JP5864340B2 - Resist composition and method for producing resist pattern - Google Patents
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Description
本発明は、レジスト組成物及び該レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法等に関する。 The present invention relates to a resist composition, a method for producing a resist pattern using the resist composition, and the like.
特許文献1には、下記の構造単位からなる樹脂と、酸発生剤と、塩基性化合物と、溶剤とからなるレジスト組成物が記載されている。
Patent Document 1 describes a resist composition comprising a resin composed of the following structural units, an acid generator, a basic compound, and a solvent.
従来のレジスト組成物によって形成したレジストパターンにおいては、CD均一性が必ずしも満足できない場合があった。 In a resist pattern formed by a conventional resist composition, CD uniformity may not always be satisfied.
本発明は、以下の発明を含む。
[1](A)式(I)で表される構造単位を有し、アルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂、
(B)酸発生剤及び
(D)式(II)で表される化合物を含有するレジスト組成物。
[式(I)中、
T1は、置換基を有していてもよい炭素数3〜34のスルトン環を表す。
X1は、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
X2は、酸素原子又は−N(Rc)−(但し、Rcは水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基である。)を表す。
Z1は、*−X3−CO−O−、*−X3−CO−N(Rc)−、*−X3−O−CO−又は*−X3−N(Rc)−CO−(但し、Rcは水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。X3は炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。*はX2との結合手を表す。)で表される基、若しくは単結合を表す。
R1は、水素原子又はメチル基を表す。]
[式(II)中、
R2及びR3は、それぞれ独立に、炭素数1〜12の炭化水素基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜7のアシル基、炭素数2〜7のアシルオキシ基、炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基、ニトロ基又はハロゲン原子を表す。
m’及びn’は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表し、m’が2以上の場合、複数のR2は同一又は相異なり、n’が2以上の場合、複数のR3は同一又は相異なる。]
[2]環T1が、多環式のスルトン環である[1]記載のレジスト組成物。
[3]環T1が、式(T1)で表される環である[1]又は[2]記載のレジスト組成物。
[式(T1)中、
R4は、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキシ基、シアノ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基あるいは炭素数2〜4のアシル基を表す。
mは、0〜9の整数を表し、mが2以上のとき、複数のR4は同一又は相異なる。
*は、酸素原子との結合手を表す。]
[4]−X2−Z1−X1−が、−O−CH2−CH2−、−O−CH2−CH2−O−CO−CH2−又は−O−CH2−CH2−NH−CO−CH2−である[1]〜[3]のいずれか記載のレジスト組成物。
[5]さらに溶剤を含有する上記[1]〜[4]のいずれか記載のレジスト組成物。
[6](1)[1]〜[5]のいずれか記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程を含むレジストパターンの製造方法。
The present invention includes the following inventions.
[1] (A) a resin having a structural unit represented by formula (I), insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution, and soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid;
A resist composition containing (B) an acid generator and (D) a compound represented by formula (II).
[In the formula (I),
T 1 represents a sultone ring having 3 to 34 carbon atoms which may have a substituent.
X 1 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
X 2 represents an oxygen atom or —N (R c ) — (where R c is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms).
Z 1 is, * - X 3 -CO-O -, * - X 3 -CO-N (R c) -, * - X 3 -O-CO- or * -X 3 -N (R c) -CO -(Wherein R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, X 3 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, * represents a bond to X 2 ). Represents a group or a single bond.
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]
[In the formula (II),
R 2 and R 3 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 7 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 7 carbon atoms, or a carbon number. Represents 2 to 7 alkoxycarbonyl groups, nitro groups or halogen atoms.
m ′ and n ′ each independently represents an integer of 0 to 4, and when m ′ is 2 or more, the plurality of R 2 are the same or different, and when n ′ is 2 or more, the plurality of R 3 are Same or different. ]
[2] The resist composition according to [1], wherein the ring T 1 is a polycyclic sultone ring.
[3] The resist composition according to [1] or [2], wherein the ring T 1 is a ring represented by the formula (T1).
[In the formula (T1),
R 4 is a C 1-12 alkyl group optionally having a halogen atom or a hydroxy group, a halogen atom, a hydroxy group, an oxy group, a cyano group, a C 1-12 alkoxy group, a C 6-12 12 represents an aryl group having 12 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.
m represents an integer of 0 to 9, and when m is 2 or more, the plurality of R 4 are the same or different.
* Represents a bond with an oxygen atom. ]
[4] —X 2 —Z 1 —X 1 — is —O—CH 2 —CH 2 —, —O—CH 2 —CH 2 —O—CO—CH 2 — or —O—CH 2 —CH 2. The resist composition according to any one of [1] to [3], which is —NH—CO—CH 2 —.
[5] The resist composition according to any one of [1] to [4], further containing a solvent.
[6] (1) A step of applying the resist composition according to any one of [1] to [5] on a substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) A method for producing a resist pattern, comprising a step of heating the composition layer after exposure, and (5) a step of developing the composition layer after heating.
本発明のレジスト組成物によれば、CD均一性が良好なレジストパターンを製造することができる。 According to the resist composition of the present invention, a resist pattern with good CD uniformity can be produced.
本明細書では、「(メタ)アクリル系モノマー」とは、「CH2=CH−CO−」又は「CH2=C(CH3)−CO−」の構造を有するモノマーの少なくとも1種を意味する。同様に「(メタ)アクリレート」及び「(メタ)アクリル酸」とは、それぞれ「アクリレート及びメタクリレートの少なくとも1種」及び「アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも1種」を意味する。 In this specification, "(meth) acrylic monomer" means at least one monomer having the structure of "CH 2 = CH-CO-" or "CH 2 = C (CH 3) -CO- " To do. Similarly, “(meth) acrylate” and “(meth) acrylic acid” mean “at least one of acrylate and methacrylate” and “at least one of acrylic acid and methacrylic acid”, respectively.
〈レジスト組成物〉
本発明のレジスト組成物は、
(A)式(I)で表される構造単位を有し、アルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂(以下「樹脂(A)」という場合がある)、
(B)酸発生剤(以下「酸発生剤(B)」という場合がある)及び
(D)式(II)で表される化合物を含有する。
本発明のレジスト組成物は、さらに(E)溶剤(以下「溶剤(E)」という場合がある)を含有していることが好ましい。
<Resist composition>
The resist composition of the present invention comprises:
(A) Resin having a structural unit represented by the formula (I), insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution, and soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid (hereinafter sometimes referred to as “resin (A)”) ),
(B) an acid generator (hereinafter sometimes referred to as “acid generator (B)”) and (D) a compound represented by the formula (II).
The resist composition of the present invention preferably further contains (E) a solvent (hereinafter sometimes referred to as “solvent (E)”).
〈樹脂(A)〉
樹脂(A)は、式(I)で表される構造単位(以下「構造単位(I)」という場合がある)を有する。
[式(I)中、
環T1は、置換基を有していてもよい炭素数3〜34のスルトン環を表す。
X1は、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
X2は、酸素原子又は−N(Rc)−(但し、Rcは水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基である。)を表す。
Z1は、*−X3−CO−O−、*−X3−CO−N(Rc)−、*−X3−O−CO−又は*−X3−N(Rc)−CO−(但し、Rcは水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。X3は炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。*はX2との結合手を表す。)で表される基、若しくは単結合を表す。
R1は、水素原子又はメチル基を表す。]
<Resin (A)>
The resin (A) has a structural unit represented by the formula (I) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (I)”).
[In the formula (I),
Ring T 1 represents a C3-C34 sultone ring which may have a substituent.
X 1 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
X 2 represents an oxygen atom or —N (R c ) — (where R c is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms).
Z 1 is, * - X 3 -CO-O -, * - X 3 -CO-N (R c) -, * - X 3 -O-CO- or * -X 3 -N (R c) -CO -(Wherein R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, X 3 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, * represents a bond to X 2 ). Represents a group or a single bond.
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]
また、樹脂(A)は、アルカリ水溶液に不溶又は難溶であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂である。ここで、「酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る」とは、樹脂(A)が、酸に不安定な基(以下「酸不安定基」という場合がある)を有し、酸との接触前ではアルカリ水溶液に不溶又は難溶であるが、酸との接触後にアルカリ水溶液に可溶となることを意味する。従って、樹脂(A)は、構造単位(I)の1種のみ又は2種以上を含み、酸に不安定な基を有するモノマー(以下「酸不安定モノマー(a1)」という場合がある)に由来する構造単位を含む樹脂であることが好ましい。 The resin (A) is a resin that is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution and can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid. Here, “can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid” means that the resin (A) has an acid-labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid-labile group”), It means insoluble or hardly soluble in an aqueous alkali solution before contact, but becomes soluble in an aqueous alkali solution after contact with an acid. Therefore, the resin (A) is a monomer having only one or more structural units (I) and having an acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid labile monomer (a1)”). It is preferable that it is resin containing the derived structural unit.
樹脂(A)は、構造単位(I)及び酸不安定モノマー(a1)に由来する構造単位以外の構造単位を含んでいてもよい。このような構造単位としては、酸不安定基を有さないモノマー(以下「酸安定モノマー」という場合がある)に由来する構造単位、当該分野で公知のモノマー等が挙げられる。 The resin (A) may contain a structural unit other than the structural unit derived from the structural unit (I) and the acid labile monomer (a1). Examples of such a structural unit include a structural unit derived from a monomer having no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer”), a monomer known in the art, and the like.
〈式(I)で表される構造単位〉
式(I)の環T1におけるスルトン環は、環を構成する原子団として、−SO2−O−を含む環をいう。
スルトン環としては、例えば、以下の式(T1−1)、式(T1−2)、式(T1−3)及び式(T1−4)のいずれかで表される化合物を構成する水素原子のうちの1個を結合手に置き換えた構造である。スルトン環は、単環式であってもよいが、多環式であることが好ましい。多環式のスルトン環とは、環を構成する原子団として−SO2−O−を含む橋かけ環をいい、例えば、式(T1−1)又は式(T1−2)で表される環が挙げられる。なお、スルトン環基は、式(T1−2)で表される環のように、環を構成する原子団として、−SO2−O−以外に、さらにヘテロ原子を含んでいてもよい。ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子又は窒素原子が挙げられ、なかでも、好ましくは酸素原子である。
スルトン環が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基あるいは炭素数2〜4のアシル基等が挙げられる。
<Structural unit represented by formula (I)>
The sultone ring in the ring T 1 of the formula (I) refers to a ring containing —SO 2 —O— as an atomic group constituting the ring.
As the sultone ring, for example, a compound represented by any one of the following formula (T 1 -1), formula (T 1 -2), formula (T 1 -3) and formula (T 1 -4) is constituted. In this structure, one of the hydrogen atoms to be replaced is replaced with a bond. The sultone ring may be monocyclic but is preferably polycyclic. The polycyclic sultone ring refers to a bridged ring containing -SO 2 -O- as atomic group forming a ring, for example, represented by the formula (T 1 -1) or formula (T 1 -2) Ring. In addition, the sultone ring group may further include a hetero atom as an atomic group constituting the ring, in addition to —SO 2 —O—, like the ring represented by the formula (T 1 -2). Examples of the hetero atom include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom, and among them, an oxygen atom is preferable.
Examples of the substituent that the sultone ring may have include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms that may have a halogen atom or a hydroxy group, a halogen atom, a hydroxy group, a cyano group, and 1 to 12 carbon atoms. Examples thereof include an alkoxy group, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 12 carbon atoms, and an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。
ハロゲン原子を有するアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基及びトリヨードメチル基等が挙げられる。
ヒドロキシ基を有するアルキル基は、ヒドロキシメチル基、2−ヒドロキシエチル基等が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基などが挙げられる。
アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等が挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基及びナフチルエチル基などが挙げられる。
アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシ基にカルボニル基がさらに結合した基が挙げられる。
アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基などが挙げられる。
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group.
Examples of the alkyl group having a halogen atom include trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluorobutyl group, perfluorosec-butyl group, perfluorotert-butyl group, perfluoropentyl group, perfluorohexyl group, A trichloromethyl group, a tribromomethyl group, a triiodomethyl group, etc. are mentioned.
Examples of the alkyl group having a hydroxy group include a hydroxymethyl group and a 2-hydroxyethyl group.
Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, decyloxy group and dodecyloxy group.
Aryl groups include phenyl, naphthyl, anthryl, p-methylphenyl, p-tert-butylphenyl, p-adamantylphenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, biphenyl, phenanthryl. Group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl and the like.
Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, a naphthylmethyl group, and a naphthylethyl group.
Examples of the alkoxycarbonyl group include groups in which a carbonyl group is further bonded to an alkoxy group such as a methoxycarbonyl group or an ethoxycarbonyl group.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.
式(T1−1)〜式(T1−4)で表される環の置換基におけるアルキル基としては、炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、メチル基が好ましい。
ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有するアルキル基としては、好ましくは、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基及びトリフルオロメチル基等である。
アルコキシカルボニル基としては、炭素数6以下が好ましく、メトキシカルボニル基がさらに好ましい。
なお、構造単位(I)を誘導し得る化合物の製造が容易であるという観点から、スルトン環としては、置換基を有さないスルトン環が好ましい。
The alkyl group in the substituent of ring represented by the formula (T 1 -1) ~ formula (T 1 -4), preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably a methyl group.
The alkyl group having a halogen atom or a hydroxy group is preferably a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group, a trifluoromethyl group, or the like.
The alkoxycarbonyl group preferably has 6 or less carbon atoms, and more preferably a methoxycarbonyl group.
In addition, as a sultone ring, the sultone ring which does not have a substituent is preferable from a viewpoint that manufacture of the compound which can derive | guide | derive structural unit (I) is easy.
環T1としては、以下の式(T1’)で表される環が好ましい。
[式(T1’)中、
X11、X12及びX13は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子又はメチレン基を表す。
R41は、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキシ基、シアノ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基あるいは炭素数2〜4のアシル基を表す。
maは、0〜9の整数を表し、maが2以上のとき、複数のR41は同一又は相異なる。
*は、酸素原子との結合手を表す。]
The ring T 1 is preferably a ring represented by the following formula (T1 ′).
[In the formula (T1 ′),
X 11 , X 12 and X 13 each independently represent an oxygen atom, a sulfur atom or a methylene group.
R 41 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a halogen atom or a hydroxy group, a halogen atom, a hydroxy group, an oxy group, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. 12 represents an aryl group having 12 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.
ma represents an integer of 0 to 9, and when ma is 2 or more, the plurality of R 41 are the same or different.
* Represents a bond with an oxygen atom. ]
X11、X12及びX13は、それぞれ独立に、好ましくは酸素原子又はメチレン基であり、X11、X12及びX13のうち、1つが酸素原子である場合、残りの2つはメチレン基であるものが好ましい。1つが酸素原子である場合は、X11が酸素原子であるものが好ましい。
R41は、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基が好ましい。
X 11 , X 12 and X 13 are each independently preferably an oxygen atom or a methylene group. When one of X 11 , X 12 and X 13 is an oxygen atom, the remaining two are methylene groups. Are preferred. In the case where one is an oxygen atom, X 11 is preferably an oxygen atom.
R 41 is preferably a C 1-12 alkyl group which may have a halogen atom or a hydroxy group.
さらに、環T1としては、式(T1)で表される環がより好ましい。
[式(T1)中、
R4は、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキシ基、シアノ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシドジルオキシ基、炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基あるいは炭素数2〜4のアシル基を表す。
mは、0〜9の整数を表す。mが2以上のとき、複数のR4は同一又は相異なる。
*は、酸素原子との結合手を表す。]
式(T1’)におけるma及び式(T1)におけるmは、好ましくは0又は1であり、より好ましくは0である。
Further, the ring T 1 is more preferably a ring represented by the formula (T1).
[In the formula (T1),
R 4 is a C 1-12 alkyl group optionally having a halogen atom or a hydroxy group, a halogen atom, a hydroxy group, an oxy group, a cyano group, a C 1-12 alkoxy group, a C 6-12 It represents a 12 aryl group, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.
m represents an integer of 0 to 9. When m is 2 or more, the plurality of R 4 are the same or different.
* Represents a bond with an oxygen atom. ]
Ma in the formula (T1 ′) and m in the formula (T1) are preferably 0 or 1, and more preferably 0.
式(T1’)で表される環及び式(T1)で表される環としては、以下の環が挙げられる。
Examples of the ring represented by the formula (T1 ′) and the ring represented by the formula (T1) include the following rings.
