JP6695207B2 - Compound, acid generator, resin, resist composition, and method for producing resist pattern - Google Patents
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Description
本発明は、化合物、酸発生剤、樹脂、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 compound, an acid generator, a resin, a resist composition and a method for producing a resist pattern using the resist composition.
特許文献1には、下記化合物を含有するレジスト組成物が記載されている。
Patent Document 1 describes a resist composition containing the following compound.
また、特許文献1には、下記化合物に由来する構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物が記載されている。
Further, Patent Document 1 describes a resist composition containing a resin containing a structural unit derived from the following compound.
上記化合物を含むレジスト組成物及び上記化合物に由来する構造単位を含む樹脂を使用したレジスト組成物では、ラインエッジラフネス(LER)が必ずしも満足できない場合があった。 In a resist composition containing the above compound and a resist composition using a resin containing a structural unit derived from the above compound, the line edge roughness (LER) may not always be satisfied.
本発明は、以下の発明を含む。
〔1〕式(I)で表される化合物。
[式(I)中、
Q1及びQ2は、互いに独立に、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。
R1及びR2は、互いに独立に、水素原子、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。
zは、0〜6の整数を表し、zが2以上のとき、複数のR1及びR2は互いに同一であっても異なってもよい。
X1は、*−CO−O−、*−O−CO−又は*−O−を表し、*はC(R1)(R2)又はC(Q1)(Q2)との結合位を表す。
A1は、炭素数4〜18の2価の脂環式炭化水素基を含む炭素数4〜24の炭化水素基を表す。
A2は、炭素数2〜12の2価の炭化水素基を表す。
R3及びR4は、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜6の1価の飽和炭化水素基を表す。
R5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。
R6は、置換基を有してもよい炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を表す。
R7は、置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基又はシアノ基を表し、該炭化水素基は、ヘテロ原子を含んでいてもよい。]
〔2〕X1が、*−CO−O−であり、*はC(R1)(R2)又はC(Q1)(Q2)との結合位を表す〔1〕に記載の化合物。
〔3〕A1が、アダマンタンジイル基を含む炭化水素基である〔1〕又は〔2〕記載の塩。
〔4〕A2が、炭素数2〜6のアルカンジイル基である〔1〕〜〔3〕のいずれか記載の化合物。
〔5〕〔1〕〜〔4〕のいずれか記載の化合物を含有する酸発生剤。
〔6〕〔1〕〜〔4〕のいずれか記載の化合物に由来する構造単位を含む樹脂。
〔7〕さらに、式(I)で表される塩に由来する構造単位以外に、酸不安定基を有する構造単位を含む〔6〕記載の樹脂。
〔8〕酸不安定基を有する構造単位が、式(a1−1)で表される構造単位及び式(a1−2)で表される構造単位から選ばれる少なくとも1つである〔6〕又は〔7〕記載の樹脂。
[式(a1−1)及び式(a1−2)中、
La1及びLa2は、互いに独立に、−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、互いに独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ra6及びRa7は、互いに独立に、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又はこれらを組合せた基を表す。
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。]
〔9〕〔6〕〜〔8〕のいずれか記載の樹脂と、酸発生剤とを含むレジスト組成物。
〔10〕酸発生剤が、〔5〕に記載の酸発生剤である〔9〕記載のレジスト組成物。
〔11〕式(I)で表される化合物に由来する構造単位以外の酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂と、〔5〕に記載の酸発生剤とを含むレジスト組成物。
〔12〕酸発生剤が、式(B1)で表される塩である〔9〕記載のレジスト組成物。
[式(B1)中、
Q11及びQ12は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Lb1は、炭素数1〜24の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−又は−CO−に置き換わっていてもよく、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよいメチル基又は置換基を有していてもよい炭素数3〜18の1価の脂環式炭化水素基を表し、該1価の脂環式炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−、−SO2−又は−CO−に置き換わっていてもよい。
Z+は、有機カチオンを表す。]
〔13〕酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩をさらに含有する〔9〕〜〔12〕のいずれか記載のレジスト組成物。
〔14〕(1)〔9〕〜〔13〕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)組成物層に露光する工程、
(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 compound represented by the formula (I).
[In the formula (I),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
z represents an integer of 0 to 6, and when z is 2 or more, a plurality of R 1 and R 2 may be the same or different.
X 1 represents * -CO-O-, * -O-CO- or * -O-, and * is a bonding position with C (R 1 ) (R 2 ) or C (Q 1 ) (Q 2 ). Represents.
A 1 represents a C 4-24 hydrocarbon group containing a C 4-18 divalent alicyclic hydrocarbon group.
A 2 represents a divalent hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms.
R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
R 5 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
R 6 represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms which may have a substituent.
R 7 represents a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a cyano group which may have a substituent, and the hydrocarbon group may contain a hetero atom. ]
[2] The compound according to [1], wherein X 1 is * -CO-O-, and * represents a bond position with C (R 1 ) (R 2 ) or C (Q 1 ) (Q 2 ). ..
[3] The salt according to [1] or [2], wherein A 1 is a hydrocarbon group containing an adamantanediyl group.
[4] The compound according to any one of [1] to [3], wherein A 2 is an alkanediyl group having 2 to 6 carbon atoms.
[5] An acid generator containing the compound according to any one of [1] to [4].
[6] A resin containing a structural unit derived from the compound according to any one of [1] to [4].
[7] The resin according to [6], which further contains a structural unit having an acid labile group, in addition to the structural unit derived from the salt represented by the formula (I).
[8] The structural unit having an acid labile group is at least one selected from the structural unit represented by formula (a1-1) and the structural unit represented by formula (a1-2) [6] or The resin according to [7].
[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 with —CO—. Representing 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, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or a combination thereof.
m1 represents the integer of 0-14.
n1 represents the integer of 0-10.
n1 'represents the integer of 0-3. ]
[9] A resist composition containing the resin according to any one of [6] to [8] and an acid generator.
[10] The resist composition according to [9], wherein the acid generator is the acid generator according to [5].
[11] A resist composition comprising a resin containing a structural unit having an acid labile group other than the structural unit derived from the compound represented by formula (I), and the acid generator according to [5].
[12] The resist composition according to [9], wherein the acid generator is a salt represented by the formula (B1).
[In the formula (B1),
Q 11 and Q 12 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced with —O— or —CO—. The hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
Y represents a methyl group which may have a substituent or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and the monovalent alicyclic hydrocarbon group is, -O - - -CH 2 contained in the hydrogen radical, - SO 2 - or -CO- may be replaced with.
Z + represents an organic cation. ]
[13] The resist composition according to any one of [9] to [12], further including a salt that generates an acid having a weaker acidity than the acid generated from the acid generator.
[14] A step of applying the resist composition according to any one of [1] [9] to [13] onto a substrate,
(2) a step of drying the composition after coating to form a composition layer,
(3) exposing the composition layer
A method for producing a resist pattern, which comprises (4) a step of heating the composition layer after exposure, and (5) a step of developing the composition layer after heating.
本発明の化合物を使用したレジスト組成物を用いることにより、優れたラインエッジラフネス(LER)でレジストパターンを製造することができる。 By using the resist composition using the compound of the present invention, a resist pattern can be produced with excellent line edge roughness (LER).
本明細書では、特に断りのない限り、化合物の構造式の説明において「脂肪族炭化水素基」は直鎖状又は分岐状の炭化水素基を意味し、「脂環式炭化水素基」は脂環式炭化水素の環から価数に相当する数の水素原子を取り去った基を意味する。「芳香族炭化水素基」は芳香環に炭化水素基が結合した基をも包含する。立体異性体が存在する場合は、全ての立体異性体を包含する。
本明細書において、「(メタ)アクリル系モノマー」とは、「CH2=CH−CO−」又は「CH2=C(CH3)−CO−」の構造を有するモノマーの少なくとも1種を意味する。同様に「(メタ)アクリレート」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一種」を意味する。「(メタ)アクリル酸」や「(メタ)アクリロイル」等の表記も、同様の意味を有する。また、本明細書中に記載する基において、直鎖構造と分岐構造の両方をとり得るものについては、そのいずれでもよい。
本明細書において、「レジスト組成物の固形分」とは、レジスト組成物の総量から、後述する溶剤(E)を除いた成分の合計を意味する。
In the present specification, unless otherwise specified, in the description of the structural formula of the compound, “aliphatic hydrocarbon group” means a linear or branched hydrocarbon group, and “alicyclic hydrocarbon group” means an aliphatic hydrocarbon group. It means a group obtained by removing a number of hydrogen atoms corresponding to the valence from a ring of a cyclic hydrocarbon. The "aromatic hydrocarbon group" also includes a group in which a hydrocarbon group is bound to an aromatic ring. When stereoisomers are present, all stereoisomers are included.
In the present specification, "(meth) acrylic monomer" means at least one monomer having a "CH 2 = CH-CO-" or "CH 2 = C (CH 3) -CO- " structure of To do. Similarly, “(meth) acrylate” means “at least one of acrylate and methacrylate”. The expressions such as “(meth) acrylic acid” and “(meth) acryloyl” have the same meaning. In addition, any of the groups described in the present specification that can have both a linear structure and a branched structure may be used.
In the present specification, the “solid content of the resist composition” means the total of components excluding the solvent (E) described below from the total amount of the resist composition.
