of acetonitrile were added all at once, and the internal temperature was maintained at 0 ° C. by stirring. A 10% aqueous sodium hydroxide solution (1.11 kg, sodium hydroxide 2.75 mol) was slowly added dropwise, and stirring was continued for 1 hour. After adding 876 g (2.55 mol) of triphenylsulfonium bromide and 1.4 kg of chloroform at a time and stirring at 20-25 ° C. for 5 hours, the reactor contents separated into two layers were separated, and the obtained organic layer was separated. The extract was washed once with 800 mL of water and concentrated under reduced pressure. The obtained brown oil was dissolved in acetonitrile and recrystallized in diisopropyl ether to obtain 550 g of triphenylsulfonium 2- (methacryloyloxy) ethyl trifluoromethanesulfonamide. At this time, the purity was 99% and the yield was 42%.
[トリフェニルスルホニウム 2−(メタクルロイルオキシ)エチル トリフルオロメタンスルホンアミドの物性]
1H−NMR(測定溶媒:重DMSO,基準物質:テトラメチルシラン);δ=7.88−7.76(m,15H;Ph3S+), 6.00−5.89(m,1H),5.15−5.10(m,1H),3.96(t,J = 6.59 Hz,2H;CH2),3.13−3.09(m,2H;CH2),1.85(s,3H,CH3).
19F−NMR(測定溶媒:重DMSO,基準物質:トリクロロフルオロメタン);δ=−75.5(s,3F).
上記分析の結果から、得られた化合物が上記式(C)−Bに示すトリフェニルスルホニウム 2−(メタクルロイルオキシ)エチル トリフルオロメタンスルホンアミドであることを確認した。
[Physical properties of triphenylsulfonium 2- (methacryloyloxy) ethyl trifluoromethanesulfonamide]
1 H-NMR (measurement solvent: heavy DMSO, reference material: tetramethylsilane); δ = 7.88-7.76 (m, 15H; Ph 3 S + ), 6.00-5.89 (m, 1H ), 5.15-5.10 (m, 1H) , 3.96 (t, J = 6.59 Hz, 2H; CH 2), 3.13-3.09 (m, 2H; CH 2), 1.85 (s, 3H, CH 3 ).
19 F-NMR (measurement solvent: heavy DMSO, reference material: trichlorofluoromethane); δ = −75.5 (s, 3F).
From the results of the above analysis, it was confirmed that the obtained compound was triphenylsulfonium 2- (methacryloyloxy) ethyl trifluoromethanesulfonamide represented by the above formula (C) -B.
[実施例5]化合物(C)−2の合成
反応容器に、N−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミド3.91g、水36mL、クロロホルム180mLを加え、内温を0℃に維持しながら10%NaOH 4.4gを滴下し、10分撹拌した。そこへPAG[A]を5.42g添加し、室温で1時間撹拌した後、分液を行い、得られた有機層を水36mLで4回洗浄し、減圧濃縮を行うことによって(C)−2を6.7g得た。
[Example 5] Synthesis of compound (C) -2 To a reaction vessel, 3.91 g of N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide, 36 mL of water, and 180 mL of chloroform were added. While maintaining the temperature at 0 ° C., 4.4 g of 10% NaOH was added dropwise and stirred for 10 minutes. Thereto was added 5.42 g of PAG [A], and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour, followed by liquid separation. The obtained organic layer was washed with 36 mL of water four times and concentrated under reduced pressure to give (C)- 6.7 g of 2 was obtained.
[化合物(C)−2の物性]
1H−NMR(DMSO、400MHz):δ(ppm)=7.76−7.82(m、10H、ArH)、7.59(s、2H、ArH)、4.55(s、2H、CH2)、3.82−3.89(t、2H、CH2)、3.00−3.08(t、2H、CH2)、2.29(m、6H、CH3)、1.48−1.93(m、25H、Cyclopentyl+Adamantan)、0.77−0.81(t、3H、CH3).