X1のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;1−メチルブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基が挙げられる。
X1のアルカンジイル基としては、炭素数1〜4のアルカンジイル基が好ましく、メチレン基及びエチレン基がより好ましく、メチレン基がさらに好ましい。
X2は、酸素原子が好ましい。
Examples of the alkanediyl group of X 1 include a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,4-diyl group, and a pentane-1,5-diyl group. , A straight-chain alkanediyl group such as hexane-1,6-diyl group; 1-methylbutane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2- Examples thereof include branched alkanediyl groups such as diyl group, pentane-1,4-diyl group and 2-methylbutane-1,4-diyl group.
The alkanediyl group of X 1 is preferably an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methylene group and an ethylene group, and further preferably a methylene group.
X 2 is preferably an oxygen atom.
Z1が、*−X3−CO−N(Rc)−又は*−X3−N(Rc)−CO−である場合、Rcは水素原子が好ましい。
X3のアルカンジイル基としては、好ましくは直鎖のアルカンジイル基である。また、X3のアルカンジイル基は、炭素数は1〜3であるものが好ましく、メチレン基又はエチレン基がより好ましい。
When Z 1 is * —X 3 —CO—N (R c ) — or * —X 3 —N (R c ) —CO—, R c is preferably a hydrogen atom.
The alkanediyl group for X 3 is preferably a linear alkanediyl group. Further, the alkanediyl group of X 3 preferably has 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a methylene group or an ethylene group.
特に、式(I)における−X2−Z1−X1−は、−O−CH2−CH2−、−O−CH2−CH2−O−CO−CH2−又は−O−CH2−CH2−NH−CO−CH2−であるものがさらに好ましい。 In particular, —X 2 —Z 1 —X 1 — in formula (I) is —O—CH 2 —CH 2 —, —O—CH 2 —CH 2 —O—CO—CH 2 — or —O—CH. 2 -CH 2 -NH-CO-CH 2 - in which those are more preferred.
構造単位(I)の具体例を以下に示す。
Specific examples of the structural unit (I) are shown below.
式(aa−1)〜式(aa−24)のいずれかで表される構造単位(I)の具体例において、R1に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位(I)の具体例として挙げることができる。 In the specific example of the structural unit (I) represented by any one of the formulas (aa-1) to (aa-24), the structural unit in which the methyl group corresponding to R 1 is replaced with a hydrogen atom is also a structural unit ( Specific examples of I) can be mentioned.
構造単位(I)は、以下の式(I’)で表される化合物(以下「化合物(I’)」という)から誘導される。
[式(I’)中の符号はいずれも、前記と同義である。]
The structural unit (I) is derived from a compound represented by the following formula (I ′) (hereinafter referred to as “compound (I ′)”).
[All of the symbols in formula (I ′) are as defined above. ]
化合物(I’)は、以下の製造方法又はこれに準じた方法によって製造することができる。
化合物(I’)のうち、X2が酸素原子、Z1が単結合、X1がエチレン基である化合物(aa1)は、式(aa1−a)で表される化合物と式(aa1−b)で表される化合物とを、触媒の存在下、溶剤中で反応させることにより得ることができる。ここで用いる触媒としては、炭酸カリウム及びヨウ化カリウムが好ましく、溶剤としては、アセトニトリルが好ましい。
式中、Xは、ハロゲン原子を表し、その他の符号は上記と同義である。
Xのハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、中でもヨウ素原子が好ましい。
化合物(aa1−b)としては、上述の式(T1−1)〜式(T1−4)のいずれかで表される化合物において、これらの化合物構成する水素原子の1つがヒドロキシ基に置換された化合物などが挙げられる。このように化合物(aa1−b)を選択すれば、種々のスルトン環を有する化合物(aa1)を製造することができる。
化合物(aa1−b)の代表例として、市場から容易に入手できるものを例示すると、以下に示すものが挙げられる。
Compound (I ′) can be produced by the following production method or a method analogous thereto.
Among the compounds (I ′), the compound (aa1) in which X 2 is an oxygen atom, Z 1 is a single bond, and X 1 is an ethylene group includes a compound represented by the formula (aa1-a) and a formula (aa1-b) ) Can be obtained by reacting in a solvent in the presence of a catalyst. As the catalyst used here, potassium carbonate and potassium iodide are preferable, and as the solvent, acetonitrile is preferable.
In the formula, X represents a halogen atom, and other symbols are as defined above.
Examples of the halogen atom for X include a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and among them, an iodine atom is preferable.
As the compound (aa1-b), in the compound represented by any one of the above formulas (T 1 -1) to (T 1 -4), one of the hydrogen atoms constituting these compounds is substituted with a hydroxy group And the like. Thus, if compound (aa1-b) is selected, the compound (aa1) which has various sultone rings can be manufactured.
As typical examples of the compound (aa1-b), those readily available from the market are exemplified.
また、化合物(aa1−a)を、以下の式(aa1−a1)で表される化合物に置き換えることにより、X2が−NH−である化合物(I’)を製造することができる。
(式(aa1−a1)中の符号はいずれも、上記と同義である。)
式(aa1−a1)で表される化合物は、公知の方法により製造することができる。
Moreover, the compound (I ′) in which X 2 is —NH— can be produced by replacing the compound (aa1-a) with a compound represented by the following formula (aa1-a1).
(All symbols in formula (aa1-a1) have the same meaning as above.)
The compound represented by the formula (aa1-a1) can be produced by a known method.
化合物(aa1−a)は、公知の方法により製造することができる。
例えば、式(aa1−c)で表される化合物と式(aa1−d)で表される化合物とを、塩基触媒の存在下、溶剤中で反応させる方法が挙げられる。ここで用いる塩基触媒としてはピリジンが好ましく、溶剤としては、テトラヒドロフランが好ましい。
式(aa1−c)で表される化合物としては、メタクリル酸クロリドなどが挙げられる。このメタクリル酸クロリドは市場から容易に入手できる。
式(aa1−d)で表される化合物は、2-ハロエタノールであり、市場から容易に入手できる。このように市場から入手できるものの中でも、2-ヨードエタノールが好ましい。
Compound (aa1-a) can be produced by a known method.
For example, the method of making the compound represented by a formula (aa1-c) and the compound represented by a formula (aa1-d) react in a solvent in presence of a base catalyst is mentioned. The base catalyst used here is preferably pyridine, and the solvent is preferably tetrahydrofuran.
Examples of the compound represented by the formula (aa1-c) include methacrylic acid chloride. This methacrylic acid chloride is easily available from the market.
The compound represented by the formula (aa1-d) is 2-haloethanol and can be easily obtained from the market. Of those commercially available, 2-iodoethanol is preferred.
なお、式(aa1−d)で表される2−ハロエタノールを、2−ハロエチルアミンに置き換えれば、式(aa1−a1)で表される化合物を製造することもできる。また、2−ハロエチルアミンを用いる場合、必要に応じて、2−ハロエチルアミンに含まれるアミノ基を適当な保護基で保護してもよい。 In addition, the compound represented by a formula (aa1-a1) can also be manufactured if 2-haloethanol represented by a formula (aa1-d) is substituted by 2-haloethylamine. Moreover, when using 2-haloethylamine, you may protect the amino group contained in 2-haloethylamine with a suitable protective group as needed.
X2が酸素原子、Z1が−CH2−CH2−O−CO−、X1がメチレン基である場合の化合物(aa2)は、式(aa2−a)で表される化合物と式(aa2−b)で表される化合物とを、溶剤中で反応させることにより製造することができる。ここで用いる溶剤としては、アセトニトリルが好ましい。
式中の符号はいずれも、前記と同義である。
In the case where X 2 is an oxygen atom, Z 1 is —CH 2 —CH 2 —O—CO—, and X 1 is a methylene group, the compound (aa2) includes the compound represented by the formula (aa2-a) and the formula ( It can manufacture by making the compound represented by aa2-b) react in a solvent. As a solvent used here, acetonitrile is preferable.
All symbols in the formula are as defined above.
化合物(aa2−a)は、例えば、市場から容易に入手できるものとして、2−ヒドロキシエチルメタアクリレートなどがある。 Examples of the compound (aa2-a) that can be easily obtained from the market include 2-hydroxyethyl methacrylate.
化合物(aa2−b)は、例えば、式(aa2−c)で表される化合物と式(aa2−d)で表される化合物とを、溶剤中で反応させることにより製造することができる。ここで用いる溶剤としては、テトラヒドロフランが好ましい。
Compound (aa2-b) can be produced, for example, by reacting a compound represented by formula (aa2-c) with a compound represented by formula (aa2-d) in a solvent. Tetrahydrofuran is preferred as the solvent used here.
式(aa2−d)で表される化合物は、例えば、式(aa2−e)で表される化合物と式(aa2−f)で表される化合物とを、溶剤中で反応させることにより得ることができる。ここで用いる溶剤としては、クロロホルムが好ましい。
式(aa2−e)で表される化合物としては、例えば、以下で表される化合物などが挙げられる。この化合物は市場から容易に入手できる。
The compound represented by the formula (aa2-d) is obtained, for example, by reacting the compound represented by the formula (aa2-e) with the compound represented by the formula (aa2-f) in a solvent. Can do. As a solvent used here, chloroform is preferable.
As a compound represented by a formula (aa2-e), the compound represented by the following etc. is mentioned, for example. This compound is readily available from the market.
化合物(I’)としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
Examples of the compound (I ′) include the following compounds.
構造単位(I)の含有割合は、樹脂(A)の全構造単位(100モル%)に対して、2〜40モル%の範囲が好ましく、3〜35モル%の範囲がより好ましく、5〜30モル%の範囲がさらに好ましい。このような含有割合で構造単位(I)を有する樹脂(A)は、樹脂(A)製造時に用いる全モノマーの総モル量に対する化合物(I’)の使用モル量を調節することにより製造することができる。 The content of the structural unit (I) is preferably in the range of 2 to 40 mol%, more preferably in the range of 3 to 35 mol%, with respect to the total structural units (100 mol%) of the resin (A). The range of 30 mol% is more preferable. The resin (A) having the structural unit (I) in such a content ratio is produced by adjusting the molar amount of the compound (I ′) used relative to the total molar amount of all monomers used in the production of the resin (A). Can do.
〈酸不安定基モノマー(a1)〉
「酸に不安定な基」とは、脱離基を有し、酸と接触すると脱離基が脱離して、親水性基(例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基)を形成する基を意味する。酸に不安定な基としては、例えば、式(1)で表される基、式(2)で表される基などが挙げられる。
<Acid labile group monomer (a1)>
The “acid-labile group” means a group having a leaving group and leaving the leaving group upon contact with an acid to form a hydrophilic group (for example, a hydroxy group or a carboxy group). Examples of the acid labile group include a group represented by the formula (1) and a group represented by the formula (2).
[式(1)中、Ra1〜Ra3は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜20の脂環式炭化水素基を表すか、Ra1及びRa2は互いに結合して炭素数2〜20の2価の炭化水素基を形成する。*は結合手を表す。]
[式(2)中、Ra1’及びRa2’は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、Ra3’は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、Ra2’及びRa3’は互いに結合して炭素数2〜20の2価の炭化水素基を形成し、前記炭化水素基及び前記2価の炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O―又は―S−で置き換わってもよい。]
In Expression (1), R a1 ~R a3 each independently represent a cycloaliphatic hydrocarbon radical of the alkyl group or 3 to 20 carbon atoms having 1 to 8 carbon atoms, R a1 and R a2 are each Bonding to form a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms. * Represents a bond. ]
[In formula (2), R a1 ′ and R a2 ′ each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R a3 ′ represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R a2 ′ and R a3 ′ are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group and the divalent hydrocarbon group. May be replaced by -O- or -S-. ]
Ra1〜Ra3のアルキル基としては、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、オクチル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基、下記のような基等が挙げられる。
式(1)においては、Ra1〜Ra3の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜16である。
Examples of the alkyl group represented by R a1 to R a3 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group.
The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, and dimethylcyclohexane. Examples thereof include a cycloalkyl group such as a hexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a methylnorbornyl group, and the following groups.
In Formula (1), the alicyclic hydrocarbon group of R a1 to R a3 preferably has 3 to 16 carbon atoms.
Ra1及びRa2が互いに結合して2価の炭化水素基を形成する場合の−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)としては、例えば、下記の基が挙げられる。2価の炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜12である。
Examples of —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) in the case where R a1 and R a2 are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group include the following groups. The divalent hydrocarbon group preferably has 3 to 12 carbon atoms.
式(1)で表される酸に不安定な基としては、例えば、1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1〜Ra3がアルキル基である基、好ましくはtert−ブトキシカルボニル基)、2−アルキルアダマンタン−2−イルオキシカルボニル基(式(1)中、Ra1、Ra2及び炭素原子がアダマンチル基を形成し、Ra3がアルキル基である基)及び1−(アダマンタン−1−イル)−1−アルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2がアルキル基であり、Ra3がアダマンチル基である基)などが挙げられる。 Examples of the acid labile group represented by the formula (1) include a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 to R a3 are alkyl groups, preferably tert- Butoxycarbonyl group), 2-alkyladamantan-2-yloxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 , R a2 and a carbon atom form an adamantyl group, and R a3 is an alkyl group) and 1- (Adamantan-1-yl) -1-alkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups, and R a3 is an adamantyl group).
Ra1’〜Ra3’の炭化水素基としては、上述したように、例えば、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。
アルキル基及び脂環式炭化水素基は、上記と同様のものが挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group of R a1 ′ to R a3 ′ include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group as described above.
Examples of the alkyl group and alicyclic hydrocarbon group are the same as those described above.
Aromatic hydrocarbon groups include phenyl, naphthyl, anthryl, p-methylphenyl, p-tert-butylphenyl, p-adamantylphenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, biphenyl Groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups, aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.
式(2)においては、Ra1’及びRa2’のうち、少なくとも1つは水素原子であることが好ましい。
式(2)で表される基の具体例としては、例えば、以下の基が挙げられる。
In the formula (2), it is preferable that at least one of R a1 ′ and R a2 ′ is a hydrogen atom.
Specific examples of the group represented by the formula (2) include the following groups.
酸不安定モノマー(a1)は、好ましくは、酸に不安定な基と炭素−炭素二重結合とを有するモノマー、より好ましくは酸に不安定な基を有する(メタ)アクリル系モノマーである。 The acid labile monomer (a1) is preferably a monomer having an acid labile group and a carbon-carbon double bond, more preferably a (meth) acrylic monomer having an acid labile group.
酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーのうち、好ましくは、炭素数5〜20の脂環式炭化水素基を有するものが挙げられる。脂環式炭化水素基のような嵩高い構造を有する酸不安定モノマー(a1)を重合して得られる樹脂を使用すれば、レジストパターンの解像度を向上させることができる。 Among the (meth) acrylic monomers having an acid labile group, those having an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms are preferable. If a resin obtained by polymerizing an acid labile monomer (a1) having a bulky structure such as an alicyclic hydrocarbon group is used, the resolution of the resist pattern can be improved.
酸に不安定な基と脂環式炭化水素基とを有する(メタ)アクリル系モノマーとして、好ましくは式(a1−1)で表される構造単位を誘導するモノマー又は式(a1−2)で表される構造単位を誘導するモノマーが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。本明細書では、式(a1−1)で表される構造単位及び式(a1−2)で表される構造単位を、それぞれ構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)と、構造単位(a1−1)を誘導するモノマー及び構造単位(a1−2)を誘導するモノマーを、それぞれモノマー(a1−1)及びモノマー(a1−2)という場合がある。 As a (meth) acrylic monomer having an acid labile group and an alicyclic hydrocarbon group, preferably a monomer that derives a structural unit represented by the formula (a1-1) or a formula (a1-2) And monomers that derive the structural unit represented. These may be used alone or in combination of two or more. In this specification, the structural unit represented by the formula (a1-1) and the structural unit represented by the formula (a1-2) are represented by the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2), respectively. The monomer that derives the structural unit (a1-1) and the monomer that derives the structural unit (a1-2) may be referred to as a monomer (a1-1) and a monomer (a1-2), respectively.