<式(I)で表される化合物(以下、化合物(I)という場合がある。)>
[式(I)中、Q1及びQ2は、互いに独立に、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。
R1及びR2は、互いに独立に、水素原子、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。
zは、0〜6の整数を表し、zが2以上のとき、複数のR1及びR2は互いに同一であっても異なってもよい。
X1は、*−CO−O−、*−O−CO−又は*−O−を表し、*はC(R1)(R2)又はC(Q1)(Q2)との結合位を表す。
A1は、炭素数4〜18の2価の脂環式炭化水素基を含む炭素数4〜24の炭化水素基を表す。
A2は、炭素数2〜12の2価の炭化水素基を表す。
R3及びR4は、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜6の1価の飽和炭化水素基を表す。
R5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。
R6は、置換基を有してもよい炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を表す。
R7は、置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基又はシアノ基を表し、該炭化水素基は、ヘテロ原子を含んでいてもよい。]
<Compound represented by Formula (I) (hereinafter sometimes referred to as Compound (I))>
[In the formula (I), Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
z represents an integer of 0 to 6, and when z is 2 or more, a plurality of R 1 and R 2 may be the same or different.
X 1 represents * -CO-O-, * -O-CO- or * -O-, and * is a bonding position with C (R 1 ) (R 2 ) or C (Q 1 ) (Q 2 ). Represents.
A 1 represents a C 4-24 hydrocarbon group containing a C 4-18 divalent alicyclic hydrocarbon group.
A 2 represents a divalent hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms.
R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
R 5 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
R 6 represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms which may have a substituent.
R 7 represents a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a cyano group which may have a substituent, and the hydrocarbon group may contain a hetero atom. ]
Q1、Q2、R1及びR2のペルフルオロ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などが挙げられる。
Q1及びQ2は、互いに独立に、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。
R1及びR2は、互いに独立に、好ましくは水素原子又はフッ素原子である。
zは、0であることが好ましい。
The perfluoroalkyl group of Q 1 , Q 2 , R 1 and R 2 includes a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group and a perfluorotert-butyl group. , Perfluoropentyl group, perfluorohexyl group and the like.
Q 1 and Q 2 independently of each other are preferably a trifluoromethyl group or a fluorine atom, and more preferably a fluorine atom.
R 1 and R 2 are independently of each other, preferably a hydrogen atom or a fluorine atom.
z is preferably 0.
X1としては、*−CO−O−(*はC(R1)(R2)又はC(Q1)(Q2)との結合位を表す。)であることが好ましい。 X 1 is preferably * -CO-O- (* represents a bonding position with C (R 1 ) (R 2 ) or C (Q 1 ) (Q 2 )).
A1の炭素数4〜18の2価の脂環式炭化水素基を含む炭化水素基としては、炭素数4〜18の2価の脂環式炭化水素基又は2価の脂環式炭化水素基と炭素数1〜6のアルカンジイル基とを組合せることにより形成される2価の基が挙げられる。つまり、ここでの炭化水素基の炭素数は、4〜24が挙げられ、好ましくは、5〜20である。
2価の脂環式炭化水素基としては、シクロペンタンジイル基、シクロヘキサンジイル基、アダマンタンジイル基、ノルボルナンジイル基等が挙げられる。なかでも、シクロヘキサンジイル基及びアダマンタンジイル基が好ましく、アダマンタンジイル基がより好ましい。
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、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基及びヘキサン−1,6−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基、並びに当該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、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、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、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−ジイル基及び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。
The hydrocarbon group containing a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 18 carbon atoms of A 1 is a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 18 carbon atoms or a divalent alicyclic hydrocarbon group. A divalent group formed by combining the group and an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms can be mentioned. That is, the carbon number of the hydrocarbon group here is 4 to 24, and preferably 5 to 20.
Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group include a cyclopentanediyl group, a cyclohexanediyl group, an adamantanediyl group and a norbornanediyl group. Of these, a cyclohexanediyl group and an adamantanediyl group are preferable, and an adamantanediyl group is more preferable.
Examples of the alkanediyl group include methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group and hexane-1,6-diyl group. In the chain alkanediyl group, and the linear alkanediyl group, an alkyl group (in particular, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, tert-butyl group, etc.), ethane-1,1-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3- Examples thereof include branched alkanediyl groups such as diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl group and 2-methylbutane-1,4-diyl group.
A1の炭素数4〜18の2価の脂環式炭化水素基を含む炭化水素基としては、アダマンタンジイル基又はアダマンタンジイル基とアルカンジイル基を組合せることにより形成される2価の基が好ましく、アルカンジイル基又はアダマンタンジイル基とメチレン基を組合せることにより形成される2価の基がより好ましく、アダマンタンジイル基とメチレン基とを組合せることにより形成される2価の基がさらに好ましい。 As the hydrocarbon group containing a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 18 carbon atoms of A 1 , an adamantanediyl group or a divalent group formed by combining an adamantanediyl group and an alkanediyl group is used. A divalent group formed by combining an alkanediyl group or an adamantanediyl group and a methylene group is more preferable, and a divalent group formed by combining an adamantanediyl group and a methylene group is further preferable. .
A2の炭素数2〜12の2価の炭化水素基としては、アルカンジイル基、2価の脂環式炭化水素基、2価の芳香族炭化水素基又はこれらを組合せることにより形成される2価の基が挙げられる。
アルカンジイル基としては、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基及びヘキサン−1,6−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基、並びに当該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、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、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、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−ジイル基及び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。
The divalent hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms of A 2 is formed by an alkanediyl group, a divalent alicyclic hydrocarbon group, a divalent aromatic hydrocarbon group or a combination thereof. A divalent group is mentioned.
Examples of the alkanediyl group include linear alkanes such as ethylene group, propane-1,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group and hexane-1,6-diyl group. The diyl group and the linear alkanediyl group include an alkyl group (in particular, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group). Group having a side chain), ethane-1,1-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, Examples thereof include branched alkanediyl groups such as a 2-methylpropane-1,2-diyl group, a pentane-1,4-diyl group and a 2-methylbutane-1,4-diyl group.
2価の脂環式炭化水素基としては、シクロペンタンジイル基、シクロヘキサンジイル基、アダマンタンジイル基、ノルボルナンジイル基等が挙げられる。なかでも、シクロヘキサンジイル基及びアダマンタンジイル基が好ましく、アダマンタンジイル基がより好ましい。 Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group include a cyclopentanediyl group, a cyclohexanediyl group, an adamantanediyl group and a norbornanediyl group. Of these, a cyclohexanediyl group and an adamantanediyl group are preferable, and an adamantanediyl group is more preferable.
2価の芳香族炭化水素基としては、フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、p−メチルフェニレン基、p−tert−ブチルフェニレン基、p−アダマンチルフェニレン基、トリル基、キシリレン基、クメニレン基、メシチレン基、ビフェニレン基、フェナントリレン基、2,6−ジエチルフェニレン基、2−メチル−6−エチルフェニレン基等が挙げられる。 Examples of the divalent aromatic hydrocarbon group include phenylene group, naphthylene group, anthrylene group, p-methylphenylene group, p-tert-butylphenylene group, p-adamantylphenylene group, tolyl group, xylylene group, cumenylene group, mesitylene group. Group, biphenylene group, phenanthrylene group, 2,6-diethylphenylene group, 2-methyl-6-ethylphenylene group and the like.
A2の炭素数2〜12の2価の炭化水素基としては、炭素数2〜6のアルカンジイル基が好ましく、炭素数2〜4のアルカンジイル基がより好ましい。 Examples of the divalent hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms A 2, preferably alkanediyl group having 2 to 6 carbon atoms, more preferably an alkanediyl group of 2 to 4 carbon atoms.
R3及びR4の炭素数1〜6の1価の飽和炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;及びこれらを組合せることにより形成される基が挙げられる。
R3及びR4は、水素原子、メチル基又はエチル基であることが好ましく、水素原子又はメチル基であることがより好ましい。
Examples of the monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms of R 3 and R 4 include a methyl group, an ethyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group and a hexyl group. And an alkyl group; a cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group; and a group formed by combining these.
R 3 and R 4 are preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, and more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
R5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−ペンチル基及びn−ヘキシル基等が挙げられ、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基が挙げられ、より好ましくはメチル基及びエチル基が挙げられる。
R5の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。
R5の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、ペルクロロメチル基、ペルブロモメチル基及びペルヨードメチル基等が挙げられる。
R5は、水素原子又はメチル基であることが好ましい。
Examples of the alkyl group for R 5 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group and an n-hexyl group. Of these, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and a methyl group and an ethyl group are more preferable.
Examples of the halogen atom of R 5 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
Examples of the alkyl group having a halogen atom of R 5 include a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, a perfluoropentyl group and a perfluoro group. Examples thereof include a hexyl group, a perchloromethyl group, a perbromomethyl group and a periodomethyl group.
R 5 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
R6における炭素数6〜12の芳香族炭化水素基としては、例えばフェニル基、ビフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、アントリル基などが挙げられる。
R6における炭素数6〜12の芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン原子、フェニル基、ニトロ基、シアノ基、水酸基、フェニルオキシ基、tert−ブチルフェニル基等が挙げられる。
炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチルが挙げられる。
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。
Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms for R 6 include a phenyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, a naphthyl group, and an anthryl group.