19F−NMR(DMSO、376MHz):δ(ppm)=−75.5。
[実施例6]化合物(C)−3の合成
化合物(C)−3の合成をPAG[B]を用いて化合物(C)−2と同様に行った。
[Physical Properties of Compound (C) -2]
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 7.76-7.82 (m, 10H, ArH), 7.59 (s, 2H, ArH), 4.55 (s, 2H, CH 2), 3.82-3.89 (t, 2H , CH 2), 3.00-3.08 (t, 2H, CH 2), 2.29 (m, 6H, CH 3), 1.48 -1.93 (m, 25H, Cyclopentyl + Adamantan), 0.77-0.81 (t, 3H, CH 3).
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) = − 75.5.
Example 6 Synthesis of Compound (C) -3 Compound (C) -3 was synthesized in the same manner as Compound (C) -2 using PAG [B].
[化合物(C)−3の物性]
1H−NMR(DMSO、400MHz):δ(ppm)=8.28(d、2H、ArH)、8.12(d、1H、ArH)、7.88 (t、1H、ArH)、7.80 (d、1H、 ArH)、7.62−7.74 (m、5H、ArH)、3.82−3.89(t、2H、CH2)、3.00−3.08(t、2H、CH2)、1.58−1.93(m、15H、Adamantan)、1.27 (s、9H、CH3).
19F−NMR(DMSO、376MHz):δ(ppm)=−75.5。
[Physical properties of compound (C) -3]
1 H-NMR (DMSO, 400 MHz): δ (ppm) = 8.28 (d, 2H, ArH), 8.12 (d, 1H, ArH), 7.88 (t, 1H, ArH), 7. 80 (d, 1H, ArH) , 7.62-7.74 (m, 5H, ArH), 3.82-3.89 (t, 2H, CH 2), 3.00-3.08 (t, 2H, CH 2), 1.58-1.93 ( m, 15H, Adamantan), 1.27 (s, 9H, CH 3).
19 F-NMR (DMSO, 376 MHz): δ (ppm) = − 75.5.
[比較例1]トリフェニルスルホニウム N−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミドの合成
50mLのガラス製反応器に、N−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミド3g(0.009mol)、水18mL、クロロホルム18mLを加え30分撹拌を行った。その後トリフェニルスルホニウムブロマイド3.1g(0.009mol)を加え一度に21〜28℃で15時間撹拌した後、分液を行い、得られた有機層を水20mLで4回洗浄し、減圧濃縮を行った。得られた黄色油状物にアセトンを加えると、固体が析出し、析出物はトリフェニルスルホニウムブロマイドであり、トリフェニルスルホニウム N−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミドは得られなかった。
[Comparative Example 1] Synthesis of triphenylsulfonium N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide In a 50 mL glass reactor, N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyl) was added. Oxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide 3 g (0.009 mol), water 18 mL and chloroform 18 mL were added and stirred for 30 minutes. Thereafter, 3.1 g (0.009 mol) of triphenylsulfonium bromide was added and stirred at 21 to 28 ° C. for 15 hours at a time, followed by liquid separation. The obtained organic layer was washed 4 times with 20 mL of water and concentrated under reduced pressure. went. When acetone is added to the obtained yellow oily substance, a solid is precipitated, and the precipitate is triphenylsulfonium bromide, which is triphenylsulfonium N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide. Was not obtained.
[比較例2]N−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミド ナトリウム塩の合成
50mLのガラス製ガラス製反応器に、上記[合成例1]で得られたN−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミド3g(9.0mmol)、水20mLを一度に加え、内温を0℃に維持し、攪拌しながら、ゆっくりと炭酸水素ナトリウム 0.76g(NaHCO3 9.0mmol)を加え5時間、内温を0℃に維持し撹拌を行った。攪拌を停止して内容物を静置しても均一にならず懸濁したままであり、水溶性のN−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミド ナトリウム塩は殆ど生成していなかった。
[Comparative Example 2] Synthesis of N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide sodium salt In a 50 mL glass-made glass reactor, N obtained in [Synthesis Example 1] was used. -[2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide 3 g (9.0 mmol) and 20 mL of water were added all at once, the internal temperature was maintained at 0 ° C., and the bicarbonate was slowly stirred. Sodium (0.76 g) (NaHCO 3 9.0 mmol) was added, and stirring was performed while maintaining the internal temperature at 0 ° C. for 5 hours. Even when the stirring was stopped and the contents were allowed to stand, the content remained non-uniform and suspended, and water-soluble N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide sodium salt Almost no generation.