[式(a1−1)及び式(a1−2)中、
La1及びLa2は、それぞれ独立に、−O−又は*−O−(CH2)k1−CO−O−を表し、k1は1〜7の整数を表し、*は−CO−との結合手を表す。
Ra4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ra6及びRa7は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基を表す。
m1は0〜14の整数を表す。
n1は0〜10の整数を表す。
n1’は0〜3の整数を表す。]
[In Formula (a1-1) and Formula (a1-2),
L a1 and L a2 each independently represent —O— or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—, k1 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bond to —CO—. Represents a hand.
R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a6 and R a7 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms.
m1 represents the integer of 0-14.
n1 represents an integer of 0 to 10.
n1 ′ represents an integer of 0 to 3. ]
La1及びLa2は、好ましくは、−O−又は*−O−(CH2)k1−CO−O−であり、より好ましくは−O−である。k1は、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1である。
Ra4及びRa5は、好ましくはメチル基である。
Ra6及びRa7のアルキル基としては、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、オクチル基等が挙げられる。Ra6及びRa7のアルキル基は、好ましくは炭素数6以下である。
Ra6及びRa7の脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基、下記のような基等が挙げられる。
m1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
n1’は好ましくは0又は1である。
L a1 and L a2 are preferably —O— or * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—, more preferably —O—. k1 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably 1.
R a4 and R a5 are preferably methyl groups.
Examples of the alkyl group for R a6 and R a7 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group. The alkyl group for R a6 and R a7 preferably has 6 or less carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group for R a6 and R a7 may be monocyclic or polycyclic, and examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, Examples thereof include cycloalkyl groups such as methylcyclohexyl group, dimethylcyclohexyl group, cycloheptyl group, and cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a methylnorbornyl group, and the following groups.
m1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 ′ is preferably 0 or 1.
式(a1−1)で表される構造単位を誘導するモノマーとしては、例えば、特開2010−204646号公報に記載されたモノマーが挙げられる。下式(a1−1−1)〜(a1−1−8)で表されるモノマーが好ましく、下式(a1−1−1)〜(a1−1−4)で表されるモノマーがより好ましい。
Examples of the monomer for deriving the structural unit represented by the formula (a1-1) include monomers described in JP 2010-204646 A. Monomers represented by the following formulas (a1-1-1) to (a1-1-8) are preferred, and monomers represented by the following formulas (a1-1-1) to (a1-1-4) are more preferred. .
式(a1−2)で表される構造単位を誘導するモノマーとしては、例えば、1−エチルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−エチルシクロヘキサン−1−イル(メタ)アクリレート、1−エチルシクロヘプタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−メチルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−イソプロピルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート等が挙げられる。下式(a1−2−1)〜(a1−2−12)で表されるモノマーが好ましく、下式(a1−2−3)〜(a1−2−4)及び下式(a1−2−9)〜(a1−2−10)で表されるモノマーがより好ましく、下式(a1−2−3)及び下式(a1−2−9)で表されるモノマーがさらに好ましい。
Examples of the monomer for deriving the structural unit represented by the formula (a1-2) include 1-ethylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate, 1-ethylcyclohexane-1-yl (meth) acrylate, 1- Examples include ethylcycloheptan-1-yl (meth) acrylate, 1-methylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate, 1-isopropylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate, and the like. Monomers represented by the following formulas (a1-2-1) to (a1-2-12) are preferred, and the following formulas (a1-2-3) to (a1-2-4) and the following formulas (a1-2-2) The monomers represented by 9) to (a1-2-10) are more preferable, and the monomers represented by the following formula (a1-2-3) and the following formula (a1-2-9) are more preferable.
樹脂(A)が式(a1−1)で表される構造単位及び/又は式(a1−2)で表される構造単位を含む場合、これらの合計含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常10〜95モル%であり、好ましくは15〜90モル%であり、より好ましくは20〜85モル%である。 When the resin (A) includes a structural unit represented by the formula (a1-1) and / or a structural unit represented by the formula (a1-2), the total content thereof is the total structure of the resin (A). It is 10-95 mol% normally with respect to a unit, Preferably it is 15-90 mol%, More preferably, it is 20-85 mol%.
他の酸不安定モノマー(a1)としては、例えば、酸不安定基(2)を有する(メタ)アクリル系モノマーである式(a1−5)で表されるモノマー(以下「モノマー(a1−5)」という場合がある)を用いてもよい。
式(a1−5)中、
R31は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
L1〜L3は、酸素原子、硫黄原子又は*−O−(CH2)k1−CO−O−で表される基を表す。ここで、k1は1〜7の整数を表し、*はカルボニル基(−CO−)との結合手である。
Z1は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基であり、該アルカンジイル基中に含まれるメチレン基は、オキシ基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
s1及びs1’は、それぞれ独立して、0〜4の整数を表す。
Examples of the other acid labile monomer (a1) include a monomer represented by the formula (a1-5) which is a (meth) acrylic monomer having an acid labile group (2) (hereinafter referred to as “monomer (a1-5)”. ) ”May be used.
In formula (a1-5),
R 31 represents a C 1-6 alkyl group which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
L 1 to L 3 represent an oxygen atom, a sulfur atom, or a group represented by * —O— (CH 2 ) k1 —CO—O—. Here, k1 represents an integer of 1 to 7, and * is a bond with a carbonyl group (—CO—).
Z 1 is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the methylene group contained in the alkanediyl group may be replaced with an oxy group or a carbonyl group.
s1 and s1 ′ each independently represents an integer of 0 to 4.
式(a1−5)においては、R31は、水素原子、メチル基及びトリフルオロメチル基が好ましい。
L1は、酸素原子が好ましい。
L2及びL3は、一方が酸素原子、他方が硫黄原子であると好ましい。
s1は、1が好ましい。
s1’は、0〜2の整数が好ましい。
Z1は、単結合又は−CH2−CO−O−が好ましい。
In formula (a1-5), R 31 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.
L 1 is preferably an oxygen atom.
One of L 2 and L 3 is preferably an oxygen atom and the other is a sulfur atom.
s1 is preferably 1.
s1 ′ is preferably an integer of 0 to 2.
Z 1 is preferably a single bond or —CH 2 —CO—O—.
モノマー(a1−5)としては、以下のモノマーが挙げられる。
Examples of the monomer (a1-5) include the following monomers.
樹脂(A)が、モノマー(a1−5)に由来する構造単位を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、3〜50モル%の範囲が好ましく、5〜45モル%の範囲がより好ましく、10〜40モル%の範囲がさらに好ましい。 When the resin (A) has a structural unit derived from the monomer (a1-5), the content is preferably in the range of 3 to 50 mol% with respect to the total structural unit of the resin (A), The range of 45 mol% is more preferable, and the range of 10 to 40 mol% is more preferable.
〈酸安定モノマー〉
酸安定モノマーとしては、好ましくは、ヒドロキシ基又はラクトン環を有するモノマーが挙げられる。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(以下「ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)」という場合がある)又はラクトン環を含有する酸安定モノマー(以下「ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)」という場合がある)に由来する構造単位を有する樹脂を使用すれば、レジストパターンの解像度及び基板との密着性を向上させることができる。
<Acid stable monomer>
As an acid stable monomer, Preferably, the monomer which has a hydroxyl group or a lactone ring is mentioned. Acid-stable monomer having a hydroxy group (hereinafter sometimes referred to as “acid-stable monomer having a hydroxy group (a2)”) or acid-stable monomer having a lactone ring (hereinafter referred to as “acid-stable monomer having a lactone ring (a3)”) If a resin having a structural unit derived from (sometimes) is used, the resolution of the resist pattern and the adhesion to the substrate can be improved.
〈ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)〉
レジスト組成物をKrFエキシマレーザ露光(248nm)、電子線又はEUV光などの高エネルギー線露光に用いる場合、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)として、好ましくは、ヒドロキシスチレン類であるフェノール性ヒドロキシ基を有する酸安定モノマーを使用する。短波長のArFエキシマレーザ露光(193nm)などを用いる場合は、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)として、好ましくは、式(a2−1)で表されるヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーを使用する。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<Acid-stable monomer having a hydroxy group (a2)>
When the resist composition is used for KrF excimer laser exposure (248 nm), high energy beam exposure such as electron beam or EUV light, the acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group is preferably a phenolic hydroxy which is a hydroxystyrene. An acid-stable monomer having a group is used. When using short-wavelength ArF excimer laser exposure (193 nm) or the like, the acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group is preferably an acid-stable monomer having a hydroxyadamantyl group represented by the formula (a2-1). use. The acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group may be used alone or in combination of two or more.
ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマーとして、式(a2−1)で表されるモノマーが挙げられる。
式(a2−1)中、
La3は、−O−又は*−O−(CH2)k2−CO−O−を表し、
k2は1〜7の整数を表す。*は−CO−との結合手を表す。
Ra14は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra15及びRa16は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はヒドロキシ基を表す。
o1は、0〜10の整数を表す。
Examples of the acid stable monomer having a hydroxyadamantyl group include a monomer represented by the formula (a2-1).
In formula (a2-1),
L a3 represents —O— or * —O— (CH 2 ) k2 —CO—O—,
k2 represents an integer of 1 to 7. * Represents a bond with -CO-.
R a14 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a15 and R a16 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxy group.
o1 represents an integer of 0 to 10.
式(a2−1)では、La3は、好ましくは、−O−、−O−(CH2)f1−CO−O−であり(前記f1は、1〜4の整数である)、より好ましくは−O−である。
Ra14は、好ましくはメチル基である。
Ra15は、好ましくは水素原子である。
Ra16は、好ましくは水素原子又はヒドロキシ基である。
o1は、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0又は1である。
In the formula (a2-1), L a3 is preferably, -O -, - O- (CH 2) f1 -CO-O- and is (wherein f1 is an integer of 1-4), more preferably Is —O—.
R a14 is preferably a methyl group.
R a15 is preferably a hydrogen atom.
R a16 is preferably a hydrogen atom or a hydroxy group.
o1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
ヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマー(a2−1)としては、例えば、特開2010−204646号公報に記載されたモノマーが挙げられる。下式(a2−1−1)〜(a2−1−6)で表されるモノマーが好ましく、下式(a2−1−1)〜(a2−1−4)で表されるモノマーがより好ましく、下式(a2−1−1)又は(a2−1−3)で表されるモノマーがさらに好ましい。
As an acid stable monomer (a2-1) which has a hydroxyadamantyl group, the monomer described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-204646 is mentioned, for example. Monomers represented by the following formulas (a2-1-1) to (a2-1-6) are preferred, and monomers represented by the following formulas (a2-1-1) to (a2-1-4) are more preferred. A monomer represented by the following formula (a2-1-1) or (a2-1-3) is more preferable.
樹脂(A)が、式(a2−1)で表されるモノマーに由来する構造単位を含む場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常3〜45モル%であり、好ましくは3〜40モル%であり、より好ましくは3〜35モル%である。 When the resin (A) includes a structural unit derived from the monomer represented by the formula (a2-1), the content is usually 3 to 45 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). Yes, preferably 3 to 40 mol%, more preferably 3 to 35 mol%.
〈ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)〉
酸安定モノマー(a3)が有するラクトン環は、例えば、β−プロピオラクトン環、γ−ブチロラクトン環、δ−バレロラクトン環のような単環でもよく、単環式のラクトン環と他の環との縮合環でもよい。これらラクトン環の中で、好ましくは、γ−ブチロラクトン環、又は、γ−ブチロラクトン環と他の環との縮合環が挙げられる。
<Acid-stable monomer having a lactone ring (a3)>
The lactone ring possessed by the acid stable monomer (a3) may be, for example, a monocycle such as a β-propiolactone ring, γ-butyrolactone ring, or δ-valerolactone ring, and a monocyclic lactone ring and other rings The condensed ring may be used. Among these lactone rings, a γ-butyrolactone ring or a condensed ring of γ-butyrolactone ring and another ring is preferable.
ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)は、好ましくは、式(a3−1)、式(a3−2)又は式(a3−3)で表される。これらの1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 The acid-stable monomer (a3) having a lactone ring is preferably represented by the formula (a3-1), the formula (a3-2) or the formula (a3-3). These 1 type may be used independently and may use 2 or more types together.
式(a3−1)〜式(a3−3)中、
La4〜La6は、それぞれ独立に、−O−又は*−O−(CH2)k3−CO−O−を表す。
k3は1〜7の整数を表す。*は−CO−との結合手を表す。
Ra18〜Ra20は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ra21は、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
p1は0〜5の整数を表す。
Ra22及びRa23は、それぞれ独立に、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
q1及びr1は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。p1が2以上のとき、複数のRa21は、同一でも異なってもよく、q1が2以上のとき、複数のRa22は、同一でも異なってもよく、r1が2以上のとき、複数のRa23は、同一でも異なってもよい。
In formula (a3-1) to formula (a3-3),
L a4 to L a6 each independently represent —O— or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—.
k3 represents an integer of 1 to 7. * Represents a bond with -CO-.
R a18 to R a20 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a21 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
p1 represents an integer of 0 to 5.
R a22 and R a23 each independently represent a carboxy group, a cyano group, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
q1 and r1 each independently represents an integer of 0 to 3. When p1 is 2 or more, the plurality of R a21 may be the same or different. When q1 is 2 or more, the plurality of R a22 may be the same or different. When r1 is 2 or more, a plurality of R a21 a23 may be the same or different.
Ra21〜Ra23のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert-ブチル基、sec-ブチル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group represented by R a21 to R a23 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group, and a sec-butyl group.
式(a3−1)〜式(a3−3)では、La4〜La6は、それぞれ独立に、−O−又は*−O−(CH2)k3−CO−O−であることが好ましく、より好ましくは−O−である。k3は、好ましくは1〜4の整数であり、より好ましくは1である。
Ra18〜Ra21は、好ましくはメチル基である。
Ra22及びRa23は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
p1〜r1は、それぞれ独立に、好ましくは0〜2、より好ましくは0又は1である。
In formula (a3-1) to formula (a3-3), L a4 to L a6 are preferably each independently —O— or * —O— (CH 2 ) k3 —CO—O—, More preferably, it is -O-. k3 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably 1.
R a18 to R a21 are preferably methyl groups.
R a22 and R a23 are each independently preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
p1 to r1 are each independently preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1.
ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)としては、特開2010−204646号公報に記載されたモノマーが挙げられる。下式(a3−1−1)〜(a3−1−4)、(a3−2−1)〜(a3−2−4)、(a3−3−1)〜(a3−3−4)で表されるモノマーが好ましく、下式(a3−1−1)〜(a3−1−2)、(a3−2−3)〜(a3−2−4)で表されるモノマーがより好ましく、下式(a3−1−1)又は(a3−2−3)で表されるモノマーがさらに好ましい。 Examples of the acid-stable monomer (a3) having a lactone ring include monomers described in JP 2010-204646 A. In the following formulas (a3-1-1) to (a3-1-4), (a3-2-1) to (a3-2-4), (a3-3-1) to (a3-3-4) Monomers represented by the following formulas (a3-1-1) to (a3-1-2) and (a3-2-3) to (a3-2-4) are more preferred, A monomer represented by formula (a3-1-1) or (a3-2-3) is more preferable.
樹脂(A)が、ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)に由来する構造単位を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常5〜70モル%であり、好ましくは10〜65モル%であり、より好ましくは10〜60モル%である。 When the resin (A) includes a structural unit derived from the acid-stable monomer (a3) having a lactone ring, the content is usually 5 to 70 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). , Preferably it is 10-65 mol%, More preferably, it is 10-60 mol%.
樹脂(A)が、酸不安定モノマー(a1)と酸安定モノマーとの共重合体である場合、酸不安定モノマー(a1)に由来する構造単位は、全構造単位100モル%に対して、好ましくは10〜80モル%、より好ましくは20〜60モル%である。
アダマンチル基を有するモノマーに由来する構造単位(特に構造単位(a1−1))の含有率は、好ましくは酸不安定モノマー(a1)に対して15モル%以上である。アダマンチル基を有するモノマーの比率が増えると、レジストパターンのドライエッチング耐性が向上する。
When the resin (A) is a copolymer of an acid labile monomer (a1) and an acid stable monomer, the structural unit derived from the acid labile monomer (a1) is based on 100 mol% of all structural units. Preferably it is 10-80 mol%, More preferably, it is 20-60 mol%.
The content of the structural unit derived from the monomer having an adamantyl group (particularly the structural unit (a1-1)) is preferably 15 mol% or more based on the acid labile monomer (a1). When the ratio of the monomer having an adamantyl group is increased, the dry etching resistance of the resist pattern is improved.