The substituent which the aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms in R 6 may have is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, a phenyl group, a nitro group, a cyano group, a hydroxyl group, phenyl. Examples thereof include an oxy group and a tert-butylphenyl group.
Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl and butyl.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
R6としては、以下の基が挙げられる。
Examples of R 6 include the following groups.
R7における炭素数1〜12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を組合せた基が挙げられる。
直鎖状の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基などが挙げられる。
分岐状の脂肪族炭化水素基としては、イソプロピル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、メチルペンチル基、エチルペンチル基、メチルヘキシル基、エチルヘキシル基、プロピルヘキシル基、tert−オクチル基などが挙げられ、好ましくはイソプロピル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、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、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、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。
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が挙げられる。
脂肪族炭化水素基と脂環式炭化水素基とを組合せた基としては、アルキルシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基等が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms in R 7 include an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a group in which these are combined.
Examples of the linear aliphatic hydrocarbon group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n- Examples thereof include nonyl group, decyl group, undecyl group and dodecyl group.
Examples of the branched aliphatic hydrocarbon group include isopropyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, methylpentyl group, ethylpentyl group, methylhexyl group, ethylhexyl group, propylhexyl group and tert-octyl group. Of these, an isopropyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, and an ethylhexyl group are preferable.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a norbornyl group and an adamantyl group.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, naphthyl group, anthryl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group; tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group. And aryl groups such as biphenyl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, and 2-methyl-6-ethylphenyl.
Examples of the group in which the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group are combined include an alkylcycloalkyl group and a cycloalkylalkyl group.
R7における置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基が挙げられる。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。
R7における炭素数1〜12の炭化水素基はヘテロ原子を含んでいてもよい。ヘテロ原子としては、S、O等が挙げられ、連結基として−SO2−、CO2−を含んでいてもよい。
Examples of the substituent for R 7 include a halogen atom, a cyano group, a nitro group and a hydroxyl group. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
The hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms in R 7 may contain a hetero atom. The hetero atom, S, O and the like, -SO 2 as a linking group -, CO 2 - may contain.
R7としては、以下の基が挙げられる。
Examples of R 7 include the following groups.
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.
なかでも、化合物(I)は、化合物(I−1)、化合物(I−2)、化合物(I−3)、化合物(I−4)、化合物(I−5)、化合物(I−6)、化合物(I−7)、化合物(I−8)、化合物(I−9)、化合物(I−10)、化合物(I−11)、化合物(I−12)、化合物(I−13)、化合物(I−14))、化合物(I−27)、化合物(I−28)、化合物(I−29)及び化合物(I−30)が好ましい。 Among them, compound (I) is compound (I-1), compound (I-2), compound (I-3), compound (I-4), compound (I-5), compound (I-6). , Compound (I-7), compound (I-8), compound (I-9), compound (I-10), compound (I-11), compound (I-12), compound (I-13), Compound (I-14)), compound (I-27), compound (I-28), compound (I-29) and compound (I-30) are preferred.
<化合物(I)の製造方法>
式(I)で表される化合物は、例えば、式(I−a)で表される化合物と、式(I−b)で表される化合物とを、触媒存在下、溶媒中で反応させることにより製造することができる。
[式中、全ての符号は、それぞれ前記と同じ意味を表す。]
<Method for producing compound (I)>
The compound represented by the formula (I) is obtained by reacting the compound represented by the formula (Ia) with the compound represented by the formula (Ib) in a solvent in the presence of a catalyst. Can be manufactured by.
[In the formula, all symbols have the same meanings as described above. ]
溶媒としては、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、アセトニトリルなどが挙げられる。
触媒としては、例えば、2,6−ルチジンなどが挙げられる。
式(I−a)で表される化合物は、下記式で表される化合物等が挙げられ、市場より容易に入手することができる。
式(I−b)で表される化合物は、式(I−c)で表される化合物と、式(I−d)で表される化合物とを、触媒の存在下、溶媒中で、反応させることにより得ることができる。
Examples of the solvent include dimethylformamide, chloroform, acetonitrile and the like.
Examples of the catalyst include 2,6-lutidine.
Examples of the compound represented by the formula (Ia) include compounds represented by the following formula, and they can be easily obtained from the market.
The compound represented by the formula (Ib) is obtained by reacting the compound represented by the formula (Ic) with the compound represented by the formula (Id) in the presence of a catalyst in a solvent. Can be obtained.
[式中、全ての符号は、それぞれ前記と同じ意味を表す。
R4’は、R4から、水素原子を除いた基を表す。]
溶媒としては、クロロホルム、テトラヒドロフランなどが挙げられる。
触媒としては、例えば、以下で表される塩などが挙げられる。
[In the formula, all symbols have the same meanings as described above.
R 4 ′ represents a group obtained by removing a hydrogen atom from R 4 . ]
Examples of the solvent include chloroform and tetrahydrofuran.
Examples of the catalyst include the salts shown below.
X1が、*−CO−O−(*はC(R1)(R2)又はC(Q1)(Q2)との結合位を表す。)である式(I1−c)で表される化合物は、式(I1−e)で表される化合物と、式(I1−f)で表される化合物とを触媒の存在下、溶媒中で、反応させることにより得ることができる。 A formula (I1-c) in which X 1 is * -CO-O- (* represents a bonding position with C (R 1 ) (R 2 ) or C (Q 1 ) (Q 2 )). The compound represented by the formula (I1-e) can be obtained by reacting the compound represented by the formula (I1-e) with the compound represented by the formula (I1-f) in the presence of a catalyst in a solvent.
[式中、全ての符号は、それぞれ前記と同じ意味を表す。]
溶媒としては、クロロホルム、テトラヒドロフランなどが挙げられる。
触媒としては、例えば、例えば、Ti(O−i−Pr)4で表される化合物などが挙げられる。
式(I1−e)で表される化合物としては、下記式で表される化合物等が挙げられ、市場より容易に入手することができる。
式(I1−f)で表される化合物としては、下記式で表される化合物等が挙げられ、市場より容易に入手することができる。
[In the formula, all symbols have the same meanings as described above. ]
Examples of the solvent include chloroform and tetrahydrofuran.
Examples of the catalyst include a compound represented by Ti (Oi-Pr) 4 .
Examples of the compound represented by the formula (I1-e) include compounds represented by the following formula, which can be easily obtained from the market.
Examples of the compound represented by the formula (I1-f) include compounds represented by the following formula, which can be easily obtained from the market.
式(I−d)で表される化合物は、式(I−g)で表される化合物と、式(I−h)で表される化合物とを、触媒存在下、溶媒中で、反応させることにより得ることもできる。 The compound represented by the formula (Id) is obtained by reacting the compound represented by the formula (Ig) with the compound represented by the formula (Ih) in the presence of a catalyst in a solvent. It can also be obtained.
[式中、全ての符号は、それぞれ前記と同じ意味を表す。]
溶媒としては、クロロホルム、テトラヒドロフランなどが挙げられる。
触媒としては、トリエチルアミンなどの塩基触媒などが挙げられる。
式(I−g)で表される化合物は、下記式で表される化合物等が挙げられ、市場より容易に入手することができる。
式(I−h)で表される化合物は、下記式で表される化合物等が挙げられ、市場より容易に入手することができる。
[In the formula, all symbols have the same meanings as described above. ]
Examples of the solvent include chloroform and tetrahydrofuran.
Examples of the catalyst include basic catalysts such as triethylamine.
Examples of the compound represented by the formula (Ig) include compounds represented by the following formula, and they can be easily obtained from the market.
Examples of the compound represented by the formula (I-h) include compounds represented by the following formula, and they can be easily obtained from the market.
<式(I)で表される化合物を含む酸発生剤>
本発明の酸発生剤は、化合物(I)を有効成分として含有する酸発生剤である。酸発生剤においては、化合物(I)は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、本発明の酸発生剤は、化合物(I)以外の有効成分としてレジスト分野で公知の酸発生剤(以下「酸発生剤(B)」という場合がある)を含有していてもよい。酸発生剤(B)については後述する。
酸発生剤として化合物(I)及び酸発生剤(B)を含有する場合、化合物(I)と酸発生剤(B)との含有量の比(質量比;化合物(I):酸発生剤(B))は、通常、1:99〜99:1、好ましくは2:98〜98:2、より好ましくは5:95〜95:5であり、さらに好ましくは10:90〜90:10であり、特に好ましくは15:85〜85:15である。
<Acid Generator Containing Compound Represented by Formula (I)>
The acid generator of the present invention is an acid generator containing the compound (I) as an active ingredient. In the acid generator, compound (I) may be used alone or in combination of two or more kinds.
Further, the acid generator of the present invention may contain an acid generator known in the resist field (hereinafter sometimes referred to as “acid generator (B)”) as an active ingredient other than the compound (I). The acid generator (B) will be described later.
When the compound (I) and the acid generator (B) are contained as the acid generator, the ratio of the contents of the compound (I) and the acid generator (B) (mass ratio; compound (I): acid generator ( B)) is usually 1:99 to 99: 1, preferably 2:98 to 98: 2, more preferably 5:95 to 95: 5, and further preferably 10:90 to 90:10. , And particularly preferably 15:85 to 85:15.