[比較例3]N−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミド ナトリウム塩の合成
前記比較例2の反応に引き続いて反応液を室温で10時間攪拌した。この時の液温は約23℃であった。得られた反応液は均一ではなかった。その後水を留去することによって白色固体を4.0g得た。19F−NMRで分析を行ったところ、原料のN−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミドとナトリウム塩の比は9:1であった。
[Comparative Example 3] Synthesis of N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide sodium salt Following the reaction of Comparative Example 2, the reaction solution was stirred at room temperature for 10 hours. The liquid temperature at this time was about 23 ° C. The obtained reaction liquid was not uniform. Thereafter, water was distilled off to obtain 4.0 g of a white solid. As a result of analysis by 19 F-NMR, the ratio of the raw material N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide to the sodium salt was 9: 1.
この白色固体をクロロホルムに溶解させジイソプロピルエーテル中で再結晶を行ったが、N−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミド ナトリウム塩は結晶化しなかった。 This white solid was dissolved in chloroform and recrystallized in diisopropyl ether, but N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide sodium salt did not crystallize.
[比較例4]トリフェニルスルホニウム N−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミドの合成
50mLのガラス製反応器に、上記[合成例1]で得られたN−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミド3g(9.0mmol)、水18mL、クロロホルム18mL、炭酸水素ナトリウム 0.76g(9.0mmol)を加え23℃で30分撹拌を行った。トリフェニルスルホニウムブロマイド3.1g(9.0mmol)を加え19〜24℃で15時間撹拌した後、二層に分離した反応器内容物を分液し、得られた有機層を水20mLで4回洗浄し、減圧濃縮を行った。得られた黄色油状物を19F−NMRで分析を行ったところ、原料のN−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミドとトリフェニルスルホニウム N−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミドの比は8.5:1.5であった。
[Comparative Example 4] Synthesis of triphenylsulfonium N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide In a 50 mL glass reactor, N-- obtained in [Synthesis Example 1] was added. 3 g (9.0 mmol) of [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide, 18 mL of water, 18 mL of chloroform, 0.76 g (9.0 mmol) of sodium bicarbonate were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Went. After adding 3.1 g (9.0 mmol) of triphenylsulfonium bromide and stirring at 19 to 24 ° C. for 15 hours, the reactor contents separated into two layers were separated, and the resulting organic layer was washed with 20 mL of water four times. Washed and concentrated under reduced pressure. The obtained yellow oil was analyzed by 19 F-NMR. As a result, raw materials N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide and triphenylsulfonium N- [2- ( The ratio of adamantane-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide was 8.5: 1.5.
この黄色油状物をアセトニトリルに溶解させジイソプロピルエーテル中で再結晶を行ったが、トリフェニルスルホニウム N−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミドは結晶化しなかった。 This yellow oil was dissolved in acetonitrile and recrystallized in diisopropyl ether, but triphenylsulfonium N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide did not crystallize.
[比較例5] トリフェニルスルホニウム N−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミドの合成
50mLのガラス製反応器に、[合成例1]で得られたN−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミド3g(0.009mol)、水18mL、クロロホルム18mL、炭酸カリウム 1.23g(0.009mol)を加え23℃で30分撹拌を行った。トリフェニルスルホニウムブロマイド3.1g(0.009mol)を加え19〜24℃で15時間撹拌した後、分液を行い、得られた有機層を水20mLで4回洗浄し、減圧濃縮を行った。得られた黄色油状物19F−NMRで分析を行ったところ、原料のN−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミドとナトリウム塩の比は4.5:5.5であった。
[Comparative Example 5] Synthesis of triphenylsulfonium N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide In a 50 mL glass reactor, N- [ 2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide 3 g (0.009 mol), water 18 mL, chloroform 18 mL, potassium carbonate 1.23 g (0.009 mol) were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes. It was. After adding 3.1 g (0.009 mol) of triphenylsulfonium bromide and stirring at 19 to 24 ° C. for 15 hours, liquid separation was performed, and the obtained organic layer was washed with 20 mL of water four times and concentrated under reduced pressure. The obtained yellow oily substance was analyzed by 19 F-NMR. The ratio of the raw material N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide to the sodium salt was 4.5: 5. .5.