樹脂(A)は、好ましくは、式(I’)で表されるモノマーと、酸不安定モノマー(a1)と、酸安定モノマーとの共重合体である。この共重合体において、酸不安定モノマー(a1)は、より好ましくはアダマンチル基を有するモノマー(a1−1)及びシクロへキシル基又はシクロペンチル基を有するモノマー(a1−2)の少なくとも1種(さらに好ましくはアダマンチル基を有するモノマー(a1−1))である。また、酸安定モノマーは、好ましくは、ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)及び/又はラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)である。ヒドロキシ基を有する酸安定モノマー(a2)は、好ましくはヒドロキシアダマンチル基を有する酸安定モノマー(a2−1)であり、ラクトン環を有する酸安定モノマー(a3)は、より好ましくはγ−ブチロラクトン環を有する酸安定モノマー(a3−1)及びγ−ブチロラクトン環とノルボルナン環との縮合環を有する酸安定モノマー(a3−2)の少なくとも1種である。 The resin (A) is preferably a copolymer of a monomer represented by the formula (I ′), an acid labile monomer (a1), and an acid stable monomer. In this copolymer, the acid labile monomer (a1) is more preferably at least one of a monomer (a1-1) having an adamantyl group and a monomer (a1-2) having a cyclohexyl group or a cyclopentyl group (further, The monomer (a1-1)) having an adamantyl group is preferable. The acid stable monomer is preferably an acid stable monomer (a2) having a hydroxy group and / or an acid stable monomer (a3) having a lactone ring. The acid-stable monomer (a2) having a hydroxy group is preferably an acid-stable monomer (a2-1) having a hydroxyadamantyl group, and the acid-stable monomer (a3) having a lactone ring is more preferably a γ-butyrolactone ring. The acid-stable monomer (a3-1) and the acid-stable monomer (a3-2) having a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and a norbornane ring.
樹脂(A)を構成する各構造単位は、1種のみ又は2種以上を組み合わせて用いてもよく、これら構造単位を誘導するモノマーを用いて、公知の重合法(例えばラジカル重合法)によって製造することができる。
樹脂(A)の重量平均分子量は、好ましくは、2,500以上(より好ましくは3,000以上、さらに好ましくは4,000以上)、50,000以下(より好ましくは30,000以下、さらに好ましくは15,000以下)である。
Each structural unit constituting the resin (A) may be used alone or in combination of two or more, and is produced by a known polymerization method (for example, radical polymerization method) using a monomer that derives these structural units. can do.
The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,500 or more (more preferably 3,000 or more, more preferably 4,000 or more), 50,000 or less (more preferably 30,000 or less, and further preferably 15,000 or less).
本発明のレジスト組成物には、上述した樹脂(A)以外の樹脂、例えば、上述した酸不安定モノマー(a1)に由来する構造単位、酸安定モノマーに由来する構造単位の他、当該分野で用いられる公知のモノマーに由来する構造単位からなる樹脂が含有されていてもよい。
本発明のレジスト組成物が、樹脂(A)以外の樹脂を含む場合、これらの含有率は、本発明のレジスト組成物に含まれる樹脂(A)の合計量に対して、通常0.1〜50質量%であり、好ましくは0.5〜30質量%であり、より好ましくは1〜20質量%である。
The resist composition of the present invention includes resins other than the resin (A) described above, for example, structural units derived from the acid labile monomer (a1) described above, structural units derived from the acid stable monomer, A resin composed of a structural unit derived from a known monomer used may be contained.
When the resist composition of this invention contains resin other than resin (A), these content rates are 0.1-0.1 normally with respect to the total amount of resin (A) contained in the resist composition of this invention. It is 50 mass%, Preferably it is 0.5-30 mass%, More preferably, it is 1-20 mass%.
本発明のレジスト組成物においては、樹脂の含有率は、好ましくは、レジスト組成物の固形分中80質量%以上である。本明細書において「組成物中の固形分」とは、後述する溶剤(E)を除いたレジスト組成物成分の合計を意味する。組成物中の固形分及びこれに対する樹脂(A)の含有率は、例えば、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段で測定することができる。 In the resist composition of the present invention, the resin content is preferably 80% by mass or more in the solid content of the resist composition. In the present specification, the “solid content in the composition” means the total of resist composition components excluding the solvent (E) described later. The solid content in the composition and the content of the resin (A) relative thereto can be measured, for example, by a known analysis means such as liquid chromatography or gas chromatography.
〈酸発生剤(B)〉
酸発生剤(B)は、非イオン系とイオン系とに分類されるが、本発明のレジスト組成物においては、いずれを用いてもよい。非イオン系酸発生剤としては、有機ハロゲン化物、スルホネートエステル類(例えば2−ニトロベンジルエステル、芳香族スルホネート、オキシムスルホネート、N−スルホニルオキシイミド、N−スルホニルオキシイミド、スルホニルオキシケトン、ジアゾナフトキノン 4−スルホネート)、スルホン類(例えばジスルホン、ケトスルホン、スルホニルジアゾメタン)等が挙げられる。イオン系酸発生剤としては、オニウムカチオンを含むオニウム塩(例えばジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩)等が挙げられる。オニウム塩のアニオンとしては、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、スルホニルメチドアニオン等が挙げられる。
<Acid generator (B)>
The acid generator (B) is classified into a nonionic type and an ionic type, and any of them may be used in the resist composition of the present invention. Examples of the nonionic acid generator include organic halides, sulfonate esters (for example, 2-nitrobenzyl ester, aromatic sulfonate, oxime sulfonate, N-sulfonyloxyimide, N-sulfonyloxyimide, sulfonyloxyketone, diazonaphthoquinone 4). -Sulfonate), sulfones (for example, disulfone, ketosulfone, sulfonyldiazomethane) and the like. Examples of the ionic acid generator include onium salts containing onium cations (for example, diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts) and the like. Examples of the anion of the onium salt include a sulfonate anion, a sulfonylimide anion, and a sulfonylmethide anion.
酸発生剤(B)としては、例えば特開昭63−26653号、特開昭55−164824号、特開昭62−69263号、特開昭63−146038号、特開昭63−163452号、特開昭62−153853号、特開昭63−146029号、米国特許第3,779,778号、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、欧州特許第126,712号等に記載の放射線によって酸を発生する化合物を使用することができる。 Examples of the acid generator (B) include JP-A 63-26653, JP-A 55-164824, JP-A 62-69263, JP-A 63-146038, JP-A 63-163452, JP-A-62-153853, JP-A-63-146029, US Pat. No. 3,779,778, US Pat. No. 3,849,137, German Patent No. 3914407, European Patent No. 126,712 The compound which generate | occur | produces an acid by the radiation as described in etc. can be used.
酸発生剤(B)は、好ましくはフッ素含有酸発生剤であり、より好ましくは式(B1)で表されるスルホン酸塩である。 The acid generator (B) is preferably a fluorine-containing acid generator, more preferably a sulfonate represented by the formula (B1).
[式(B1)中、
Q1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Lb1は、単結合又は2価の炭素数1〜17の飽和炭化水素基を表し、前記2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよい炭素数1〜18のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表し、前記アルキル基及び前記脂環式炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−、−SO2−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
Z+は、有機カチオンを表す。]
[In the formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represents a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group is replaced by —O— or —CO—. May be.
Y represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and the alkyl group and the above —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group may be replaced by —O—, —SO 2 — or —CO—.
Z + represents an organic cation. ]
Q1及びQ2のペルフルオロアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基などが挙げられる。
式(B1)では、Q1及びQ2は、それぞれ独立に、好ましくはトリフルオロメチル基又はフッ素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。
Examples of the perfluoroalkyl group for Q 1 and Q 2 include a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, and a perfluoropentyl group. And perfluorohexyl group.
In formula (B1), Q 1 and Q 2 are each independently preferably a trifluoromethyl group or a fluorine atom, more preferably a fluorine atom.
Lb1の2価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルカンジイル基、分岐状アルカンジイル基、単環式又は多環式の脂環式飽和炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち2種以上を組み合わせたものでもよい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、トリデカン−1,13−ジイル基、テトラデカン−1,14−ジイル基、ペンタデカン−1,15−ジイル基、ヘキサデカン−1,16−ジイル基、ヘプタデカン−1,17−ジイル基、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基及びプロパン−2,2−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;
直鎖状アルカンジイル基に、アルキル基(特に、炭素数1〜4のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等)の側鎖を有したもの、例えば、1−メチルブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基;
シクロブタン−1,3−ジイル基、シクロペンタン−1,3−ジイル基、シクロヘキサン−1,4−ジイル基、シクロオクタン−1,5−ジイル基等のシクロアルカンジイル基である単環式の2価の脂環式飽和炭化水素基;
ノルボルナン−1,4−ジイル基、ノルボルナン−2,5−ジイル基、アダマンタン−1,5−ジイル基、アダマンタン−2,6−ジイル基等の多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group for L b1 include a linear alkanediyl group, a branched alkanediyl group, a monocyclic or polycyclic alicyclic saturated hydrocarbon group, and among these groups, Two or more types may be combined.
Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1 , 6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane-1,11-diyl group , Dodecane-1,12-diyl group, tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, hexadecane-1,16-diyl group, heptadecane-1, Linear alkanediyl groups such as 17-diyl group, ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group and propane-2,2-diyl group;
An alkyl group (particularly an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group); For example, 1-methylbutane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4 A branched alkanediyl group such as a diyl group or 2-methylbutane-1,4-diyl group;
Monocyclic 2 which is a cycloalkanediyl group such as cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, cyclooctane-1,5-diyl group Valent alicyclic saturated hydrocarbon group;
Polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, adamantane-2,6-diyl group, etc. Groups and the like.
Lb1の飽和炭化水素基に含まれる−CH2−が−O−又は−CO−で置き換わった基としては、例えば、式(b1−1)〜式(b1−6)が挙げられる。式(b1−1)〜式(b1−6)は、その左右を式(B1)に合わせて記載しており、それぞれ*で表される2つの結合手のうち、左側でC(Q1)(Q2)−と結合し、右側で−Yと結合する。以下の式(b1−1)〜式(b1−6)の具体例も同様である。 Examples of the group in which —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group of L b1 is replaced by —O— or —CO— include formula (b1-1) to formula (b1-6). The formula (b1-1) to the formula (b1-6) are written in accordance with the formula (B1) on the left and right sides, and C (Q 1 ) on the left side of two bonds represented by *, respectively. (Q 2 ) Bonded to-and bonded to -Y on the right side. The same applies to specific examples of the following formulas (b1-1) to (b1-6).
式(b1−1)〜式(b1−6)中、
Lb2は、単結合又は炭素数1〜15の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb3は、単結合又は炭素数1〜12の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb4は、炭素数1〜13の2価の飽和炭化水素基を表す。但しLb3及びLb4の炭素数上限は13である。
Lb5は、炭素数1〜15の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb6及びLb7は、それぞれ独立に、炭素数1〜15の2価の飽和炭化水素基を表す。但しLb6及びLb7の炭素数上限は16である。
Lb8は、炭素数1〜14の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb9及びLb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜11の2価の飽和炭化水素基を表す。但しLb9及びLb10の炭素数上限は12である。
中でも、Lb1は、好ましくは式(b1−1)〜式(b1−4)のいずれか、より好ましくは式(b1−1)又は式(b1−2)、さらに好ましくは式(b1−1)で表される2価の基である。特に好ましくは、Lb2が単結合又は−CH2−である式(b1−1)で表される2価の基である。
In formula (b1-1) to formula (b1-6),
L b2 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b3 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
L b4 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms. However, the upper limit of the carbon number of L b3 and L b4 is 13.
L b5 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L b6 and L b7 each independently represent a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms. However, the upper limit of the carbon number of L b6 and L b7 is 16.
L b8 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.
L b9 and L b10 each independently represent a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 11 carbon atoms. However, the upper limit of the carbon number of L b9 and L b10 is 12.
Among them, L b1 is preferably any one of formula (b1-1) to formula (b1-4), more preferably formula (b1-1) or formula (b1-2), and still more preferably formula (b1-1). ) Represented by a divalent group. Particularly preferred is a divalent group represented by the formula (b1-1) wherein L b2 is a single bond or —CH 2 —.
式(b1−1)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-1) include the following.
式(b1−2)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-2) include the following.
式(b1−3)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-3) include the following.
式(b1−4)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-4) include the following.
式(b1−5)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-5) include the following.
式(b1−6)で表される2価の基としては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (b1-6) include the following.
Yのアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基などのアルキル基が挙げられ、好ましくは、炭素数1〜6のアルキル基が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、例えば、以下の式(Y1)〜(Y11)に示す基が挙げられる。
Yの脂環式炭化水素基に含まれる−CH2−が−O−、−SO2−又は−CO−で置き換わった基としては、例えば、式(Y12)〜式(Y26)で表される基が挙げられる。
Examples of the alkyl group for Y include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, heptyl group, 2 -Alkyl groups, such as an ethylhexyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group, a dodecyl group, are mentioned, Preferably, a C1-C6 alkyl group is mentioned.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group include groups represented by the following formulas (Y1) to (Y11).
Examples of the group in which —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group of Y is replaced by —O—, —SO 2 — or —CO— are represented by formulas (Y12) to (Y26). Groups.
なかでも、好ましくは式(Y1)〜式(Y19)のいずれかで表される基であり、より好ましくは式(Y11)、式(Y14)、式(Y15)又は式(Y19)で表される基であり、さらに好ましくは式(Y11)又は式(Y14)で表される基である。 Especially, it is preferably a group represented by any one of formulas (Y1) to (Y19), more preferably represented by formula (Y11), formula (Y14), formula (Y15) or formula (Y19). And more preferably a group represented by formula (Y11) or formula (Y14).
Yにおけるアルキル基及び脂環式炭化水素基の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキソ基、炭素数1〜12のアルキル基、ヒドロキシ基含有炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜16の脂環式炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、炭素数2〜4のアシル基、グリシジルオキシ基又は−(CH2)j2−O−CO−Rb1基(式中、Rb1は、炭素数1〜16のアルキル基、炭素数3〜16の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。j2は、0〜4の整数を表す)などが挙げられる。
Yの置換基であるアルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びアラルキル基等は、さらに置換基を有していてもよい。ここでの置換基は、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキソ基等が挙げられる。
Examples of the substituent of the alkyl group and alicyclic hydrocarbon group in Y include, for example, a halogen atom, a hydroxy group, an oxo group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a hydroxy group-containing alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, carbon C3-C16 alicyclic hydrocarbon group, C1-C12 alkoxy group, C6-C18 aromatic hydrocarbon group, C7-C21 aralkyl group, C2-C4 acyl group , Glycidyloxy group or — (CH 2 ) j2 —O—CO—R b1 group (wherein R b1 is an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, or carbon Represents an aromatic hydrocarbon group of formula 6 to 18. j2 represents an integer of 0 to 4.
The alkyl group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, aralkyl group, and the like, which are substituents for Y, may further have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, a halogen atom, a hydroxy group, and an oxo group.
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
ヒドロキシ基含有アルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基などが挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基;トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル、フェネチル、フェニルプロピル、トリチル、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等が挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基などが挙げられる。
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
Examples of the hydroxy group-containing alkyl group include a hydroxymethyl group and a hydroxyethyl group.
Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, decyloxy group and dodecyloxy group.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include phenyl group, naphthyl group, anthryl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group; tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group. , Aryl groups such as biphenyl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.
Examples of the aralkyl group include benzyl, phenethyl, phenylpropyl, trityl, naphthylmethyl group, naphthylethyl group and the like.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.
Yとしては、例えば以下のものが挙げられる。
Examples of Y include the following.
なお、Yがアルキル基であり、かつLb1が炭素数1〜17の2価の脂肪族炭化水素基である場合、Yと結合する該2価の脂肪族炭化水素基のメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わっていることが好ましい。この場合、Yのアルキル基を構成するメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基で置き換わらない。 When Y is an alkyl group and L b1 is a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, the methylene group of the divalent aliphatic hydrocarbon group bonded to Y is oxygen It is preferably replaced by an atom or a carbonyl group. In this case, the methylene group constituting the alkyl group of Y is not replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Yは、好ましくは置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは置換基(例えば、オキソ基、ヒドロキシ基等)を有していてもよいアダマンチル基であり、さらに好ましくはアダマンチル基、ヒドロキシアダマンチル基又はオキソアダマンチル基である。 Y is preferably an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, more preferably a substituent (for example, an oxo group, a hydroxy group, etc.). A good adamantyl group, more preferably an adamantyl group, a hydroxyadamantyl group or an oxoadamantyl group.