<式(I)で表される化合物に由来する構造単位を含む樹脂>
本発明の樹脂は、化合物(I)に由来する構造単位を含む樹脂(以下「樹脂(A)」という場合がある)である。樹脂(A)は、1種の化合物(I)に由来する構造単位を含む単独重合体でもよいし、2種以上の構造単位を含む共重合体でもよい。
化合物(I)に由来する構造単位の含有量は、樹脂(A)の全量に対して、通常、0.1〜20モル%であり、好ましくは0.5〜10モル%である。
<Resin containing structural unit derived from compound represented by formula (I)>
The resin of the present invention is a resin containing a structural unit derived from compound (I) (hereinafter sometimes referred to as “resin (A)”). The resin (A) may be a homopolymer containing a structural unit derived from one type of compound (I) or a copolymer containing two or more types of structural units.
The content of the structural unit derived from the compound (I) is usually 0.1 to 20 mol% and preferably 0.5 to 10 mol% with respect to the total amount of the resin (A).
樹脂(A)は、化合物(I)に由来する構造単位(以下、構造単位(I)という場合がある。)に加えて、さらに、構造単位(I)以外の酸不安定基を有する構造単位(以下「構造単位(a1)」という場合がある)を有していてもよい。ここで、「酸不安定基」は、脱離基を有し、酸との接触により脱離基が脱離して、構成単位が親水性基(例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基)を有する構成単位に変換する基を意味する。
樹脂(A)は、さらに、構造単位(a1)以外の構造単位を含んでいることが好ましい。構造単位(a1)以外の構造単位としては、酸不安定基を有さない構造単位(以下「構造単位(s)」という場合がある)、その他の構造単位(以下「構造単位(t)」という場合がある)等が挙げられる。
The resin (A) is a structural unit having an acid labile group other than the structural unit (I) in addition to the structural unit derived from the compound (I) (hereinafter, sometimes referred to as the structural unit (I)). (Hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a1)”). Here, the “acid-labile group” has a leaving group, the leaving group is released by contact with an acid, and the constituent unit has a hydrophilic group (for example, a hydroxy group or a carboxy group). Means a group to be converted into.
The resin (A) preferably further contains a structural unit other than the structural unit (a1). As the structural unit other than the structural unit (a1), a structural unit having no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (s)”) and other structural units (hereinafter referred to as “structural unit (t)”) It may be said) etc.
<構造単位(a1)>
構造単位(a1)は、酸不安定基を有するモノマー(以下「モノマー(a1)」という場合がある)から導かれる。
樹脂(A)に含まれる酸不安定基は、基(1)及び/又は基(2)であることが好ましい。
[式(1)中、Ra1〜Ra3は、互いに独立に、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基又はこれらを組合せた基を表すか、Ra1及びRa2は互いに結合してそれらが結合する炭素原子とともに炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基を形成する。
naは、0又は1を表す。
*は、結合手を表す。]
[式(2)中、Ra1’及びRa2’は、互いに独立に、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’は互いに結合してそれらが結合する炭素原子及びXとともに炭素数3〜20の2価の複素環基を形成し、該炭化水素基及び該2価の複素環基に含まれる−CH2−は、−O−又は−S−で置き換わってもよい。
Xは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
*は、結合手を表す。]
<Structural unit (a1)>
The structural unit (a1) is derived from a monomer having an acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “monomer (a1)”).
The acid labile group contained in the resin (A) is preferably the group (1) and / or the group (2).
[In the formula (1), R a1 to R a3 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or a group in which these are combined, or a1 and R a2 are bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded.
na represents 0 or 1.
* 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. Or R a2 ′ and R a3 ′ are bonded to each other to form a divalent heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded and X, and the hydrocarbon group and the divalent heterocyclic group. -CH 2 contained in ring - may be replaced by -O- or -S-.
X represents an oxygen atom or a sulfur atom.
* Represents a bond. ]
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、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基等が挙げられる。
Ra1〜Ra3の脂環式炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。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、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等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、ノルボルニル基及び下記の基(*は結合手を表す。)等が挙げられる。Ra1〜Ra3の脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3〜16である。
Examples of the alkyl group of R a1 to R a3 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group, an n-heptyl group and an n-octyl group.
The alicyclic hydrocarbon group of R a1 to R a3 may be either monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group and cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and the following groups (* represents a bond). The alicyclic hydrocarbon group of R a1 to R a3 preferably has 3 to 16 carbon atoms.
アルキル基と脂環式炭化水素基とを組合せた基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基、シクロヘキシルメチル基、アダマンチルメチル基、ノルボルニルエチル基等が挙げられる。
naは、好ましくは0である。
Examples of the group in which an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group are combined include a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a methylnorbornyl group, a cyclohexylmethyl group, an adamantylmethyl group and a norbornylethyl group. Can be mentioned.
na is preferably 0.
Ra1及びRa2が互いに結合して2価の脂環式炭化水素基を形成する場合の−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)としては、下記の基が挙げられる。2価の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜12である。*は、−O−との結合手を表す。
In the case where R a1 and R a2 are bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group, -C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) includes the groups below. The divalent alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 12 carbon atoms. * Represents a bond with -O-.
式(1)で表される基としては、1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中において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及びこれらが結合する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)等が挙げられる。 Examples of the group represented by the formula (1) include a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (a group in which R a1 to R a3 in the formula (1) are alkyl groups, preferably a tert-butoxycarbonyl group), 2- An alkyladamantan-2-yloxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 , R a2 and the carbon atom to which they are bonded form an adamantyl group, and R a3 is an alkyl group) and 1- (adamantane- 1-yl) -1-alkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups, and R a3 is an adamantyl group) and the like.
Ra1’〜Ra3’の炭化水素基としては、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びこれらを組合せることにより形成される基等が挙げられる。
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。
Ra2’及びRa3’が互いに結合してそれらが結合する炭素原子及びXとともに形成する2価の複素環基としては、下記の基が挙げられる。*は、結合手を表す。
Examples of the hydrocarbon group of R a1 ′ to R a3 ′ include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a group formed by combining these.
Examples of the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group are the same as above.
As the aromatic hydrocarbon group, phenyl group, naphthyl group, anthryl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group, tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, biphenyl Group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, aryl group such as 2-methyl-6-ethylphenyl, and the like.
Examples of the divalent heterocyclic group formed by R a2 ′ and R a3 ′ bonded to each other and the carbon atom to which they are bonded and X include the following groups. * Represents a bond.
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。 At least one of R a1 ′ and R a2 ′ is preferably a hydrogen atom.
式(2)で表される基の具体例としては、以下の基が挙げられる。*は結合手を表す。
Specific examples of the group represented by the formula (2) include the following groups. * Represents a bond.
モノマー(a1)は、好ましくは、酸不安定基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマー、より好ましくは酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーである。 The monomer (a1) is preferably a monomer having an acid labile group and an ethylenically unsaturated bond, and 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モノマー(a1)に由来する構造単位を有する樹脂(A)をレジスト組成物に使用すれば、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 the resin (A) having a structural unit derived from the monomer (a1) having a bulky structure such as an alicyclic hydrocarbon group is used in the resist composition, the resolution of the resist pattern can be improved.
式(1)で表される基を有する(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造単位として、好ましくは、式(a1−0)で表される構造単位、式(a1−1)で表される構造単位又は式(a1−2)で表される構造単位が挙げられる。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(a1−0)で表される構造単位、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(a1−0)、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)と、構造単位(a1−0)を誘導するモノマー、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(a1−0)、モノマー(a1−1)及びモノマー(a1−2)という場合がある。
[式(a1−0)中、
La01は、酸素原子又は*−O−(CH2)k01−CO−O−を表し、k01は1〜7の整数を表し、*はカルボニル基との結合手を表す。
Ra01は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra02〜Ra04は、互いに独立に、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又はこれらを組合せた基を表す。]
The structural unit derived from the (meth) acrylic monomer having a group represented by the formula (1) is preferably a structural unit represented by the formula (a1-0) or a formula (a1-1). The structural unit or the structural unit represented by the formula (a1-2) can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. In the present specification, the structural unit represented by the formula (a1-0), the structural unit represented by the formula (a1-1) and the structural unit represented by the formula (a1-2) are respectively represented by the structural unit (a1 -0), the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2), a monomer that induces the structural unit (a1-0), a monomer that induces the structural unit (a1-1), and the structural unit (a1- The monomer that induces 2) may be referred to as a monomer (a1-0), a monomer (a1-1), and a monomer (a1-2), respectively.
[In the formula (a1-0),
L a01 represents an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k01 —CO—O—, k01 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bond with a carbonyl group.