この黄色油状物をアセトニトリルに溶解させジイソプロピルエーテル中で再結晶を行ったが、トリフェニルスルホニウム N−[2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミドは結晶化しなかった。 This yellow oil was dissolved in acetonitrile and recrystallized in diisopropyl ether, but triphenylsulfonium N- [2- (adamantan-1-ylcarbonyloxy) ethyl] trifluoromethanesulfonamide did not crystallize.
[比較例6]トリフェニルスルホニウム 2−(メタクルロイルオキシ)エチル トリフルオロメタンスルホンアミドの合成
25mLのガラス製反応器に、2−(メタクルロイルオキシ)エチル トリフルオロメタンスルホンアミド 3.0g(11.5mmol)、水6mL、アセトニトリル 1.5g、炭酸ナトリウム 1.5g(14.2mmol)を20℃で加えた後20〜22℃で3時間撹拌を行った。トリフェニルスルホニウムブロマイド 4.1g(11.2mmol)、クロロホルム 6mLを加え18〜26℃で15時間撹拌した後、二層に分離した反応器内容物を分液し、得られた有機層を水6mLで1回洗浄し、減圧濃縮を行い、褐色油状物を得た。この得られた褐色油状物は、原料である2−(メタクルロイルオキシ)エチル トリフルオロメタンスルホンアミドと目的とするトリフェニルスルホニウム 2−(メタクルロイルオキシ)エチル トリフルオロメタンスルホンアミドの混合物であり、2.4gであった。19F−NMRで分析を行ったところ、2−(メタクルロイルオキシ)エチル トリフルオロメタンスルホンアミドとトリフェニルスルホニウム 2−(メタクルロイルオキシ)エチル トリフルオロメタンスルホンアミドの比は1:2であった。このものを再結晶で精製して目的とするトリフェニルスルホニウム 2−(メタクルロイルオキシ)エチル トリフルオロメタンスルホンアミドを得ようとしたが結晶化できなかった。
[Comparative Example 6] Synthesis of triphenylsulfonium 2- (methacryloyloxy) ethyl trifluoromethanesulfonamide In a 25 mL glass reactor, 3.0 g of 2- (methacryloyloxy) ethyl trifluoromethanesulfonamide (11. 5 mmol), 6 mL of water, 1.5 g of acetonitrile, and 1.5 g (14.2 mmol) of sodium carbonate were added at 20 ° C., followed by stirring at 20-22 ° C. for 3 hours. After adding 4.1 g (11.2 mmol) of triphenylsulfonium bromide and 6 mL of chloroform and stirring at 18 to 26 ° C. for 15 hours, the reactor contents separated into two layers were separated, and the resulting organic layer was diluted with 6 mL of water. Washed once and concentrated under reduced pressure to give a brown oil. The obtained brown oily substance is a mixture of the raw material 2- (methacryloyloxy) ethyl trifluoromethanesulfonamide and the target triphenylsulfonium 2- (methacryloyloxy) ethyl trifluoromethanesulfonamide, It was 2.4 g. When analyzed by 19 F-NMR, the ratio of 2- (methacryloyloxy) ethyl trifluoromethanesulfonamide to triphenylsulfonium 2- (methacryloyloxy) ethyl trifluoromethanesulfonamide was 1: 2. . This was purified by recrystallization to obtain the desired triphenylsulfonium 2- (methacryloyloxy) ethyl trifluoromethanesulfonamide, but could not be crystallized.
[参考例1〜5、参考比較例1]
表1に示す各成分を混合して溶解し、ポジ型のレジスト組成物を調製した。
[Reference Examples 1 to 5, Reference Comparative Example 1]
Each component shown in Table 1 was mixed and dissolved to prepare a positive resist composition.
表1中の各略号は以下の意味を有する。また、[ ]内の数値は配合量(質量部)である。 Each abbreviation in Table 1 has the following meaning. Moreover, the numerical value in [] is a compounding quantity (mass part).