式(B1)で表される塩におけるスルホン酸アニオンとしては、好ましくは、式(b1−1−1)〜式(b1−1−9)で表されるアニオンが挙げられる。以下の式においては、符号の定義は上記と同じ意味であり、Rb2及びRb3は、それぞれ独立に炭素数1〜4のアルキル基(好ましくは、メチル基)を表す。
式(B1)で表される塩におけるスルホン酸アニオンとしては、具体的には、特開2010−204646号公報に記載されたアニオンが挙げられる。
The sulfonate anion in the salt represented by the formula (B1) is preferably an anion represented by the formula (b1-1-1) to the formula (b1-1-9). In the following formulas, the definitions of the symbols have the same meaning as described above, and R b2 and R b3 each independently represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (preferably a methyl group).
Specific examples of the sulfonate anion in the salt represented by the formula (B1) include the anions described in JP 2010-204646 A.
酸発生剤(B)に含まれるカチオンは、有機オニウムカチオン、例えば、有機スルホニウムカチオン、有機ヨードニウムカチオン、有機アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン、有機ホスホニウムカチオンなどが挙げられ、好ましくは、有機スルホニウムカチオン又は有機ヨードニウムカチオンであり、より好ましくは、アリールスルホニウムカチオンである。 Examples of the cation contained in the acid generator (B) include organic onium cations such as organic sulfonium cation, organic iodonium cation, organic ammonium cation, benzothiazolium cation, and organic phosphonium cation, and preferably organic sulfonium cation. Or it is an organic iodonium cation, More preferably, it is an aryl sulfonium cation.
式(B1)中のZ+は、好ましくは式(b2−1)〜式(b2−4)のいずれかで表される。 Z + in formula (B1) is preferably represented by any of formula (b2-1) to formula (b2-4).
式(b2−1)〜式(b2−4)において、
Rb4〜Rb6は、それぞれ独立に、炭素数1〜30の炭化水素基を表し、この炭化水素基は、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基及び炭素数6〜18の芳香族炭化水素基が好ましい。前記アルキル基は、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を有していてもよく、前記脂環式炭化水素基は、ハロゲン原子、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基を有していてもよく、前記芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を有していてもよい。また、Rb4とRb5が一緒になってヘテロ原子を有してもよい環を形成してもよい。
Rb7及びRb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
m2及びn2は、それぞれ独立に、0〜5の整数を表し、m2が2以上であるとき、複数のRb7は同一又は相異なり、n2が2以上であるとき、複数のRb8は同一又は相異なる。
Rb9及びRb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜18のアルキル基又は炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表すか、Rb9とRb10とは、それらが結合する硫黄原子とともに互いに結合して3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)を形成する。該環に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わってもよい。
Rb11は、水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。
Rb11とRb12は、それらが結合する−CH−CO−とともに3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)を形成していてもよい。該環に含まれるメチレン基は、酸素原子、硫黄原子又はカルボニル基に置き換わってもよい。
Rb12は、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表し、該芳香族炭化水素基は、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜12のアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
In formula (b2-1) to formula (b2-4),
R b4 to R b6 each independently represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and this hydrocarbon group is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms. And an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. The alkyl group may have a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the alicyclic hydrocarbon group includes a halogen atom and a carbon number. The aromatic hydrocarbon group may have 2 to 4 acyl groups or glycidyloxy groups, and the aromatic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or an alicyclic group having 3 to 18 carbon atoms. You may have a hydrocarbon group or a C1-C12 alkoxy group. R b4 and R b5 may be combined to form a ring that may have a hetero atom.
R b7 and R b8 each independently represent a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
m2 and n2 each independently represents an integer of 0 to 5, and when m2 is 2 or more, the plurality of R b7 are the same or different, and when n2 is 2 or more, the plurality of R b8 are the same or Different.
R b9 and R b10 each independently represent an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or R b9 and R b10 are a sulfur atom to which they are bonded. Together with each other to form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring). The methylene group contained in the ring may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group.
R b11 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
R b11 and R b12 may form a 3- to 12-membered ring (preferably a 3- to 7-membered ring) with —CH—CO— to which they are bonded. The methylene group contained in the ring may be replaced with an oxygen atom, a sulfur atom or a carbonyl group.
R b12 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the aromatic hydrocarbon group has It may be substituted with an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an alkylcarbonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms.
Rb13〜Rb18は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
Lb11は、酸素原子又は硫黄原子を表す。
o2、p2、s2及びt2は、それぞれ独立に、0〜5の整数を表す。
q2及びr2は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表す。
u2は0又は1を表す。
o2が2以上のとき、複数のRb13は同一又は相異なり、p2が2以上のとき、複数のRb14は同一又は相異なり、q2が2以上のとき、複数のRb15は同一又は相異なり、r2が2以上のとき、複数のRb16は同一又は相異なり、s2が2以上のとき、複数のRb17は同一又は相異なり、t2が2以上のとき、複数のRb18は、同一又は相異なる。
R b13 to R b18 each independently represent a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
L b11 represents an oxygen atom or a sulfur atom.
o2, p2, s2, and t2 each independently represents an integer of 0 to 5.
q2 and r2 each independently represents an integer of 0 to 4.
u2 represents 0 or 1.
When o2 is 2 or more, multiple R b13 are the same or different, when p2 is 2 or more, multiple R b14 are the same or different, and when q2 is 2 or more, multiple R b15 are the same or different , When r2 is 2 or more, a plurality of R b16 are the same or different, when s2 is 2 or more, a plurality of R b17 are the same or different, and when t2 is 2 or more, a plurality of R b18 are the same or different Different.
アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基、下記のような基等が挙げられる。*は、アダマンタン環又はシクロヘキサン環との結合手を表す。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and 2-ethylhexyl group. .
The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, and dimethylcyclohexane. Examples thereof include a cycloalkyl group such as a hexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a methylnorbornyl group, and the following groups. * Represents a bond with an adamantane ring or a cyclohexane ring.
Aromatic hydrocarbon groups include phenyl, naphthyl, anthryl, p-methylphenyl, p-tert-butylphenyl, p-adamantylphenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, biphenyl Groups, phenanthryl groups, 2,6-diethylphenyl groups, aryl groups such as 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基などが挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基などが挙げら
れる。
アルキルカルボニルオキシ基としては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n−ブチルカルボニルオキシ基、sec−ブチルカルボニルオキシ基、tert−ブチルカルボニルオキシ基、ペンチルカルボニルオキシ基、ヘキシルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基及び2−エチルヘキシルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, decyloxy group and dodecyloxy group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.
Examples of the alkylcarbonyloxy group include a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, an n-propylcarbonyloxy group, an isopropylcarbonyloxy group, an n-butylcarbonyloxy group, a sec-butylcarbonyloxy group, a tert-butylcarbonyloxy group, Examples thereof include a pentylcarbonyloxy group, a hexylcarbonyloxy group, an octylcarbonyloxy group, and a 2-ethylhexylcarbonyloxy group.
Rb9〜Rb12のアルキル基は、好ましくは炭素数1〜12であり、特に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基などが好ましい。
Rb9〜Rb11の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜18、より好ましくは炭素数4〜12であり、特に、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基及びイソボルニル基などが好ましい。
Rb12の芳香族炭化水素基は、フェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−シクロへキシルフェニル基、4−メトキシフェニル基、ビフェニリル基及びナフチル基などが好ましい。
Rb12の芳香族炭化水素基とアルキル基が結合したものは、典型的にはアラルキル基である。
The alkyl group of R b9 to R b12 preferably has 1 to 12 carbon atoms, and in particular, a methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group , A pentyl group, a hexyl group, an octyl group and a 2-ethylhexyl group are preferred.
The alicyclic hydrocarbon group of R b9 to R b11 preferably has 3 to 18 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms, and in particular, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl. Group, cyclodecyl group, 2-alkyladamantan-2-yl group, 1- (adamantan-1-yl) alkane-1-yl group and isobornyl group are preferable.
The aromatic hydrocarbon group for R b12 includes a phenyl group, a 4-methylphenyl group, a 4-ethylphenyl group, a 4-tert-butylphenyl group, a 4-cyclohexylphenyl group, a 4-methoxyphenyl group, a biphenylyl group, and A naphthyl group and the like are preferable.
A group in which an aromatic hydrocarbon group of R b12 and an alkyl group are bonded is typically an aralkyl group.
Rb4とRb5が一緒になって形成してもよいイオウ原子を含む環としては、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよく、イオウ原子を1以上含むものであれば、さらに、1以上のイオウ原子及び/又は1以上の酸素原子を含んでいてもよい。該環としては、炭素数3〜18の環が好ましく、炭素数4〜13の環がより好ましい。 The ring containing a sulfur atom which R b4 and R b5 may form together may be any of monocyclic, polycyclic, aromatic, non-aromatic, saturated and unsaturated rings. If it contains one or more sulfur atoms, it may further contain one or more sulfur atoms and / or one or more oxygen atoms. As the ring, a ring having 3 to 18 carbon atoms is preferable, and a ring having 4 to 13 carbon atoms is more preferable.
Rb9とRb10とが結合する硫黄原子とともに形成する環としては、例えば、チオラン−1−イウム環(テトラヒドロチオフェニウム環)、チアン−1−イウム環及び1,4−オキサチアン−4−イウム環などが挙げられる。
Rb11とRb12とが結合する−CH−CO−とともに形成する環としては、例えば、オキソシクロヘプタン環、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環及びオキソアダマンタン環などが挙げられる。
Examples of the ring formed together with the sulfur atom to which R b9 and R b10 are bonded include, for example, a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and 1,4-oxathian-4-ium. A ring etc. are mentioned.
Examples of the ring formed with —CH—CO— in which R b11 and R b12 are bonded include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring.
カチオン(b2−1)〜カチオン(b2−4)の中でも、好ましくは、カチオン(b2−1)であり、より好ましくは、式(b2−1−1)で表されるカチオンであり、特に好ましくは、トリフェニルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=x2=0)、ジフェニルトリルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=0、x2=1であり、Rb21がメチル基である。)又はトリトリルスルホニウムカチオン(式(b2−1−1)中、v2=w2=x2=1であり、Rb19、Rb20及びRb21がいずれもメチル基である。)である。 Among the cations (b2-1) to (b2-4), the cation (b2-1) is preferable, and the cation represented by the formula (b2-1-1) is more preferable. Are triphenylsulfonium cations (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = x2 = 0), diphenyltolylsulfonium cations (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = 0, x2 = 1 And R b21 is a methyl group.) Or a tolylsulfonium cation (in formula (b2-1-1), v2 = w2 = x2 = 1, and R b19 , R b20 and R b21 are all methyl. Group.)
式(b2−1−1)中、
Rb19〜Rb21は、それぞれ独立に、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表す。また、Rb19〜Rb21から選ばれる2つが一緒になってヘテロ原子を有してもよい環を形成してもよい。
v2、w2及びx2は、それぞれ独立に0〜5の整数(好ましくは0又は1)を表す。
v2が2以上のとき、複数のRb19は同一又は相異なり、w2が2以上のとき、複数のRb20は同一又は相異なり、x2が2以上のとき、複数のRb21は同一又は相異なる。
なかでも、Rb19〜Rb21は、それぞれ独立に、好ましくは、ハロゲン原子(より好ましくはフッ素原子)、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルキル基、又は炭素数1〜12のアルコキシ基である。
In formula (b2-1-1),
R b19 to R b21 are each independently a halogen atom (more preferably a fluorine atom) hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or an alicyclic group having 3 to 18 carbon atoms. Represents a hydrocarbon group. It is also possible to form two of which may have a hetero atom together ring selected from R b19 to R b21.
v2, w2 and x2 each independently represent an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1).
When v2 is 2 or more, the plurality of R b19 are the same or different, when w2 is 2 or more, the plurality of R b20 are the same or different, and when x2 is 2 or more, the plurality of R b21 are the same or different. .
Among them, R b19 to R b21 are preferably each independently a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. .
Z+の有機カチオンとしては、具体的には、特開2010−204646号公報に記載されたカチオンが挙げられる。 Specific examples of the organic cation for Z + include the cations described in JP 2010-204646 A.
酸発生剤(B1)は、上述のスルホン酸アニオン及び有機カチオンの組合せである。上述のアニオンとカチオンとは任意に組み合わせることができ、好ましくは、アニオン(b1−1−1)〜アニオン(b1−1−9)のいずれかとカチオン(b2−1−1)との組合せ、並びにアニオン(b1−1−3)〜(b1−1−5)のいずれかとカチオン(b2−3)との組合せが挙げられる。 The acid generator (B1) is a combination of the above-described sulfonate anion and organic cation. The above-mentioned anion and cation can be arbitrarily combined, and preferably a combination of any one of anion (b1-1-1) to anion (b1-1-9) and cation (b2-1-1), and A combination of any one of anions (b1-1-3) to (b1-1-5) and a cation (b2-3) may be mentioned.
酸発生剤(B1)としては、好ましくは、式(B1−1)〜式(B1−20)で表される塩が挙げられ、より好ましくは、トリフェニルスルホニウムカチオン又はトリトリルスルホニウムカチオンを含む酸発生剤(B1−1)、(B1−2)、式(B1−3)、(B1−6)、式(B1−7)、(B1−11)、(B1−12)、(B1−13)及び(B1−14)が挙げられる。 The acid generator (B1) is preferably a salt represented by the formula (B1-1) to the formula (B1-20), more preferably an acid containing a triphenylsulfonium cation or a tolylsulfonium cation. Generator (B1-1), (B1-2), Formula (B1-3), (B1-6), Formula (B1-7), (B1-11), (B1-12), (B1-13) ) And (B1-14).
酸発生剤(B)の含有量は、樹脂(A)の含有量100質量部に対して、好ましくは1質量部以上(より好ましくは3質量部以上)、好ましくは30質量部以下(より好ましくは25質量部以下)である。
本発明のレジストにおいては、酸発生剤(B)は、単独でも複数種を同時に用いてもよい。
The content of the acid generator (B) is preferably 1 part by mass or more (more preferably 3 parts by mass or more), preferably 30 parts by mass or less (more preferably) with respect to 100 parts by mass of the resin (A). Is 25 parts by mass or less).
In the resist of the present invention, the acid generator (B) may be used alone or in combination of two or more.
〈式(II)で表される化合物〉
式(II)で表される化合物(以下「化合物(II)」という場合がある)を以下に示す。
[式(II)中、
R2及びR3は、それぞれ独立に、炭素数1〜12の炭化水素基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜7のアシル基、炭素数2〜7のアシルオキシ基、炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基、ニトロ基又はハロゲン原子を表す。
m’及びn’は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表し、m’が2以上の場合、複数のR2は同一又は相異なり、n’が2以上の場合、複数のR3は同一又は相異なる。]
<Compound represented by formula (II)>
A compound represented by the formula (II) (hereinafter sometimes referred to as “compound (II)”) is shown below.
[In the formula (II),
R 2 and R 3 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 7 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 7 carbon atoms, or a carbon number. Represents 2 to 7 alkoxycarbonyl groups, nitro groups or halogen atoms.
m ′ and n ′ each independently represents an integer of 0 to 4, and when m ′ is 2 or more, the plurality of R 2 are the same or different, and when n ′ is 2 or more, the plurality of R 3 are Same or different. ]
式(II)で表される化合物(以下「化合物(II)」という場合がある)においては、R2及びR3の炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。
脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ノニル基等のアルキル基が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、単環式及び多環式のいずれでもよく、飽和及び不飽和のいずれでもよい。例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロノニル基、シクロドデシル基等のシクロアルキル基、ノルボニル基、アダマンチル基等が挙げられる。特に、脂環式炭化水素が好ましい。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−プロピルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、4−ブチルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−ヘキシルフェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基、アントリル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、アントリル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
これらの組み合わせとしては、アルキル−シクロアルキル基、シクロアルキル−アルキル基、アラルキル基(例えば、フェニルメチル基、1−フェニルエチル基、2−フェニルエチル基、1−フェニル−1−プロピル基、1−フェニル−2−プロピル基、2−フェニル−2−プロピル基、3−フェニル−1−プロピル基、4−フェニル−1−ブチル基、5−フェニル−1−ペンチル基、6−フェニル−1−ヘキシル基等)等が挙げられる。
In the compound represented by the formula (II) (hereinafter sometimes referred to as “compound (II)”), the hydrocarbon group of R 2 and R 3 includes an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, Aromatic hydrocarbon groups and combinations thereof are exemplified.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, and nonyl group.