R a01 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a02 to R a04 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or a group combining these. ]
[式(a1−1)及び式(a1−2)中、
La1及びLa2は、互いに独立に、−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、互いに独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ra6及びRa7は、互いに独立に、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又はこれらを組合せることにより形成される基を表す。
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 with —CO—. Representing 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, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or a group formed by combining these.
m1 represents the integer of 0-14.
n1 represents the integer of 0-10.
n1 'represents the integer of 0-3. ]
La01は、好ましくは酸素原子又は*−O−(CH2)k01−CO−O−であり(但し、k01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。)、より好ましくは酸素原子である。
Ra02〜Ra04のアルキル基、脂環式炭化水素基及びこれらを組合せた基としては、式(1)のRa1〜Ra3で挙げた基と同様の基が挙げられる。
Ra02〜Ra04のアルキル基の炭素数は、好ましくは6以下である。
Ra02〜Ra04の脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは8以下であり、より好ましくは6以下である。
アルキル基と脂環式炭化水素基とを組合せた基は、これらアルキル基と脂環式炭化水素基とを組合せた合計炭素数が、18以下であることが好ましい。このような基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基、メチルアダマンチル基、シクロヘキシルメチル基、メチルシクロへキシルメチル基、アダマンチルメチル基、ノルボルニルメチル基等が挙げられる。
Ra02及びRa03は、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基であり、より好ましくはメチル基又はエチル基である。
Ra04は、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数5〜12の脂環式炭化水素基であり、より好ましくはメチル基、エチル基、シクロヘキシル基又はアダマンチル基である。
L a01 is preferably an oxygen atom or * —O— (CH 2 ) k01 —CO—O— (however, k01 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably 1), More preferably, it is an oxygen atom.
Examples of the alkyl group of R a02 to R a04 , the alicyclic hydrocarbon group, and a group in which these are combined include the same groups as those described for R a1 to R a3 of the formula (1).
The alkyl group of R a02 to R a04 preferably has 6 or less carbon atoms.
The carbon number of the alicyclic hydrocarbon group of R a02 to R a04 is preferably 8 or less, more preferably 6 or less.
The group in which an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group are combined preferably has a total carbon number of 18 or less in which these alkyl groups and an alicyclic hydrocarbon group are combined. Examples of such a group include a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a methylnorbornyl group, a methyladamantyl group, a cyclohexylmethyl group, a methylcyclohexylmethyl group, an adamantylmethyl group, and a norbornylmethyl group. Be done.
R a02 and R a03 are preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably a methyl group or an ethyl group.
R a04 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 12 carbon atoms, and more preferably a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group or an adamantyl group.
La1及びLa2は、好ましくは−O−又は*−O−(CH2)k1’−CO−O−であり(但し、k1’は、1〜4の整数であり、好ましくは1である。)、より好ましくは−O−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、脂環式炭化水素基及びこれらを組合せた基としては、式(1)のRa1〜Ra3で挙げた基と同様の基が挙げられる。
Ra6及びRa7のアルキル基の炭素数は、好ましくは6以下である。
Ra6及びRa7の脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは8以下であり、より好ましくは6以下である。
m1は、好ましくは0〜3の整数であり、より好ましくは0又は1である。
n1は、好ましくは0〜3の整数であり、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— (where k1 ′ is an integer of 1 to 4, preferably 1). ), And more preferably -O-.
R a4 and R a5 are preferably methyl groups.
Examples of the alkyl group of R a6 and R a7 , the alicyclic hydrocarbon group, and a group in which these are combined include the same groups as the groups described for R a1 to R a3 of the formula (1).
The carbon number of the alkyl group of R a6 and R a7 is preferably 6 or less.
The alicyclic hydrocarbon group of R a6 and R a7 preferably has 8 or less carbon atoms, and more preferably 6 or less carbon atoms.
m1 is preferably an integer of 0 to 3, and more preferably 0 or 1.
n1 is preferably an integer of 0 to 3, and more preferably 0 or 1.
n1 ′ is preferably 0 or 1.
モノマー(a1−0)としては、例えば、式(a1−0−1)〜式(a1−0−12)のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式(a1−0−1)〜式(a1−0−10)のいずれかで表されるモノマーがより好ましい。 As the monomer (a1-0), for example, a monomer represented by any of the formulas (a1-0-1) to (a1-0-12) is preferable, and the formula (a1-0-1) to the formula (a1-0-1). a1-0-10) is more preferable.
上記の構造単位において、Ra01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(a1−0)の具体例として挙げることができる。 In the above structural unit, a structural unit in which a methyl group corresponding to R a01 is replaced with a hydrogen atom can also be mentioned as a specific example of the structural unit (a1-0).
モノマー(a1−1)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。中でも、式(a1−1−1)〜式(a1−1−8)のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式(a1−1−1)〜式(a1−1−4)のいずれかで表されるモノマーがより好ましい。 Examples of the monomer (a1-1) include the monomers described in JP2010-204646A. Among them, the monomer represented by any of the formulas (a1-1-1) to (a1-1-8) is preferable, and any of the formulas (a1-1-1) to (a1-1-4) is preferable. The monomer represented by is more preferable.
モノマー(a1−2)としては、例えば、1−メチルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−エチルシクロペンタン−1−イル(メタ)アクリレート、1−メ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−エチルシクロオクタン−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、1−イソプロピルシクロヘキサン−1−イル(メタ)アクリレート等が挙げられる。式(a1−2−1)〜式(a1−2−12)のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式(a1−2−3)、式(a1−2−4)、式(a1−2−9)及び式(a1−2−10)で表されるモノマーがより好ましく、式(a1−2−3)及び式(a1−2−9)で表されるモノマーがさらに好ましい。 Examples of the monomer (a1-2) include 1-methylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate, 1-ethylcyclopentan-1-yl (meth) acrylate, 1-methylcyclohexane-1-yl (meth). Acrylate, 1-ethylcyclohexane-1-yl (meth) acrylate, 1-ethylcycloheptan-1-yl (meth) acrylate, 1-ethylcyclooctane-1-yl (meth) acrylate, 1-isopropylcyclopentane-1 Examples include -yl (meth) acrylate, 1-isopropylcyclohexane-1-yl (meth) acrylate and the like. The monomer represented by any of the formulas (a1-2-1) to (a1-2-12) is preferable, and the formula (a1-2-3), the formula (a1-2-4), and the formula (a1- 2-9) and the monomer represented by Formula (a1-2-10) are more preferable, and the monomers represented by Formula (a1-2-3) and Formula (a1-2-9) are still more preferable.
樹脂(A)が構造単位(a1−0)及び/又は構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を含む場合、これらの合計含有率は、樹脂(A)の全構造単位の合計に対して、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) contains the structural unit (a1-0) and / or the structural unit (a1-1) and / or the structural unit (a1-2), the total content of these is the total structure of the resin (A). It is usually 10 to 95 mol%, preferably 15 to 90 mol%, and more preferably 20 to 85 mol% based on the total of the units.
さらに、基(1)を有する構造単位(a1)としては、式(a1−3)で表される構造単位も挙げられる。式(a1−3)で表される構造単位を、構造単位(a1−3)という場合がある。また、構造単位(a1−3)を誘導するモノマーを、モノマー(a1−3)という場合がある。
[式(a1−3)中、
Ra9は、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基、カルボキシ基、シアノ基、水素原子又は−COORa13を表す。
Ra13は、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、又はこれらを組合せることにより形成される基を表し、該脂肪族炭化水素基及び該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基で置換されていてもよく、該脂肪族炭化水素基及び該脂環式炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−又は−CO−に置き換わっていてもよい。
Ra10〜Ra12は、互いに独立に、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基又はこれらを組合せることにより形成される基を表すか、Ra10及びRa11は互いに結合して、それらが結合する炭素原子とともに炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基を形成する。]
Further, the structural unit (a1) having the group (1) also includes a structural unit represented by the formula (a1-3). The structural unit represented by the formula (a1-3) may be referred to as a structural unit (a1-3). Further, the monomer that induces the structural unit (a1-3) may be referred to as a monomer (a1-3).
[In the formula (a1-3),
R a9 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms which may have a hydroxy group, a carboxy group, a cyano group, a hydrogen atom or —COOR a13 .
R a13 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or a group formed by combining these, and the aliphatic hydrocarbon group and The hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, and —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group is —O—. Alternatively, it may be replaced with -CO-.
R a10 to R a12 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or a group formed by combining these, or R a10 and R a11 is bonded to each other to form, together with the carbon atom to which they are bonded, a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. ]
Ra9のヒドロキシ基を有していてもよい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、ヒドロキシメチル基及び2−ヒドロキシエチル基等が挙げられる。
−COORa13は、例えば、メトキシカルボニル基及び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結合した基が挙げられる。
Ra13の炭素数1〜8の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、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、n−ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基等が挙げられる。
Ra13の炭素数3〜20の脂環式炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロプロピル基、アダマンチル基、アダマンチルメチル基、1−アダマンチル−1−メチルエチル基、2−オキソ−オキソラン−3−イル基及び2−オキソ−オキソラン−4−イル基等が挙げられる。
Ra10〜Ra12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、n−ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基等が挙げられる。
Ra10〜Ra12の脂環式炭化水素基は、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、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基等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、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、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基及びイソボルニル基等が挙げられる。
Ra10及びRa11が互いに結合して、それらが結合している炭素原子とともに2価の脂環式炭化水素基を形成する場合の−C(Ra10)(Ra11)(Ra12)としては、下記の基が好ましい。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group which may have a hydroxy group for R a9 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group and a 2-hydroxyethyl group.
Examples of —COOR a13 include groups in which a carbonyl group is bonded to an alkoxy group such as a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms of R a13 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, and n. Examples include -hexyl group, n-heptyl group, 2-ethylhexyl group and n-octyl group.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms of R a13 include a cyclopentyl group, a cyclopropyl group, an adamantyl group, an adamantyl methyl group, a 1-adamantyl-1-methylethyl group, and 2-oxo-oxolane-3-. Examples thereof include an yl group and a 2-oxo-oxolan-4-yl group.