(A)−1:下記高分子化合物(A)−1.
(B)−1:下記化合物(B)−1
(B)−2:下記化合物(B)−2.
(C)−B:前記化合物(C)−B(実施例4で製造).
(C)−1:前記化合物(C)−1(実施例1および2で製造).
(C)−2:前記化合物(C)−2(実施例5で製造).
(C)−3:前記化合物(C)−3(実施例6で製造).
(D)−1:トリ−n−オクチルアミン.
(F)−1:下記高分子化合物(F)−1.
(S)−1:PGMEA/PGME/シクロヘキサノン=45/30/25(質量比)の混合溶剤。
(B) -1: The following compound (B) -1
(B) -2: The following compound (B) -2.
(C) -B: Compound (C) -B (produced in Example 4).
(C) -1: Compound (C) -1 (produced in Examples 1 and 2).
(C) -2: Compound (C) -2 (produced in Example 5).
(C) -3: Compound (C) -3 (produced in Example 6).
(D) -1: tri-n-octylamine.
(F) -1: The following polymer compound (F) -1.
(S) -1: PGMEA / PGME / cyclohexanone = 45/30/25 (mass ratio) mixed solvent.
[Mw=9400、Mw/Mn=1.65、( )の右下の数値は共重合組成比(モル比)を示す。]
得られたポジ型のレジスト組成物を用いて、以下の手順に従ってレジストパターンを形成し、以下に示す評価をそれぞれ行った。 Using the obtained positive resist composition, a resist pattern was formed according to the following procedure, and the following evaluations were performed.
[レジストパターンの形成]
12インチのシリコンウェーハ上に、有機系反射防止膜組成物「ARC95」(商品名、ブリュワーサイエンス社製)を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で205℃、90秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚90nmの有機系反射防止膜を形成した。
[Formation of resist pattern]
An organic antireflection film composition “ARC95” (trade name, manufactured by Brewer Science Co., Ltd.) is applied onto a 12-inch silicon wafer using a spinner, and baked at 205 ° C. for 90 seconds on a hot plate and dried. Thereby, an organic antireflection film having a thickness of 90 nm was formed.
そして、該有機系反射防止膜上に、参考例1〜5、参考比較例1のレジスト組成物をそれぞれ、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で120℃、60秒間の条件でプレベーク(PAB)処理を行い、乾燥することにより、膜厚100nmのレジスト膜を形成した。 Then, the resist compositions of Reference Examples 1 to 5 and Reference Comparative Example 1 were applied on the organic antireflection film using a spinner, and prebaked (PAB) on a hot plate at 120 ° C. for 60 seconds. ) A resist film having a film thickness of 100 nm was formed by performing treatment and drying.
次に、ArF液浸露光装置NSR−S609B(ニコン社製;Dipole(in/out:0.78/0.97) w/POLANO;液浸媒体:水)により、マスクパターン(6%ハーフトーン)を介して、前記レジスト膜に対して、ArFエキシマレーザー(193nm)を選択的に照射した。 Next, using an ArF immersion exposure apparatus NSR-S609B (Nikon Corporation; Dipole (in / out: 0.78 / 0.97) w / POLANO; immersion medium: water), a mask pattern (6% halftone) Then, the resist film was selectively irradiated with an ArF excimer laser (193 nm).
そして、115℃で60秒間のPEB処理を行い、さらに23℃にて2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液で10秒間、アルカリ現像処理を行い、その後、純水を用いて水リンス30秒間を行い、振り切り乾燥を行った。 Then, PEB treatment was performed at 115 ° C. for 60 seconds, and further, alkali development treatment was carried out at 23 ° C. with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution for 10 seconds, and then water was added using pure water. Rinsing was performed for 30 seconds, and then shaken and dried.
続いて、100℃で45秒間のポストベークを行った。 Subsequently, post-baking was performed at 100 ° C. for 45 seconds.
その結果、いずれの例においても、ライン幅50nmの1:1ラインアンドスペース(LS)パターンが得られた。 As a result, in each example, a 1: 1 line and space (LS) pattern having a line width of 50 nm was obtained.