The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic, and may be either saturated or unsaturated. Examples thereof include cycloalkyl groups such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclononyl group, and cyclododecyl group, norbornyl group, adamantyl group, and the like. In particular, alicyclic hydrocarbons are preferred.
As aromatic hydrocarbon group, phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 2-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 4-propylphenyl group 4-isopropylphenyl group, 4-butylphenyl group, 4-t-butylphenyl group, 4-hexylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, anthryl group, p-adamantylphenyl group, tolyl group, xylyl group, cumenyl group , Aryl groups such as mesityl group, biphenyl group, anthryl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.
These combinations include alkyl-cycloalkyl groups, cycloalkyl-alkyl groups, aralkyl groups (eg, phenylmethyl group, 1-phenylethyl group, 2-phenylethyl group, 1-phenyl-1-propyl group, 1- Phenyl-2-propyl group, 2-phenyl-2-propyl group, 3-phenyl-1-propyl group, 4-phenyl-1-butyl group, 5-phenyl-1-pentyl group, 6-phenyl-1-hexyl Group) and the like.
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。
アシル基としては、アセチル基、プロパノイル基、ベンゾイル基、シクロヘキサンカルボニル基等が挙げられる。
アシルオキシ基としては、上記アシル基にオキシ基(−O−)が結合した基等が挙げられる。
アルコキシカルボニル基としては、上記アルコキシ基にカルボニル基(−CO−)が結合した基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。
Examples of the alkoxy group include a methoxy group and an ethoxy group.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propanoyl group, a benzoyl group, and a cyclohexanecarbonyl group.
Examples of the acyloxy group include a group in which an oxy group (—O—) is bonded to the acyl group.
Examples of the alkoxycarbonyl group include a group in which a carbonyl group (—CO—) is bonded to the above alkoxy group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom.
式(II)においては、R2及びR3は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基、炭素数2〜4のアルコキシカルボニル基、ニトロ基又はハロゲン原子が好ましい。
m’及びn’は、それぞれ独立に、0〜2の整数が好ましい。m’が2以上の場合、複数のR2は同一又は相異なり、n’が2以上の場合、複数のR3は同一又は相異なる。
In Formula (II), R 2 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or 2 to 4 carbon atoms. And an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, a nitro group, or a halogen atom is preferable.
m ′ and n ′ are each independently preferably an integer of 0 to 2. When m ′ is 2 or more, the plurality of R 2 are the same or different, and when n ′ is 2 or more, the plurality of R 3 are the same or different.
化合物(II)としては、以下の化合物が挙げられる。
Examples of the compound (II) include the following compounds.
化合物(I)は、「Tetrahedron Vol. 45, No. 19, p6281-6296」に記載の方法で製造することができる。また、化合物(I)は、市販されている化合物を用いることができる。 Compound (I) can be produced by the method described in “Tetrahedron Vol. 45, No. 19, p6281-6296”. Compound (I) may be a commercially available compound.
化合物(II)の含有率は、レジスト組成物の固形分中、好ましくは、0.01〜5質量%程度であり、より好ましく0.01〜3質量%程度であり、特に好ましく0.01〜1質量%程度である。 The content of compound (II) is preferably about 0.01 to 5% by mass, more preferably about 0.01 to 3% by mass, and particularly preferably 0.01 to 5% by mass in the solid content of the resist composition. About 1% by mass.
〈溶剤(E)〉
本発明のレジスト組成物に含有される溶剤(E)の含有率は、例えばレジスト組成物中90質量%以上、好ましくは92質量%以上、より好ましくは94質量%以上であり、例えば99.9質量%以下、好ましくは99質量%以下である。溶剤(E)の含有率は、例えば液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段で測定できる。
<Solvent (E)>
The content rate of the solvent (E) contained in the resist composition of this invention is 90 mass% or more in a resist composition, for example, Preferably it is 92 mass% or more, More preferably, it is 94 mass% or more, for example, 99.9. It is not more than mass%, preferably not more than 99 mass%. The content rate of a solvent (E) can be measured by well-known analysis means, such as a liquid chromatography or a gas chromatography, for example.
溶剤(E)としては、例えば、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールエーテル類;乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル及びピルビン酸エチルのようなエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン及びシクロヘキサノンのようなケトン類;γ−ブチロラクトンのような環状エステル類;等を挙げることができる。溶剤(E)は、1種を単独で含有してもよく、2種以上を含有してもよい。 Examples of the solvent (E) include glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether; ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate and And esters such as ethyl pyruvate; ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone; cyclic esters such as γ-butyrolactone; A solvent (E) may contain 1 type independently, and may contain 2 or more types.
〈塩基性化合物(以下「塩基性化合物(C)」という場合がある)〉
本発明のレジスト組成物においては、クエンチャーとして作用する塩基性化合物(C)を含有していてもよい。
塩基性化合物(C)は、好ましくは塩基性の含窒素有機化合物であり、例えばアミン及びアンモニウム塩が挙げられる。アミンとしては、脂肪族アミン及び芳香族アミンが挙げられる。脂肪族アミンとしては、第一級アミン、第二級アミン及び第三級アミンが挙げられる。塩基性化合物(C)として、好ましくは、式(C1)で表される化合物〜式(C8)で表される化合物が挙げられ、より好ましくは式(C1−1)で表される化合物が挙げられる。
<Basic compound (hereinafter sometimes referred to as “basic compound (C)”)>
The resist composition of the present invention may contain a basic compound (C) that acts as a quencher.
The basic compound (C) is preferably a basic nitrogen-containing organic compound, and examples thereof include amines and ammonium salts. Examples of amines include aliphatic amines and aromatic amines. Aliphatic amines include primary amines, secondary amines and tertiary amines. The basic compound (C) is preferably a compound represented by the formula (C1) to a compound represented by the formula (C8), more preferably a compound represented by the formula (C1-1). It is done.
[式(C1)中、Rc1、Rc2及びRc3は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を表し、該アルキル基及び該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、アミノ基又は炭素数1〜6のアルコキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基で置換されていてもよい。] [In formula (C1), R c1 , R c2 and R c3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. 10 represents an aromatic hydrocarbon group, and the hydrogen atom contained in the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, an amino group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, The hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms, or an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms. It may be substituted with a group hydrocarbon group. ]
[式(C1−1)中、Rc2及びRc3は、上記と同じ意味を表す。
Rc4は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素又は炭素数6〜10の芳香族炭化水素基を表す。
m3は0〜3の整数を表し、m3が2以上のとき、複数のRc4は同一又は相異なる。]
[In Formula (C1-1), R c2 and R c3 represent the same meaning as described above.
R c4 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms.
m3 represents an integer of 0 to 3, and when m3 is 2 or more, the plurality of R c4 are the same or different. ]
[式(C2)、式(C3)及び式(C4)中、Rc5、Rc6、Rc7及びRc8は、それぞれ独立に、Rc1と同じ意味を表す。
Rc9は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜6の脂環式炭化水素基又は炭素数2〜6のアルカノイル基を表す。
n3は0〜8の整数を表し、n3が2以上のとき、複数のRc9は同一又は相異なる。]
[In Formula (C2), Formula (C3) and Formula (C4), R c5 , R c6 , R c7 and R c8 each independently represent the same meaning as R c1 .
R c9 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, or an alkanoyl group having 2 to 6 carbon atoms.
n3 represents an integer of 0 to 8, and when n3 is 2 or more, the plurality of R c9 are the same or different. ]
[式(C5)及び式(C6)中、Rc10、Rc11、Rc12、Rc13及びRc16は、それぞれ独立に、Rc1と同じ意味を表す。
Rc14、Rc15及びRc17は、それぞれ独立に、Rc4と同じ意味を表す。
o3及びp3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、o3が2以上であるとき、複数のRc14は同一又は相異なり、p3が2以上であるとき、複数のRc15は、同一又は相異なる。
Lc1は、炭素数1〜6のアルカンジイル基、−CO−、−C(=NH)−、−S−又はこれらを組合せた2価の基を表す。]
[In Formula (C5) and Formula (C6), R c10 , R c11 , R c12 , R c13 and R c16 each independently represent the same meaning as R c1 .
R c14 , R c15 and R c17 each independently represent the same meaning as R c4 .
o3 and p3 each independently represent an integer of 0 to 3, when o3 is 2 or more, the plurality of R c14 are the same or different, and when p3 is 2 or more, the plurality of R c15 are the same or Different.
L c1 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, —CO—, —C (═NH) —, —S—, or a divalent group obtained by combining these. ]
[式(C7)及び式(C8)中、Rc18、Rc19及びRc20は、それぞれ独立に、Rc4と同じ意味を表す。
q3、r3及びs3は、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、q3が2以上であるとき、複数のRc18は同一又は相異なり、r3が2以上であるとき、複数のRc19は同一又は相異なり、及びs3が2以上であるとき、複数のRc20は同一又は相異なる。
Lc2は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基、−CO−、−C(=NH)−、−S−又はこれらを組合せた2価の基を表す。]
Wherein (C7) and formula (C8), R c18, R c19 and R c20 in each occurrence independently represent the same meaning as R c4.
q3, r3 and s3 each independently represents an integer of 0 to 3, and when q3 is 2 or more, the plurality of R c18 are the same or different, and when r3 is 2 or more, the plurality of R c19 are the same. Or when different and when s3 is 2 or more, the plurality of R c20 are the same or different.
L c2 represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, —CO—, —C (═NH) —, —S—, or a divalent group obtained by combining these. ]
式(C1)〜式(C8)においては、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルコキシ基、アルカンジイル基は、上述したものと同様のものが挙げられる。
アルカノイル基としては、アセチル基、2−メチルアセチル基、2,2−ジメチルアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ペンタノイル基、2,2−ジメチルプロピオニル基等が挙げられる。
In the formulas (C1) to (C8), examples of the alkyl group, the alicyclic hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon group, the alkoxy group, and the alkanediyl group are the same as those described above.
Examples of the alkanoyl group include acetyl group, 2-methylacetyl group, 2,2-dimethylacetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, pentanoyl group, and 2,2-dimethylpropionyl group.
式(C1)で表される化合物としては、1−ナフチルアミン、2−ナフチルアミン、アニリン、ジイソプロピルアニリン、2−,3−又は4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、ジフェニルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔2−(2−メトキシエトキシ)エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノ−1,2−ジフェニルエタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタン等が挙げられ、好ましくはジイソプロピルアニリンが挙げられ、特に好ましくは2,6−ジイソプロピルアニリンが挙げられる。 Examples of the compound represented by the formula (C1) include 1-naphthylamine, 2-naphthylamine, aniline, diisopropylaniline, 2-, 3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N, N- Dimethylaniline, diphenylamine, hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, tributylamine, tri Pentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyl Hexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctylamine, methyldinonylamine, methyldidecylamine, ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonyl Amine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamine, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diamino-1,2- Examples include diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, and preferably diisopropyl. Piruanirin. Particularly preferred include 2,6-diisopropylaniline.
式(C2)で表される化合物としては、ピペラジン等が挙げられる。
式(C3)で表される化合物としては、モルホリン等が挙げられる。
式(C4)で表される化合物としては、ピペリジン及び特開平11−52575号公報に記載されているピペリジン骨格を有するヒンダードアミン化合物等が挙げられる。
式(C5)で表される化合物としては、2,2’−メチレンビスアニリン等が挙げられる。
式(C6)で表される化合物としては、イミダゾール、4−メチルイミダゾール等が挙げられる。
式(C7)で表される化合物としては、ピリジン、4−メチルピリジン等が挙げられる。
式(C8)で表される化合物としては、1,2−ジ(2−ピリジル)エタン、1,2−ジ(4−ピリジル)エタン、1,2−ジ(2−ピリジル)エテン、1,2−ジ(4−ピリジル)エテン、1,3−ジ(4−ピリジル)プロパン、1,2−ジ(4−ピリジルオキシ)エタン、ジ(2−ピリジル)ケトン、4,4’−ジピリジルスルフィド、4,4’−ジピリジルジスルフィド、2,2’−ジピリジルアミン、2,2’−ジピコリルアミン、ビピリジン等が挙げられる。
Examples of the compound represented by the formula (C2) include piperazine.
Examples of the compound represented by the formula (C3) include morpholine.
Examples of the compound represented by the formula (C4) include piperidine and hindered amine compounds having a piperidine skeleton described in JP-A No. 11-52575.
Examples of the compound represented by the formula (C5) include 2,2′-methylenebisaniline.
Examples of the compound represented by the formula (C6) include imidazole and 4-methylimidazole.
Examples of the compound represented by the formula (C7) include pyridine and 4-methylpyridine.
Examples of the compound represented by the formula (C8) include 1,2-di (2-pyridyl) ethane, 1,2-di (4-pyridyl) ethane, 1,2-di (2-pyridyl) ethene, 1, 2-di (4-pyridyl) ethene, 1,3-di (4-pyridyl) propane, 1,2-di (4-pyridyloxy) ethane, di (2-pyridyl) ketone, 4,4′-dipyridyl sulfide 4,4′-dipyridyl disulfide, 2,2′-dipyridylamine, 2,2′-dipiconylamine, bipyridine and the like.
アンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、3−(トリフルオロメチル)フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ブチルアンモニウムサリチラート及びコリン等が挙げられる。 As ammonium salts, tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, 3- (trifluoromethyl) phenyltrimethyl Ammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium salicylate, choline and the like can be mentioned.
塩基性化合物(C)の含有率は、レジスト組成物の固形分中、好ましくは、0.01〜5質量%程度であり、より好ましく0.01〜3質量%程度であり、特に好ましく0.01〜1質量%程度である。 The content of the basic compound (C) in the solid content of the resist composition is preferably about 0.01 to 5% by mass, more preferably about 0.01 to 3% by mass, and particularly preferably 0.8. It is about 01 to 1% by mass.
〈その他の成分(以下「その他の成分(F)」という場合がある)〉
本発明のレジスト組成物は、必要に応じて、その他の成分(F)を含有していてもよい。その他の成分(F)に特に限定はなく、レジスト分野で公知の添加剤、例えば、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤、染料等を利用できる。
<Other components (hereinafter sometimes referred to as “other components (F)”)>
The resist composition of this invention may contain the other component (F) as needed. The other component (F) is not particularly limited, and additives known in the resist field, such as sensitizers, dissolution inhibitors, surfactants, stabilizers, dyes, and the like can be used.
<レジスト組成物の調製>
本発明のレジスト組成物は、樹脂(A)、酸発生剤(B)及び式(II)で表される化合物、並びに必要に応じて用いられる溶剤(E)、塩基性化合物(C)、樹脂(A)以外の樹脂及びその他の成分(F)を混合することにより調製することができる。混合順は任意であり、特に限定されるものではない。混合する際の温度は、10〜40℃の範囲から、樹脂などの種類や樹脂等の溶剤(E)に対する溶解度等に応じて適切な温度範囲を選ぶことができる。混合時間は、混合温度に応じて、0.5〜24時間の中から適切な時間を選ぶことができる。なお、混合手段も特に制限はなく、攪拌混合などを用いることができる。
各成分を混合した後は、孔径0.003〜0.2μm程度のフィルターを用いてろ過することが好ましい。
<Preparation of resist composition>
The resist composition of the present invention comprises a resin (A), an acid generator (B), a compound represented by formula (II), and a solvent (E), a basic compound (C), a resin used as necessary. It can be prepared by mixing a resin other than (A) and other component (F). The mixing order is arbitrary and is not particularly limited. The temperature at the time of mixing can select an appropriate temperature range from the range of 10-40 degreeC according to the kind etc. of resin, the solubility with respect to solvent (E), such as resin. An appropriate mixing time can be selected from 0.5 to 24 hours depending on the mixing temperature. The mixing means is not particularly limited, and stirring and mixing can be used.
After mixing each component, it is preferable to filter using a filter having a pore size of about 0.003 to 0.2 μm.