Examples of the alkyl group of R a10 to R a12 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group, Examples thereof include n-heptyl group, 2-ethylhexyl group and n-octyl group.
The alicyclic hydrocarbon group of R a10 to R a12 may be either monocyclic or polycyclic, and examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group and a cyclopentyl group. And cycloalkyl groups such as cyclohexyl group, methylcyclohexyl group, dimethylcyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cycloheptyl group and cyclodecyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a 2-alkyladamantan-2-yl group, a 1- (adamantan-1-yl) alkane-1-yl group, and norbornyl. Group, a methylnorbornyl group, an isobornyl group, and the like.
As -C (R a10 ) (R a11 ) (R a12 ), when R a10 and R a11 are bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group together with the carbon atom to which they are bonded, The following groups are preferable.
モノマー(a1−3)は、具体的には、5−ノルボルネン−2−カルボン酸−tert−ブチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−シクロヘキシル−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−メチルシクロヘキシル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−メチル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−エチル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(4−メチルシクロヘキシル)−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−メチル−1−(4−オキソシクロヘキシル)エチル及び5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(1−アダマンチル)−1−メチルエチル等が挙げられる。 Specific examples of the monomer (a1-3) include 5-tert-butyl 5-norbornene-2-carboxylic acid, 1-cyclohexyl-1-methylethyl 5-norbornene-2-carboxylic acid, and 5-norbornene-2-carboxylic acid. Acid 1-methylcyclohexyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 2-methyl-2-adamantyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 2-ethyl-2-adamantyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (4 -Methylcyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (4-hydroxycyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-methyl-1- (4-oxo Examples thereof include cyclohexyl) ethyl and 1- (1-adamantyl) -1-methylethyl 5-norbornene-2-carboxylic acid.
構造単位(a1−3)を含む樹脂(A)は、立体的に嵩高い構造単位が含まれることになるため、このような樹脂(A)を含む本発明のレジスト組成物からは、より高解像度でレジストパターンを得ることができる。また、主鎖に剛直なノルボルナン環が導入されるため、得られるレジストパターンは、ドライエッチング耐性に優れる傾向がある。 The resin (A) containing the structural unit (a1-3) contains a sterically bulky structural unit, so that the resin composition of the present invention containing such a resin (A) has a higher molecular weight. A resist pattern can be obtained with a resolution. Further, since a rigid norbornane ring is introduced into the main chain, the obtained resist pattern tends to have excellent dry etching resistance.
樹脂(A)が構造単位(a1−3)を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位の合計に対して、10〜95モル%であることが好ましく、15〜90モル%であることがより好ましく、20〜85モル%であることがさらに好ましい。 When the resin (A) contains the structural unit (a1-3), its content is preferably 10 to 95 mol% with respect to the total of all structural units of the resin (A), and preferably 15 to 90 mol%. %, More preferably 20 to 85 mol%.
基(2)で表される基を有する構造単位(a1)としては、式(a1−4)で表される構造単位(以下、「構造単位(a1−4)」という場合がある。)が挙げられる。
[式(a1−4)中、
Ra32は、水素原子、ハロゲン原子、又は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
Ra33は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
laは0〜4の整数を表す。laが2以上である場合、複数のRa33は互いに同一であっても異なってもよい。
Ra34及びRa35は、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、Ra36は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、Ra35及びRa36は互いに結合してそれらが結合するC−Oとともに炭素数3〜20の2価の複素環基を形成し、該炭化水素基及び該2価の複素環基に含まれる−CH2−は、−O−又は−S−で置き換わってもよい。]
As the structural unit (a1) having a group represented by the group (2), a structural unit represented by the formula (a1-4) (hereinafter, may be referred to as “structural unit (a1-4)”). Can be mentioned.
[In the formula (a1-4),
R a32 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a33 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyloxy group or Represents a methacryloyloxy group.
la represents an integer of 0 to 4. When la is 2 or more, a plurality of R a33 may be the same as or different from each other.
R a34 and R a35 are independently of each other, represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, R a36 may represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, R a35 and R a36 are each And C—O to which they are bonded to form a divalent heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group and the divalent heterocyclic group is —O. -Or-S- may be substituted. ]
Ra32及びRa33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、ブチル基、ペンチル基及びヘキシル基等が挙げられる。該アルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましく、メチル基がさらに好ましい。
Ra32及びRa33のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子等が挙げられる。
ハロゲン原子を有してもよいアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、メチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロエチル基、エチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロピル基、プロピル基、ペルフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、ブチル基、ペルフルオロペンチル基、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロペンチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ペルフルオロヘキシ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、ペンチルオキシ基及びヘキシルオキシ基等が挙げられる。なかでも、炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基又はエトキシ基がより好ましく、メトキシ基がさらに好ましい。
アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基が挙げられる。
アシルオキシ基としては、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基等が挙げられる。
Ra34及びRa35の炭化水素基としては、式(2)のRa1’及びRa2’と同様の基が挙げられる。
Ra36としては、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、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基又はこれらが組合せることにより形成される基が挙げられる。
Examples of the alkyl group of R a32 and R a33 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a pentyl group and a hexyl group. As the alkyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, a methyl group or an ethyl group is more preferable, and a methyl group is further preferable.
Examples of the halogen atom of R a32 and R a33 include a fluorine atom, a chlorine atom and a bromine atom.
Examples of the alkyl group which may have a halogen atom include a trifluoromethyl group, a difluoromethyl group, a methyl group, a perfluoroethyl group, a 1,1,1-trifluoroethyl group, 1,1,2,2-tetrafluoro Ethyl group, ethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,1,2,2-pentafluoropropyl group, propyl group, perfluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluoro Butyl group, butyl group, perfluoropentyl group, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluoropentyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-perfluorohexyl group, etc. Can be mentioned.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group and a hexyloxy group. Among them, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, a methoxy group or an ethoxy group is more preferable, and a methoxy group is further preferable.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group and a butyryl group.
Examples of the acyloxy group include an acetyloxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group and the like.
Examples of the hydrocarbon group R a34 and R a35, include the same groups as R a1 'and R a2' of formula (2).
R a36 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a group formed by combining these. Can be mentioned.
式(a1−4)において、Ra32は、水素原子であることが好ましい。
Ra33は、炭素数1〜4のアルコキシ基であることが好ましく、メトキシ基及びエトキシ基であることがより好ましく、メトキシ基であることがさらに好ましい。
laは、0又は1であることが好ましく、0であることがより好ましい。
Ra34は、好ましくは水素原子である。
Ra35は、好ましくは炭素数1〜12の炭化水素基であり、より好ましくはメチル基又はエチル基である。
Ra36の炭化水素基としては、好ましくは炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基又はこれらを組合せることにより形成される基が挙げられ、より好ましくは炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式脂肪族炭化水素基又は炭素数7〜18のアラルキル基が挙げられる。Ra36におけるアルキル基及び前記脂環式炭化水素基は無置換であることが好ましい。Ra36における芳香族炭化水素基が置換基を有する場合、その置換基としては炭素数6〜10のアリールオキシ基が好ましい。
In formula (a1-4), R a32 is preferably a hydrogen atom.
R a33 is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methoxy group and an ethoxy group, and further preferably a methoxy group.
la is preferably 0 or 1, and more preferably 0.
R a34 is preferably a hydrogen atom.
R a35 is preferably a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and more preferably a methyl group or an ethyl group.
The hydrocarbon group for R a36 is preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a combination thereof. And a C3-C18 alkyl group, a C3-C18 alicyclic aliphatic hydrocarbon group, or a C7-C18 aralkyl group. The alkyl group in R a36 and the alicyclic hydrocarbon group are preferably unsubstituted. When the aromatic hydrocarbon group for R a36 has a substituent, the substituent is preferably an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms.
構造単位(a1−4)を導くモノマーとしては、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。中でも、式(a1−4−1)〜式(a1−4−8)でそれぞれ表されるモノマーが好ましく、式(a1−4−1)〜式(a1−4−5)及び式(a1−4−8)でそれぞれ表されるモノマーがより好ましい。 Examples of the monomer that leads to the structural unit (a1-4) include the monomers described in JP2010-204646A. Among them, the monomers represented by the formulas (a1-4-1) to (a1-4-8) are preferable, and the formulas (a1-4-1) to (a1-4-5) and the formula (a1-). The monomers represented by 4-8) are more preferable.
樹脂(A)が、構造単位(a1−4)を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位の合計に対して、10〜95モル%であることが好ましく、15〜90モル%であることがより好ましく、20〜85モル%であることがさらに好ましい。 When the resin (A) has the structural unit (a1-4), its content is preferably 10 to 95 mol% with respect to the total of all structural units of the resin (A), and preferably 15 to 90. It is more preferably mol%, and further preferably 20 to 85 mol%.