該LSパターンが形成される最適露光量Eop(mJ/cm2;感度)を求めた。その結果を表2に示す。 The optimum exposure dose Eop (mJ / cm 2 ; sensitivity) for forming the LS pattern was determined. The results are shown in Table 2.
[LWR(ラインワイズラフネス)評価]
前記露Eopにおいて形成したライン幅50nm、ピッチ100nmのLSパターンにおいて、測長SEM(走査型電子顕微鏡、加速電圧800V、商品名:S−9220、日立製作所社製)により、スペース幅を、スペースの長手方向に400箇所測定し、その結果から標準偏差(s)の3倍値(3s)を求め、400箇所の3sについて平均化した値を、LWRを示す尺度として算出した。その結果を表2に示す。
[LWR (line width roughness) evaluation]
In an LS pattern having a line width of 50 nm and a pitch of 100 nm formed in the dew Eop, the space width is measured by a length measuring SEM (scanning electron microscope, acceleration voltage 800 V, trade name: S-9220, manufactured by Hitachi, Ltd.). 400 points were measured in the longitudinal direction, and a triple value (3s) of the standard deviation (s) was obtained from the result, and a value averaged for 3s at 400 points was calculated as a scale indicating LWR. The results are shown in Table 2.
この3sの値が小さいほど、その線幅のラフネスが小さく、より均一幅のLSパターンが得られたことを意味する。 A smaller value of 3s means that the roughness of the line width is smaller, and an LS pattern having a more uniform width is obtained.
[パターン倒れの評価]
上記Eopを変化させた他は、上記と同様にしてLSパターンの形成を行い、パターンが倒れる直前のライン幅を測定した。
[Evaluation of pattern collapse]
The LS pattern was formed in the same manner as above except that the Eop was changed, and the line width immediately before the pattern collapsed was measured.
この値が小さいほど、レジストパターンの倒れにくさ(パターン倒れの耐性)が良好であることを意味する。 The smaller this value is, the better the resist pattern is less likely to fall (resistance to pattern fall).
[露光余裕度(ELマージン)の評価]
前記EopでLSパターンのラインがターゲット寸法(ライン幅50nm)の±5%(47.5nm〜52.5nm)の範囲内で形成される際の露光量を求め、次式によりELマージン(単位:%)を求めた。その結果を表2に示す。
[Evaluation of exposure margin (EL margin)]
In Eop, the exposure amount when the line of the LS pattern is formed within a range of ± 5% (47.5 nm to 52.5 nm) of the target dimension (line width 50 nm) is obtained, and the EL margin (unit: %). The results are shown in Table 2.
ELマージン(%)=(|E1−E2|/EOP)×100
E1:スペース幅47.5nmのLSパターンが形成された際の露光量(mJ/cm2)
E2:スペース幅52.5nmのLSパターンが形成された際の露光量(mJ/cm2)
なお、ELマージンは、その値が大きいほど、露光量の変動に伴うパターンサイズの変化量が小さいことを示す。
EL margin (%) = (| E1-E2 | / EOP) × 100
E1: Exposure amount (mJ / cm 2 ) when an LS pattern having a space width of 47.5 nm was formed
E2: exposure amount (mJ / cm 2 ) when an LS pattern having a space width of 52.5 nm was formed
Note that the larger the value of the EL margin, the smaller the change amount of the pattern size accompanying the change in the exposure amount.
[パターン形状評価]
上記50nmの1:1LSパターンが形成される最適露光量Eopにおいて形成されたパターンの断面形状を、走査型電子顕微鏡(商品名:S−4700、日立製作所製)を用いて観察し、その形状を以下の基準で評価した。結果を表2に示す.
○:矩形性が高く、良好である.
△:Top−round形状であり、矩形性が低い.
×:T−top形状であり、矩形性が低い.
[Pattern shape evaluation]
The cross-sectional shape of the pattern formed at the optimum exposure amount Eop at which the 50 nm 1: 1 LS pattern is formed is observed using a scanning electron microscope (trade name: S-4700, manufactured by Hitachi, Ltd.), and the shape is observed. Evaluation was made according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
○: The rectangularity is high and good.
Δ: Top-round shape and low rectangularity.