〈レジストパターンの製造方法〉
本発明のレジストパターンの製造方法は、
(1)本発明のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程を含む。
<Method for producing resist pattern>
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises:
(1) The process of apply | coating the resist composition of this invention on a board | substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) The process of heating the composition layer after exposure, (5) The process of developing the composition layer after a heating is included.
レジスト組成物の基体上への塗布は、スピンコーター等、通常、用いられる装置によって行うことができる。 Application of the resist composition onto the substrate can be performed by a commonly used apparatus such as a spin coater.
塗布後の組成物を乾燥することにより、溶剤を除去し、組成物層を形成する。乾燥は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて溶剤を蒸発させること(いわゆるプリベーク)により行うか、あるいは減圧装置を用いて行い、溶剤が除去された組成物層を形成する。この場合の温度は、例えば、50〜200℃程度が好ましい。また、圧力は、1〜1.0×105Pa程度が好ましい。 By drying the composition after coating, the solvent is removed and a composition layer is formed. Drying is performed, for example, by evaporating the solvent using a heating device such as a hot plate (so-called pre-baking) or using a decompression device to form a composition layer from which the solvent has been removed. The temperature in this case is preferably about 50 to 200 ° C., for example. The pressure is preferably about 1 to 1.0 × 10 5 Pa.
得られた組成物層は、通常、露光機を用いて露光する。露光機は、液浸露光機であってもよい。この際、通常、求められるパターンに相当するマスクを介して露光が行われる。露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2エキシマレーザ(波長157nm)のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源(YAG又は半導体レーザ等)からのレーザ光を波長変換して遠紫外域または真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの、電子線や、超紫外光(EUV)を照射するもの等、種々のものを用いることができる。 The obtained composition layer is usually exposed using an exposure machine. The exposure machine may be an immersion exposure machine. At this time, exposure is usually performed through a mask corresponding to a required pattern. Exposure light sources include those that emit laser light in the ultraviolet region such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), solid-state laser light source (YAG or semiconductor laser) Etc.) Using various lasers such as those that convert wavelength of laser light from the laser and emit harmonic laser light in the far-ultraviolet region or vacuum ultraviolet region, those that irradiate electron beams or extreme ultraviolet light (EUV), etc. Can do.
露光後の組成物層を、脱保護基反応を促進するために加熱処理(いわゆるポストエキスポジャーベーク)する。加熱温度としては、通常50〜200℃程度、好ましくは70〜150℃程度である。
加熱後の組成物層を、通常、現像装置を用いて、アルカリ現像液を利用して現像する。
ここで用いられるアルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液であればよい。例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液等が挙げられる。
現像後、超純水でリンスし、基板及びパターン上に残った水を除去することが好ましい。
The composition layer after exposure is subjected to heat treatment (so-called post-exposure baking) in order to promote the deprotection group reaction. As heating temperature, it is about 50-200 degreeC normally, Preferably it is about 70-150 degreeC.
The heated composition layer is usually developed using an alkali developer using a developing device.
The alkaline developer used here may be various alkaline aqueous solutions used in this field. Examples thereof include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline).
After development, it is preferable to rinse with ultrapure water to remove water remaining on the substrate and the pattern.
〈用途〉
本発明のレジスト組成物は、KrFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、ArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、電子線(EB)露光用のレジスト組成物又はEUV露光用のレジスト組成物、特に液浸露光用のレジスト組成物として好適である。
<Application>
The resist composition of the present invention is a resist composition for KrF excimer laser exposure, a resist composition for ArF excimer laser exposure, a resist composition for electron beam (EB) exposure, or a resist composition for EUV exposure, particularly a liquid. It is suitable as a resist composition for immersion exposure.
実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中、含有量ないし使用量を表す「%」及び「部」は、特記しないかぎり質量基準である。樹脂(A)の組成比(樹脂(A)製造に用いた各モノマーに由来する構造単位の、樹脂(A)に対する共重合比)は、重合終了後の反応液における未反応モノマー量を、液体クロマトグラフィーを用いて測定し、得られた結果から重合に用いられたモノマー量を求めることにより算出した。また重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。なお、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーの分析条件は下記のとおりである。
装置:HLC−8120GPC型(東ソー社製)
カラム:TSKgel Multipore HXL-M x 3+guardcolumn(東ソー社製)
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μl
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー社製)
The present invention will be described more specifically with reference to examples. In the examples, “%” and “parts” representing the content or amount used are based on mass unless otherwise specified. The composition ratio of the resin (A) (copolymerization ratio of the structural unit derived from each monomer used for the production of the resin (A) to the resin (A)) is the amount of unreacted monomer in the reaction liquid after the polymerization is finished. It measured using the chromatography, and computed by calculating | requiring the monomer amount used for superposition | polymerization from the obtained result. The weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography. The analysis conditions for gel permeation chromatography are as follows.
Apparatus: HLC-8120GPC type (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSKgel Multipore HXL-M x 3 + guardcolumn (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μl
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)
合成例1:〔式(L)で表される化合物の合成〕
式(L−1)で表される化合物(商品名:NSTABu 出光製)14.00部及びクロロホルム140部を、反応器に込み、23℃で30分間攪拌した後、式(L−2)で表される化合物52.45部を滴下した。滴下後の混合物を23℃で1時間攪拌し、さらに、式(L−2)で表される化合物52.45部を滴下した。さらに、23℃で2時間攪拌した。さらに、式(L−2)で表される化合物52.45部を滴下した。そのまま、23℃で1時間攪拌し、得られた反応混合物を濃縮した。濃縮物に、クロロホルム20部を添加・攪拌し、その後、濃縮した。回収された濃縮物にn−ヘプタン30部を添加し30分間攪拌後、ろ過することにより、式(L−3)で表される化合物11.19部を得た。
Synthesis Example 1: [Synthesis of Compound Represented by Formula (L)]
14.00 parts of a compound represented by the formula (L-1) (trade name: NSTABu Idemitsu) and 140 parts of chloroform were placed in a reactor and stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the formula (L-2) 52.45 parts of the represented compound was added dropwise. The mixture after the dropwise addition was stirred at 23 ° C. for 1 hour, and 52.45 parts of the compound represented by the formula (L-2) was further added dropwise. Furthermore, it stirred at 23 degreeC for 2 hours. Furthermore, 52.45 parts of the compound represented by the formula (L-2) was added dropwise. The resulting mixture was stirred at 23 ° C. for 1 hour, and the resulting reaction mixture was concentrated. To the concentrate, 20 parts of chloroform was added and stirred, and then concentrated. To the recovered concentrate, 30 parts of n-heptane was added, stirred for 30 minutes, and filtered to obtain 11.19 parts of a compound represented by the formula (L-3).
式(L−3)で表される化合物10.03部及びアセトニトリル60.18部を、反応器に仕込み、23℃で30分間攪拌した。その後、式(L−4)で表される化合物6.92部を加え、23℃で1.5時間攪拌した。得られた反応混合物に、式(L−5)で表される化合物4.33部及びアセトニトリル2.17部を添加し、23℃で8時間攪拌した。不溶物をろ過で除去し、得られたろ液に、5%シュウ酸水溶液76.86部及び酢酸エチル187.04部を添加した。30分間攪拌し、静置・分液した。回収された有機層に、イオン交換水93.52部を加え、23℃で30分間攪拌し、分液することにより有機層を水洗した。同様の水洗操作を5回繰り返した。回収された有機層を濃縮することにより、式(L)で表される化合物10.45部を得た。
MS(質量分析):360.1(分子イオンピーク)
10.03 parts of a compound represented by the formula (L-3) and 60.18 parts of acetonitrile were charged into a reactor and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 6.92 parts of the compound represented by the formula (L-4) was added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 1.5 hours. To the obtained reaction mixture, 4.33 parts of the compound represented by the formula (L-5) and 2.17 parts of acetonitrile were added and stirred at 23 ° C. for 8 hours. Insoluble matter was removed by filtration, and 76.86 parts of a 5% aqueous oxalic acid solution and 187.004 parts of ethyl acetate were added to the obtained filtrate. The mixture was stirred for 30 minutes, allowed to stand and separated. To the collected organic layer, 93.52 parts of ion-exchanged water was added, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and separated to wash the organic layer with water. The same water washing operation was repeated 5 times. The recovered organic layer was concentrated to obtain 10.45 parts of a compound represented by the formula (L).
MS (mass spectrometry): 360.1 (molecular ion peak)
合成例2:〔式(M)で表される化合物の合成〕
式(M−3)で表される化合物10.03部及びアセトニトリル60.18部を、反応器に仕込んだ。23℃で30分間攪拌し、式(M−4)で表される化合物6.92部を添加した。添加後、23℃で1.5時間攪拌した。得られた反応混合物に、式(M−5)で表される化合物4.30部及びアセトニトリル2.15部を添加し、23℃で8時間攪拌した。不溶物をろ過で除去し、得られたろ液に、5%シュウ酸水溶液76.86部及び酢酸エチル187.04部を添加した。30分間攪拌し、静置・分液した。回収された有機層に、イオン交換水93.52部を加え、23℃で30分間攪拌した。その後、分液することにより有機層を水洗した。同様の水洗操作を5回繰り返した。回収された有機層を濃縮することにより、式(M)で表される化合物10.22部を得た。
MS(質量分析):359.1(分子イオンピーク)
Synthesis Example 2: [Synthesis of Compound Represented by Formula (M)]
10.03 parts of the compound represented by the formula (M-3) and 60.18 parts of acetonitrile were charged into a reactor. The mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and 6.92 parts of the compound represented by the formula (M-4) was added. After the addition, the mixture was stirred at 23 ° C. for 1.5 hours. To the obtained reaction mixture, 4.30 parts of a compound represented by the formula (M-5) and 2.15 parts of acetonitrile were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 8 hours. Insoluble matter was removed by filtration, and 76.86 parts of a 5% aqueous oxalic acid solution and 187.004 parts of ethyl acetate were added to the obtained filtrate. The mixture was stirred for 30 minutes, allowed to stand and separated. To the collected organic layer, 93.52 parts of ion-exchanged water was added and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the organic layer was washed with water by liquid separation. The same water washing operation was repeated 5 times. The recovered organic layer was concentrated to obtain 10.22 parts of a compound represented by the formula (M).
MS (mass spectrometry): 359.1 (molecular ion peak)
合成例3〔式(N)で表される化合物の合成〕
テトラヒドロフラン3.64部に、0℃で、リチウムアルミニウムハイドライド0.26部を添加した後、式(M−3)で表される化合物1.78部及びテトラヒドロフラン9.10部の混合溶液を、20分かけて添加した。23℃まで昇温した後、更に2時間攪拌した。得られた反応マスを、6N塩酸20部に滴下し、その後、tert−ブチルメチルエーテル30部及びイオン交換水30部を添加攪拌後、分液した。回収された有機層に、イオン交換水30部を加え、攪拌した後、分液することにより有機層を水洗した。同様の水洗操作を5回繰り返した。回収された有機層を濃縮した後、回収された濃縮物に、酢酸エチル10部を添加し30分間攪拌後、ろ過することにより、式(N−1)で表される化合物0.89部を得た。
Synthesis Example 3 [Synthesis of Compound Represented by Formula (N)]
After adding 0.26 parts of lithium aluminum hydride to 3.64 parts of tetrahydrofuran at 0 ° C., a mixed solution of 1.78 parts of the compound represented by the formula (M-3) and 9.10 parts of tetrahydrofuran Added over minutes. After heating up to 23 degreeC, it stirred for further 2 hours. The obtained reaction mass was added dropwise to 20 parts of 6N hydrochloric acid, and then 30 parts of tert-butyl methyl ether and 30 parts of ion-exchanged water were added and stirred, followed by liquid separation. To the recovered organic layer, 30 parts of ion-exchanged water was added and stirred, followed by liquid separation to wash the organic layer with water. The same water washing operation was repeated 5 times. After the collected organic layer was concentrated, 10 parts of ethyl acetate was added to the collected concentrate, stirred for 30 minutes, and then filtered to obtain 0.89 parts of the compound represented by the formula (N-1). Obtained.
式(N−1)で表される化合物0.72部、N−メチルピロリジン0.92部、メチルイソブチルケトン20部を仕込み、攪拌下、式(N−2)で表される化合物0.64部を添加し、60℃で24時間攪拌した。その後、反応マスにイオン交換水10部及びメチルイソブチルケトン20部を添加、攪拌後、分液水洗を行った。この水洗の操作を3回行った。回収された有機層を濃縮後、カラム(メルク シリカゲル60−200メッシュ、展開溶媒:酢酸エチル)分取することにより、式(N)で表される化合物0.31部を得た。
MS(質量分析):302.1(分子イオンピーク)
0.72 part of a compound represented by the formula (N-1), 0.92 part of N-methylpyrrolidine, and 20 parts of methyl isobutyl ketone were charged, and the compound 0.64 represented by the formula (N-2) was stirred. Part was added and stirred at 60 ° C. for 24 hours. Thereafter, 10 parts of ion-exchanged water and 20 parts of methyl isobutyl ketone were added to the reaction mass, followed by stirring and liquid separation washing. This washing operation was performed three times. The collected organic layer was concentrated and fractionated by a column (Merck silica gel 60-200 mesh, developing solvent: ethyl acetate) to obtain 0.31 part of a compound represented by the formula (N).
MS (mass spectrometry): 302.1 (molecular ion peak)
樹脂の合成
樹脂の合成において使用したモノマーを下記に示す。
Resin synthesis Monomers used in resin synthesis are shown below.
合成例4〔樹脂A1の合成〕
モノマー(A)、モノマー(E)、モノマー(B)、モノマー(C)、モノマー(L)を、そのモル比〔モノマー(A):モノマー(E):モノマー(B):モノマー(C):モノマー(L)〕が、32:7:8:43:10の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加し、これを73℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収し、再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が9.5×103である共重合体を収率81%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A1とする。
Synthesis Example 4 [Synthesis of Resin A1]
Monomer (A), monomer (E), monomer (B), monomer (C), monomer (L) are in a molar ratio [monomer (A): monomer (E): monomer (B): monomer (C): Monomer (L)] is mixed at a ratio of 32: 7: 8: 43: 10, and further, 1.5 mass times dioxane is mixed with this monomer mixture with respect to the total mass of all monomers. did. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. Polymerization was carried out by heating at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin is filtered and recovered, dissolved again in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered twice to perform reprecipitation. Purification gave a copolymer having a weight average molecular weight of 9.5 × 10 3 in a yield of 81%. This copolymer has the following structural units, and is designated as resin A1.
合成例5〔樹脂A2の合成〕
モノマー(D)、モノマー(E)、モノマー(B)、モノマー(C)、モノマー(L)を、そのモル比〔モノマー(D):モノマー(E):モノマー(B):モノマー(C):モノマー(L)〕が、35:10:6:37:12の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加し、これを73℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収し、再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が8.0×103である共重合体を収率79%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A2とする。
Synthesis Example 5 [Synthesis of Resin A2]
Monomer (D), monomer (E), monomer (B), monomer (C), monomer (L) are in a molar ratio [monomer (D): monomer (E): monomer (B): monomer (C): The monomer (L)] is mixed at a ratio of 35: 10: 6: 37: 12, and 1.5 mass times of dioxane is further mixed with this monomer mixture with respect to the total mass of all monomers. did. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. Polymerization was carried out by heating at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin is filtered and recovered, dissolved again in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered twice to perform reprecipitation. Purification was performed to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 8.0 × 10 3 in a yield of 79%. This copolymer has the following structural units and is designated as resin A2.
合成例6〔樹脂A3の合成〕
モノマー(A)、モノマー(E)、モノマー(B)、モノマー(F)、モノマー(C)、モノマー(L)を、そのモル比〔モノマー(A):モノマー(E):モノマー(B):モノマー(F):モノマー(C):モノマー(L)〕が、32:7:8:10:33:10の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加し、これを73℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収し、再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が7.9×103である共重合体を収率74%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A3とする。
Synthesis Example 6 [Synthesis of Resin A3]
Monomer (A), monomer (E), monomer (B), monomer (F), monomer (C), monomer (L) are mixed in a molar ratio [monomer (A): monomer (E): monomer (B): Monomer (F): monomer (C): monomer (L)] is mixed in a ratio of 32: 7: 8: 10: 33: 10, and the total mass of all monomers is added to this monomer mixture. On the other hand, 1.5 mass times dioxane was mixed. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. Polymerization was carried out by heating at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin is filtered and recovered, dissolved again in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered twice to perform reprecipitation. Purification gave a copolymer having a weight average molecular weight of 7.9 × 10 3 in a yield of 74%. This copolymer has the following structural units and is designated as resin A3.