式(2)で表される基を有する(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造単位としては、式(a1−5)で表される構造単位(以下「構造単位(a1−5)」という場合がある)も挙げられる。
[式(a1−5)中、
Ra8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。
Za1は、単結合又は*−(CH2)h3−CO−L54−を表し、h3は1〜4の整数を表し、*は、L51との結合手を表す。
L51〜L54は、互いに独立に、−O−又は−S−を表す。
s1は、1〜3の整数を表す。
s1’は、0〜3の整数を表す。]
As the structural unit derived from the (meth) acrylic monomer having the group represented by the formula (2), a structural unit represented by the formula (a1-5) (hereinafter referred to as “structural unit (a1-5)” There is also).
[In formula (a1-5),
Ra8 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
Z a1 represents a single bond or * - (CH 2) h3 -CO -L 54 - represents, h3 represents an integer of 1 to 4, * represents a bond to L 51.
L 51 ~L 54, independently of each other, represent -O- or -S-.
s1 represents an integer of 1 to 3.
s1 'represents the integer of 0-3. ]
ハロゲン原子としては、フッ素原子及び塩素原子が挙げられ、好ましくはフッ素原子が挙げられる。ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基としては、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、フルオロメチル基及びトリフルオロメチル基が挙げられる。
式(a1−5)においては、Ra8は、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であることが好ましい。
L51は、酸素原子であることが好ましい。
L52及びL53のうち、一方が−O−であり、他方が−S−であることが好ましい。
s1は、1であることが好ましい。
s1’は、0〜2の整数であることが好ましい。
Za1は、単結合又は*−CH2−CO−O−であることが好ましい。
Examples of the halogen atom include a fluorine atom and a chlorine atom, preferably a fluorine atom. Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a fluoromethyl group and trifluoromethyl. Groups.
In formula (a1-5), R a8 is preferably a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
L 51 is preferably an oxygen atom.
It is preferable that one of L 52 and L 53 is —O—, and the other is —S—.
s1 is preferably 1.
s1 ′ is preferably an integer of 0 to 2.
Z a1 is preferably a single bond or * —CH 2 —CO—O—.
構造単位(a1−5)を導くモノマーとしては、例えば、特開2010−61117号公報に記載されたモノマーが挙げられる。中でも、式(a1−5−1)〜式(a1−5−4)でそれぞれ表されるモノマーが好ましく、式(a1−5−1)又は式(a1−5−2)で表されるモノマーがより好ましい。 Examples of the monomer that leads to the structural unit (a1-5) include the monomers described in JP 2010-61117 A. Among them, the monomers represented by formulas (a1-5-1) to (a1-5-4) are preferable, and the monomers represented by formula (a1-5-1) or formula (a1-5-2) are preferred. Is more preferable.
樹脂(A)が、構造単位(a1−5)を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位の合計に対して、1〜50モル%であることが好ましく、3〜45モル%であることがより好ましく、5〜40モル%であることがさらに好ましい。 When the resin (A) has the structural unit (a1-5), its content is preferably 1 to 50 mol% based on the total of all structural units of the resin (A), and 3 to 45. It is more preferably mol%, and further preferably 5 to 40 mol%.
樹脂(A)中の酸不安定基を有する構造単位(a1)としては、構造単位(a1−0)、構造単位(a1−1)、構造単位(a1−2)及び構造単位(a1−5)からなる群から選ばれる一種以上が好ましく、二種以上がより好ましく、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)の組合せ、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−5)の組合せ、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−0)の組合せ、構造単位(a1−2)及び構造単位(a1−0)の組合せ、構造単位(a1−5)及び構造単位(a1−0)の組合せ、構造単位(a1−0)、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)の組合せ、構造単位(a1−0)、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−5)の組合せがさらに好ましく、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)の組合せ、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−5)の組合せがさらにより好ましい。
構造単位(a1)は、好ましくは構造単位(a1−1)を含む。
As the structural unit (a1) having an acid labile group in the resin (A), the structural unit (a1-0), the structural unit (a1-1), the structural unit (a1-2) and the structural unit (a1-5). One or more selected from the group consisting of), more preferably two or more, a combination of structural unit (a1-1) and structural unit (a1-2), structural unit (a1-1) and structural unit (a1- 5) combination, structural unit (a1-1) and structural unit (a1-0) combination, structural unit (a1-2) and structural unit (a1-0) combination, structural unit (a1-5) and structure Combination of units (a1-0), structural unit (a1-0), combination of structural unit (a1-1) and structural unit (a1-2), structural unit (a1-0), structural unit (a1-1) And a combination of structural units (a1-5) are more preferable, and a combination of structural units (a1-1) and structural units (a1-2), a combination of structural units (a1-1) and structural units (a1-5) are Even more preferable.
The structural unit (a1) preferably includes the structural unit (a1-1).
〈構造単位(s)〉
本発明の樹脂(A)に含まれていてもよい。構造単位(s)は、酸不安定基を有さないモノマー(以下「モノマー(s)」という場合がある)から導かれる。構造単位(s)を導くモノマーは、レジスト分野で公知の酸不安定基を有さないモノマーを使用できる。
構造単位(s)としては、ヒドロキシ基又はラクトン環を有し、かつ酸不安定基を有さない構造単位が好ましい。ヒドロキシ基を有し、かつ酸不安定基を有さない構造単位(以下「構造単位(a2)」という場合がある)及び/又はラクトン環を有し、かつ酸不安定基を有さない構造単位(以下「構造単位(a3)」という場合がある)を有する樹脂を本発明のレジスト組成物に使用すれば、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。
<Structural unit (s)>
It may be contained in the resin (A) of the present invention. The structural unit (s) is derived from a monomer having no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as “monomer (s)”). As the monomer for deriving the structural unit (s), a monomer having no acid labile group known in the resist field can be used.
As the structural unit (s), a structural unit having a hydroxy group or a lactone ring and having no acid labile group is preferable. A structure unit having a hydroxy group and not having an acid labile group (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a2)") and / or a lactone ring and having no acid labile group When a resin having a unit (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a3)”) is used in the resist composition of the present invention, the resolution of the resist pattern and the adhesion to the substrate can be improved.
〈構造単位(a2)〉
構造単位(a2)が有するヒドロキシ基は、アルコール性ヒドロキシ基でも、フェノール性ヒドロキシ基でもよい。
本発明のレジスト組成物からレジストパターンを製造するとき、露光光源としてKrFエキシマレーザ(248nm)、電子線又はEUV(超紫外光)等の高エネルギー線を用いる場合には、構造単位(a2)として、フェノール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)を用いることが好ましい。また、ArFエキシマレーザ(193nm)等を用いる場合には、構造単位(a2)として、アルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)が好ましく、構造単位(a2−1)を用いることがより好ましい。構造単位(a2)としては、1種を単独で含んでいてもよく、2種以上を含んでいてもよい。
<Structural unit (a2)>
The hydroxy group contained in the structural unit (a2) may be an alcoholic hydroxy group or a phenolic hydroxy group.
When a resist pattern is produced from the resist composition of the present invention, a high-energy ray such as KrF excimer laser (248 nm), electron beam or EUV (extreme ultraviolet light) is used as an exposure light source, the structural unit (a2) is used. It is preferable to use the structural unit (a2) having a phenolic hydroxy group. When using an ArF excimer laser (193 nm) or the like, the structural unit (a2) is preferably the structural unit (a2) having an alcoholic hydroxy group, and more preferably the structural unit (a2-1). As the structural unit (a2), one type may be included alone, or two or more types may be included.
フェノール性ヒドロキシ基有する構造単位(a2)としては、式(a2−0)で表される構造単位(以下「構造単位(a2−0)」という場合がある。)が挙げられる。
[式(a2−0)中、
Ra30は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
Ra31は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアシル基、炭素数2〜4のアシルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
maは、0〜4の整数を表す。maが2以上の整数である場合、複数のRa31は互いに同一であっても異なってもよい。]
Examples of the structural unit (a2) having a phenolic hydroxy group include a structural unit represented by the formula (a2-0) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a2-0)”).
[In the formula (a2-0),
R a30 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a31 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyloxy group, or Represents a methacryloyloxy group.
ma represents the integer of 0-4. When ma is an integer greater than or equal to 2, some R <a31 > may be mutually same or different. ]
Ra30のハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、メチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロエチル基、エチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロピル基、プロピル基、ペルフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、ブチル基、ペルフルオロペンチル基、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロペンチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ペルフルオロヘキシル基等が挙げられる。
Ra30としては、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、水素原子、メチル基又はエチル基がより好ましく、水素原子又はメチル基がさらに好ましい。
Ra31の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、t−ブトキシ基、ペンチルオキシ基及びヘキシルオキシ基等が挙げられ、炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基又はエトキシ基がより好ましく、メトキシ基がさらに好ましい。
Ra31のアシル基としては、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基等が挙げられる。
Ra31のアシルオキシ基としては、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基等が挙げられる。
maとしては、0、1又は2が好ましく、0又は1がより好ましく、0が特に好ましい。
Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom of R a30 include trifluoromethyl group, difluoromethyl group, methyl group, perfluoroethyl group, 1,1,1-trifluoroethyl group, 1 , 1,2,2-Tetrafluoroethyl group, ethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,1,2,2-pentafluoropropyl group, propyl group, perfluorobutyl group, 1,1,2,2,3 , 3,4,4-octafluorobutyl group, butyl group, perfluoropentyl group, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluoropentyl group, n-pentyl group, n-hexyl Group, an n-perfluorohexyl group and the like.
As R a30 , a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group is more preferable, and a hydrogen atom or a methyl group is further preferable.