X: T-top shape and low rectangularity.
表2の結果から、参考例1〜5のレジスト組成物は、参考比較例1のレジスト組成物に比べて、LWR、ELマージン等のリソグラフィー特性及び形状が良好であり、且つ、パターン倒れが抑制されることが確認できた。 From the results in Table 2, the resist compositions of Reference Examples 1 to 5 have better lithography properties and shapes such as LWR and EL margin than the resist composition of Reference Comparative Example 1, and the pattern collapse is suppressed. It was confirmed that
Claims (8)
(各式中、R1は置換基を有していてもよい炭素数5以上の脂環式基または置換基を有していてもよい炭素数2以上の末端に重合性不飽和基を有する基であり、R 1 における前記置換基は、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化アルキル基または酸素原子(=O)である。Xは2価の連結基であり、当該2価の連結基は、次の(a)〜(c)の中から選ばれるいずれかの基である。
(a)置換基を有していてもよい直鎖状、分岐鎖状もしくは環状の脂肪族炭化水素基[該脂肪族炭化水素基における前記置換基はフッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化アルキル基、または酸素原子(=O)である]、
(b)置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基[該芳香族炭化水素基における前記置換基は、炭素数1〜5のアルキル基、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化アルキル基、または酸素原子(=O)である。]、
(c)「−O−、−C(=O)−O−、−C(=O)−NH−、−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、一般式−A−O−、−O−A−O−、−[A−C(=O)−O] m −、および−A−O−C(=O)−」から選ばれるいずれかの基。Aは前記(a)または(b)で定義される「2価の連結基」と同じ意味である。mは0〜3の整数である。Yは直鎖状、分岐鎖状もしくは環状のアルキレン基またはアリーレン基であり、Rfはフッ素原子を含む炭化水素基であり、M+はアルカリ金属イオンである。) The following general formula (1)
(In each formula, R 1 has a polymerizable unsaturated group at the terminal having 2 or more carbon atoms which may have a substituent, or an alicyclic group having 5 or more carbon atoms or which may have a substituent. The substituent in R 1 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, or It is an oxygen atom (= O) X is a divalent linking group, and the divalent linking group is any group selected from the following (a) to (c).
(A) a linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent [the substituent in the aliphatic hydrocarbon group is a fluorine atom or the number of carbon atoms substituted by a fluorine atom; 1 to 5 fluorinated alkyl groups, or an oxygen atom (= O)],
(B) an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent [the substituent in the aromatic hydrocarbon group is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom, or a carbon number substituted with a fluorine atom; 1 to 5 fluorinated alkyl groups, or an oxygen atom (= O). ],
(C) “—O—, —C (═O) —O—, —C (═O) —NH—, —C (═O) —, —O—C (═O) —O—, general formula Any group selected from —A—O—, —O—A—O—, — [A—C (═O) —O] m —, and —A—O—C (═O) —. A has the same meaning as the “divalent linking group” defined in (a) or (b) above. m is an integer of 0-3. Y is a linear, branched or cyclic alkylene group or arylene group, Rf is a hydrocarbon group containing a fluorine atom, and M + is an alkali metal ion. )
A+Z− (4)
によりオニウム塩交換する第2工程を含む、一般式(3)
(式中、R1 およびXの意味は、前記請求項1における意味と同じ。Yは直鎖状、分岐鎖状もしくは環状のアルキレン基またはアリーレン基であり、Rfはフッ素原子を含む炭化水素基であり、Z−は1価のアニオンであり、A+は下記一般式(a)で表されるスルホニウムカチオンもしくは下記一般式(b)で示されるヨードニウムカチオンである。)
Comprising a second step of exchanging onium salts by general formula (3)
(In the formula, the meanings of R 1 and X are the same as those in claim 1. Y is a linear, branched or cyclic alkylene group or arylene group, and Rf is a hydrocarbon group containing a fluorine atom.) Z − is a monovalent anion, and A + is a sulfonium cation represented by the following general formula (a) or an iodonium cation represented by the following general formula (b).
The production method according to claim 1, wherein R 1 is a methacryloyl group, X is “—C (═O) —O—”, and Rf is a trifluoromethyl group .
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