合成例7〔樹脂A4の合成〕
モノマー(D)、モノマー(E)、モノマー(B)、モノマー(C)、モノマー(M)を、そのモル比〔モノマー(D):モノマー(E):モノマー(B):モノマー(C):モノマー(M)〕が、35:10:6:37:12の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加し、これを73℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収し、再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が8.0×103である共重合体を収率79%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A4とする。
Synthesis Example 7 [Synthesis of Resin A4]
Monomer (D), monomer (E), monomer (B), monomer (C), monomer (M) are in a molar ratio [monomer (D): monomer (E): monomer (B): monomer (C): Monomer (M)] is mixed at a ratio of 35: 10: 6: 37: 12, and 1.5 mass times of dioxane is further mixed with this monomer mixture with respect to the total mass of all monomers. did. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. Polymerization was carried out by heating at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin is filtered and recovered, dissolved again in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered twice to perform reprecipitation. Purification was performed to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 8.0 × 10 3 in a yield of 79%. This copolymer has the following structural units and is designated as resin A4.
合成例8〔樹脂A5の合成〕
モノマー(A)、モノマー(I)及びモノマー(H)を、そのモル比〔モノマー(A):モノマー(I):モノマー(H)〕が、52.6:15.8:31.6となるように混合し、さらに、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1mol%と3mol%との割合で添加し、これを78℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収し、再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を3回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が約7.3×103である共重合体を収率68%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A5とする。
Synthesis Example 8 [Synthesis of Resin A5]
The molar ratio [monomer (A): monomer (I): monomer (H)] of monomer (A), monomer (I) and monomer (H) is 52.6: 15.8: 31.6. Furthermore, 1.5 mass times dioxane was mixed with respect to the total mass of all the monomers. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in proportions of 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. Then, this was heated at 78 ° C. for about 5 hours to carry out polymerization. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin is filtered and collected, dissolved again in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and collected three times for reprecipitation. Purification gave a copolymer having a weight average molecular weight of about 7.3 × 10 3 in a yield of 68%. This copolymer has the following structural units and is designated as resin A5.
合成例9〔樹脂A6の合成〕
モノマー(D)、モノマー(E)、モノマー(B)、モノマー(C)、モノマー(N)を、そのモル比〔モノマー(D):モノマー(E):モノマー(B):モノマー(C):モノマー(N)〕が、35:10:6:37:12の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加し、これを73℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収し、再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が7.6×103である共重合体を収率62%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A6とする。
Synthesis Example 9 [Synthesis of Resin A6]
Monomer (D), monomer (E), monomer (B), monomer (C), monomer (N) are in a molar ratio [monomer (D): monomer (E): monomer (B): monomer (C): Monomer (N)] is mixed at a ratio of 35: 10: 6: 37: 12, and 1.5 mass times of dioxane is further mixed with this monomer mixture with respect to the total mass of all monomers. did. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. Polymerization was carried out by heating at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin is filtered and recovered, dissolved again in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered twice to perform reprecipitation. Purification gave a copolymer having a weight average molecular weight of 7.6 × 10 3 in a yield of 62%. This copolymer has the following structural units and is designated as resin A6.
合成例10〔樹脂A7の合成〕
モノマー(D)、モノマー(Q)、モノマー(B)、モノマー(C)、モノマー(L)を、そのモル比〔モノマー(D):モノマー(Q):モノマー(B):モノマー(C):モノマー(L)〕が、35:10:6:37:12となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを73℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.3×103の樹脂A7(共重合体)を収率60%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A7とする。
Synthesis Example 10 [Synthesis of Resin A7]
The monomer (D), monomer (Q), monomer (B), monomer (C), monomer (L) are in a molar ratio [monomer (D): monomer (Q): monomer (B): monomer (C): The monomer (L)] was mixed so as to be 35: 10: 6: 37: 12, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount was added to obtain a solution. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators are added to the solution, respectively, and heated at 73 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The resin thus obtained is again dissolved in dioxane, and a solution obtained by pouring the solution into a methanol / water mixed solvent is precipitated twice, and the resin is filtered twice to perform a reprecipitation operation twice. 3 × 10 3 resin A7 (copolymer) was obtained with a yield of 60%. This copolymer has the following structural units and is designated as resin A7.
合成例11〔樹脂A8の合成〕
モノマー(D)、モノマー(Q)、モノマー(B)、モノマー(F)、モノマー(C)、モノマー(N)を、そのモル比〔モノマー(D):モノマー(Q):モノマー(B):モノマー(F):モノマー(C):モノマー(N)〕が30:14:6:10:30:10となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のジオキサンを加えて溶液とした。当該溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを73℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。かくして得られた樹脂を再び、ジオキサンに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.2×103の樹脂A9(共重合体)を収率64%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A8とする。
Synthesis Example 11 [Synthesis of Resin A8]
Monomer (D), monomer (Q), monomer (B), monomer (F), monomer (C), monomer (N) are in a molar ratio [monomer (D): monomer (Q): monomer (B): Monomer (F): Monomer (C): Monomer (N)] is mixed so as to be 30: 14: 6: 10: 30: 10, and 1.5 mass times dioxane of the total monomer amount is added to the solution. did. 1 mol% and 3 mol% of azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators are added to the solution, respectively, and heated at 73 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and this resin was filtered. The resin thus obtained is again dissolved in dioxane, and a solution obtained by pouring the solution into a methanol / water mixed solvent is precipitated twice, and the resin is filtered twice to perform a reprecipitation operation twice. 2 × 10 3 resin A9 (copolymer) was obtained with a yield of 64%. This copolymer has the following structural units, and is designated as resin A8.
合成例12〔樹脂A9の合成〕
モノマー(D)、モノマー(O)、モノマー(B)、モノマー(C)、モノマー(L)を、そのモル比〔モノマー(D):モノマー(O):モノマー(B):モノマー(C):モノマー(L)〕が、35:10:6:37:12の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加し、これを73℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収し、再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が7.9×103である共重合体を収率65%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A9とする。
Synthesis Example 12 [Synthesis of Resin A9]
Monomer (D), monomer (O), monomer (B), monomer (C), monomer (L) are in a molar ratio [monomer (D): monomer (O): monomer (B): monomer (C): The monomer (L)] is mixed at a ratio of 35: 10: 6: 37: 12, and 1.5 mass times of dioxane is further mixed with this monomer mixture with respect to the total mass of all monomers. did. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. Polymerization was carried out by heating at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin is filtered and recovered, dissolved again in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered twice to perform reprecipitation. Purification was performed to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of 7.9 × 10 3 in a yield of 65%. This copolymer has the following structural units, and is designated as resin A9.
合成例13〔樹脂A10の合成〕
モノマー(D)、モノマー(O)、モノマー(P)、モノマー(C)、モノマー(L)を、そのモル比〔モノマー(D):モノマー(O):モノマー(P):モノマー(C):モノマー(L)〕が、35:13:3:37:12の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%となるように添加し、これを73℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(質量比メタノール:水=4:1)に注いで、樹脂を沈殿させた。この樹脂をろ過・回収し、再度、ジオキサンに溶解させ、大量のメタノールと水との混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、沈殿した樹脂をろ過・回収するという操作を2回行うことにより再沈殿精製し、重量平均分子量が8.3×103である共重合体を収率68%で得た。この共重合体は、以下の構造単位を有するものであり、これを樹脂A10とする。
Synthesis Example 13 [Synthesis of Resin A10]
Monomer (D), monomer (O), monomer (P), monomer (C), monomer (L) are in a molar ratio [monomer (D): monomer (O): monomer (P): monomer (C): Monomer (L)] is mixed at a ratio of 35: 13: 3: 37: 12, and further, 1.5 mass times dioxane is mixed into this monomer mixture with respect to the total mass of all monomers. did. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. Polymerization was carried out by heating at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the polymerization reaction solution was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (mass ratio methanol: water = 4: 1) to precipitate the resin. This resin is filtered and recovered, dissolved again in dioxane, poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the precipitated resin is filtered and recovered twice to perform reprecipitation. Purification gave a copolymer having a weight average molecular weight of 8.3 × 10 3 in a yield of 68%. This copolymer has the following structural units and is designated as resin A10.
<レジスト組成物の調製>
以下の表に示す成分を、表1に示す質量部で、以下に示す溶剤に溶解し、さらに孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターで濾過して、レジスト組成物を調製した。
<Preparation of resist composition>
The components shown in the following table were dissolved in the following solvents in the parts by mass shown in Table 1, and further filtered through a fluororesin filter having a pore diameter of 0.2 μm to prepare a resist composition.
<樹脂>
上述した合成例で合成した樹脂A1〜A10
<酸発生剤>
B1:特開2010−152341号公報の実施例に従って合成
B2:特開2010−44342の実施例に従って合成
<Resin>
Resins A1 to A10 synthesized in the above synthesis example
<Acid generator>
B1: Synthesis according to the example of JP 2010-152341 A
B2: synthesized according to the example of JP2010-44342A
<塩基性化合物:クエンチャー>
C1:2,6−ジイソプロピルアニリン(東京化成工業(株)製)
<式(II)で表される化合物>
D1:(東京化成工業(株)製)
<Basic compound: Quencher>
C1: 2,6-diisopropylaniline (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
<Compound represented by formula (II)>
D1: (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 265.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20.0部
2−ヘプタノン 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<Solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 265.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts 2-heptanone 20.0 parts γ-butyrolactone 3.5 parts
<レジスト組成物の液浸露光評価>
シリコンウェハに、有機反射防止膜用組成物(ARC−29;日産化学(株)製)を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、ウェハ上に膜厚78nmの有機反射防止膜を形成した。次いで、この有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥(プリベーク)後の膜厚が85nmとなるように塗布(スピンコート)した。塗布後、シリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表1の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベークし、組成物層を形成した。組成物層が形成されたシリコンウェハに、液浸露光用ArFエキシマステッパー(XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3/4Annular X−Y偏光)で、コンタクトホールパターン(ホールピッチ100nm/ホール径70nm)を形成するためのマスクを用いて、露光量を段階的に変化させて露光した。なお、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、前記シリコンウェハを、ホットプレート上にて、表1の「PEB」欄に記載された温度で60秒間、加熱(ポストエキスポジャーベーク処理)した。次いでこのシリコンウェハを、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行い、レジストパターンを得た。
<Immersion exposure evaluation of resist composition>
An organic antireflective coating composition (ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) is applied to a silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to form an organic reflective film having a thickness of 78 nm on the wafer. A prevention film was formed. Next, the resist composition was applied (spin coated) on the organic antireflection film so that the film thickness after drying (pre-baking) was 85 nm. After coating, the silicon wafer was pre-baked on a direct hot plate at the temperature described in the “PB” column of Table 1 for 60 seconds to form a composition layer. ArF excimer stepper for immersion exposure (XT: 1900 Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY polarized light) on a silicon wafer on which the composition layer is formed, and a contact hole pattern (hole pitch 100 nm) Using a mask for forming a hole diameter of 70 nm), the exposure amount was changed stepwise to perform exposure. Note that ultrapure water was used as the immersion medium.
After the exposure, the silicon wafer was heated (post-exposure baking process) on a hot plate at a temperature described in the “PEB” column of Table 1 for 60 seconds. Next, this silicon wafer was subjected to paddle development for 60 seconds with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution to obtain a resist pattern.
現像後に得られたレジストパターンにおいて、前記マスクを用いて形成したホール径が55nmとなる露光量を実効感度とした。 In the resist pattern obtained after development, the exposure amount at which the hole diameter formed using the mask was 55 nm was defined as the effective sensitivity.
<CD均一性(CDU)評価>
実効感度において、前記マスクを用いて形成したレジストパターンを以下のようにして評価した。一つのホールにつき24箇所ホール径を測定し、その平均値を一つのホールの平均ホール径とした。同一レジストパターン内について、同様の平均ホール径測定を400箇所測定し、それらを母集団として標準偏差を求め、以下の水準でCDUを求めた。
標準偏差が1.85nm未満の場合を「◎」、
標準偏差が1.85nm以上2.00nm未満の場合を「○」、
標準偏差が2.00nm以上の場合を「×」として判断した。
その結果を表2に示す。カッコ内の数値は標準偏差(nm)を示す。
<Evaluation of CD uniformity (CDU)>
In terms of effective sensitivity, the resist pattern formed using the mask was evaluated as follows. 24 hole diameters were measured for each hole, and the average value was taken as the average hole diameter of one hole. Within the same resist pattern, the same average hole diameter measurement was performed at 400 locations, and the standard deviation was determined using them as a population, and the CDU was determined at the following level.
When the standard deviation is less than 1.85 nm,
When the standard deviation is 1.85 nm or more and less than 2.00 nm, “◯”,
The case where the standard deviation was 2.00 nm or more was judged as “x”.
The results are shown in Table 2. Numerical values in parentheses indicate standard deviation (nm).
本発明の樹脂を含有するレジスト組成物によれば、CD均一性が良好なレジストパターンを製造することができる。 According to the resist composition containing the resin of the present invention, a resist pattern with good CD uniformity can be produced.
Claims (6)
(B)酸発生剤及び
(D)式(II)で表される化合物を含有するレジスト組成物。
[式(I)中、
環T1は、置換基を有していてもよい炭素数3〜34のスルトン環を表す。
X1は、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
X2は、酸素原子又は−N(Rc)−(但し、Rcは水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基である。)を表す。
Z1は、*−X3−CO−O−、*−X3−CO−N(Rc)−、*−X3−O−CO−又は*−X3−N(Rc)−CO−(但し、Rcは水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。X3は炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。*はX2との結合手を表す。)で表される基、若しくは単結合を表す。
R1は、水素原子又はメチル基を表す。]
[式(II)中、
R2及びR3は、それぞれ独立に、炭素数1〜12の炭化水素基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜7のアシル基、炭素数2〜7のアシルオキシ基、炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基、ニトロ基又はハロゲン原子を表す。
m’及びn’は、それぞれ独立に、0〜4の整数を表し、m’が2以上の場合、複数のR2は同一又は相異なり、n’が2以上の場合、複数のR3は同一又は相異なる。] (A) a resin having a structural unit represented by formula (I), insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution, and soluble in an alkaline aqueous solution by the action of an acid;
A resist composition containing (B) an acid generator and (D) a compound represented by formula (II).
[In the formula (I),
Ring T 1 represents a C3-C34 sultone ring which may have a substituent.
X 1 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
X 2 represents an oxygen atom or —N (R c ) — (where R c is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms).
Z 1 is, * - X 3 -CO-O -, * - X 3 -CO-N (R c) -, * - X 3 -O-CO- or * -X 3 -N (R c) -CO -(Wherein R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, X 3 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, * represents a bond to X 2 ). Represents a group or a single bond.
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]
[In the formula (II),
R 2 and R 3 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 7 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 7 carbon atoms, or a carbon number. Represents 2 to 7 alkoxycarbonyl groups, nitro groups or halogen atoms.
m ′ and n ′ each independently represents an integer of 0 to 4, and when m ′ is 2 or more, the plurality of R 2 are the same or different, and when n ′ is 2 or more, the plurality of R 3 are Same or different. ]
[式(T1)中、
R4は、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキシ基、シアノ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基あるいは炭素数2〜4のアシル基を表す。
mは、0〜9の整数を表し、mが2以上のとき、複数のR4は同一又は相異なる。
*は、酸素原子との結合手を表す。] The resist composition according to claim 1, wherein the ring T 1 is a ring represented by the formula (T1).
[In the formula (T1),
R 4 is a C 1-12 alkyl group optionally having a halogen atom or a hydroxy group, a halogen atom, a hydroxy group, an oxy group, a cyano group, a C 1-12 alkoxy group, a C 6-12 12 represents an aryl group having 12 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.
m represents an integer of 0 to 9, and when m is 2 or more, the plurality of R 4 are the same or different.
* Represents a bond with an oxygen atom. ]
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層を露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。 (1) The process of apply | coating the resist composition in any one of Claims 1-5 on a board | substrate,
(2) The process of drying the composition after application | coating and forming a composition layer,
(3) a step of exposing the composition layer,
(4) a step of heating the composition layer after exposure, and (5) a step of developing the composition layer after heating,
A method for producing a resist pattern including:
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