Examples of the alkoxy group of R a31 include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a t-butoxy group, a pentyloxy group and a hexyloxy group, and an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and a methoxy group or an ethoxy group. Is more preferable, and a methoxy group is further preferable.
Examples of the acyl group of R a31 include an acetyl group, a propionyl group and a butyryl group.
Examples of the acyloxy group of R a31 include an acetyloxy group, a propionyloxy group and a butyryloxy group.
As ma, 0, 1 or 2 is preferable, 0 or 1 is more preferable, and 0 is particularly preferable.
構造単位(a2−0)を誘導するモノマーとしては、例えば、特開2010−204634号公報に記載されているモノマーが挙げられる。
中でも、構造単位(a2−0)としては、式(a2−0−1)、式(a2−0−2)、式(a2−0−3)及び式(a2−0−4)でそれぞれ表されるものが好ましく、式(a2−0−1)又は式(a2−0−2)で表される構造単位がより好ましい。
Examples of the monomer that derives the structural unit (a2-0) include the monomers described in JP 2010-204634 A.
Among them, the structural unit (a2-0) is represented by the formula (a2-0-1), the formula (a2-0-2), the formula (a2-0-3) and the formula (a2-0-4). Embedded image is preferable, and the structural unit represented by formula (a2-0-1) or formula (a2-0-2) is more preferable.
構造単位(a2−0)を含む樹脂(A)は、構造単位(a2−0)を誘導するモノマーが有するフェノール性ヒドロキシ基を保護基で保護したモノマーを用いて重合反応を行い、その後脱保護処理することにより製造できる。ただし、脱保護処理を行う際には、構造単位(a1)が有する酸不安定基を著しく損なわないようにして行う必要がある。このような保護基としては、アセチル基等が挙げられる。 The resin (A) containing the structural unit (a2-0) undergoes a polymerization reaction using a monomer in which the phenolic hydroxy group of the monomer that induces the structural unit (a2-0) is protected with a protecting group, and then deprotected. It can be produced by processing. However, it is necessary to perform the deprotection treatment so that the acid labile group contained in the structural unit (a1) is not significantly impaired. An acetyl group etc. are mentioned as such a protective group.
樹脂(A)が、フェノール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2−0)を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位の合計に対して、5〜95モル%であることが好ましく、10〜80モル%であることがより好ましく、15〜80モル%であることがさらに好ましい。 When the resin (A) has a structural unit (a2-0) having a phenolic hydroxy group, its content is 5 to 95 mol% based on the total of all structural units of the resin (A). Is preferable, 10 to 80 mol% is more preferable, and 15 to 80 mol% is further preferable.
アルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)としては、式(a2−1)で表される構造単位(以下「構造単位(a2−1)」という場合がある。)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の整数を表し、*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、互いに独立に、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 structural unit (a2) having an alcoholic hydroxy group include a structural unit represented by the formula (a2-1) (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a2-1)”).
[In the formula (a2-1),
L a3 is, -O- or * -O- (CH 2) k2 -CO -O- the stands, k2 is an integer of 1-7, * represents a bond to -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の整数であり、より好ましくは0又は1である。
In formula (a2-1), L a3 is preferably —O—, —O— (CH 2 ) f1 —CO—O— (where f1 is an integer of 1 to 4), and more preferably -O-.
R a14 is preferably a methyl group.
R a15 is preferably a hydrogen atom.
R a16 is preferably a hydrogen atom or a hydroxy group.
o1 is preferably an integer of 0 to 3, and more preferably 0 or 1.
構造単位(a2−1)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。式(a2−1−1)〜式(a2−1−6)のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式(a2−1−1)〜式(a2−1−4)のいずれかで表されるモノマーがより好ましく、式(a2−1−1)又は式(a2−1−3)で表されるモノマーがさらに好ましい。 Examples of the monomer that derives the structural unit (a2-1) include the monomers described in JP2010-204646A. The monomer represented by any of the formulas (a2-1-1) to (a2-1-6) is preferable, and the monomer represented by any of the formulas (a2-1-1) to (a2-1-4) is represented. Is more preferable, and the monomer represented by formula (a2-1-1) or formula (a2-1-3) is further preferable.
樹脂(A)が構造単位(a2−1)を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位の合計に対して、通常1〜45モル%であり、好ましくは1〜40モル%であり、より好ましくは1〜35モル%であり、さらに好ましくは2〜20モル%である。 When the resin (A) contains the structural unit (a2-1), the content thereof is usually 1 to 45 mol%, preferably 1 to 40 mol, based on the total of all structural units of the resin (A). %, More preferably 1 to 35 mol%, further preferably 2 to 20 mol%.
〈構造単位(a3)〉
構造単位(a3)が有するラクトン環は、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。好ましくは、γ−ブチロラクトン環、アダマンタンラクトン環又はγ−ブチロラクトン環構造を含む橋かけ環が挙げられる。
<Structural unit (a3)>
The lactone ring contained in the structural unit (a3) may be a single ring such as a β-propiolactone ring, a γ-butyrolactone ring, or a δ-valerolactone ring, or a condensed ring of a monocyclic lactone ring and another ring. But it's okay. Preferably, a bridged ring containing a γ-butyrolactone ring, an adamantane lactone ring or a γ-butyrolactone ring structure is used.
構造単位(a3)は、好ましくは、式(a3−1)、式(a3−2)、式(a3−3)又は式(a3−4)で表される構造単位である。これらの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。
[式(a3−1)中、
La4は、−O−又は*−O−(CH2)k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)で表される基を表し、*はカルボニル基との結合手を表す。
Ra18は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra21は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表す。
p1は0〜5の整数を表す。p1が2以上のとき、複数のRa21は互いに同一であっても異なってもよい。
式(a3−2)中、
La5は、−O−又は*−O−(CH2)k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)で表される基を表し、*はカルボニル基との結合手を表す。
Ra19は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra22は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表す。
q1は、0〜3の整数を表す。q1が2以上のとき、複数のRa22は互いに同一であっても異なってもよい。
式(a3−3)中、
La6は、−O−又は*−O−(CH2)k3−CO−O−(k3は1〜7の整数を表す。)で表される基を表し、*はカルボニル基との結合手を表す。
Ra20は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra23は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表す。
r1は、0〜3の整数を表す。r1が2以上のとき、複数のRa23は互いに同一であっても異なってもよい。
式(a3−4)中、
Ra24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。
Ra25は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表す。
La7は、単結合、 * −O−、 * −O−La8−O−、* −O−La8−CO−O−、* −O−La8−CO−O−La9−CO−O−又は* −O−La8−O−CO−La9−O−を表す。
*はカルボニル基との結合手を表す。
La8及びLa9は、互いに独立に、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
w1は、0〜8の整数を表す。w1が2以上のとき、複数のRa25は互いに同一であってもよく、異なってもよい。]
The structural unit (a3) is preferably a structural unit represented by the formula (a3-1), the formula (a3-2), the formula (a3-3) or the formula (a3-4). These may be contained alone or in combination of two or more.
[In the formula (a3-1),
L a4 represents a group represented by -O- or * -O- (CH 2 ) k3- CO-O- (k3 represents an integer of 1 to 7), and * represents a bond with a carbonyl group. Represents
R a18 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a21 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
p1 represents the integer of 0-5. When p1 is 2 or more, a plurality of R a21 may be the same as or different from each other.
In formula (a3-2),
L a5 is, -O- or * -O- (CH 2) k3 -CO -O- (k3 represents. An integer of 1 to 7) represents a group represented by the * represents a bond to the carbonyl group Represents
R a19 represents a hydrogen atom or a methyl group.
Ra22 represents a carboxy group, a cyano group or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
q1 represents an integer of 0 to 3. When q1 is 2 or more, a plurality of R a22 may be the same as or different from each other.
In formula (a3-3),
L a6 represents a group represented by —O— or * —O— (CH 2 ) k3— CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7), and * represents a bond with a carbonyl group. Represents
R a20 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a23 represents a carboxy group, a cyano group or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
r1 represents an integer of 0 to 3. When r1 is 2 or more, a plurality of R a23 may be the same as or different from each other.
In formula (a3-4),
R a24 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
R a25 represents a carboxy group, a cyano group or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
L a7 represents a single bond, * -O-, * -O -L a8 -O-, * -O -L a8 -CO-O-, * -O -L a8 -CO-O-L a9 -CO- Represents O- or * -O- La8- O-CO- La9- O-.
* Represents a bond with the carbonyl group.
L a8 and L a9 each independently represent an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
w1 represents an integer of 0-8. When w1 is 2 or more, a plurality of R a25 may be the same as or different from each other. ]
Ra21等の脂肪族炭化水素基としては、以下のアルキル基が挙げられる。
Ra24の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。
Ra24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−ペンチル基及びn−ヘキシル基等が挙げられ、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基が挙げられ、より好ましくはメチル基又はエチル基が挙げられる。
Ra24の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、トリヨードメチル基等が挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group such as R a21 include the following alkyl groups.
Examples of the halogen atom of R a24 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
Examples of the alkyl group for R a24 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group and an n-hexyl group. Of these, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable.
Examples of the alkyl group having a halogen atom of R a24 include trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluorobutyl group, perfluorosec-butyl group, perfluorotert-butyl group, perfluoropentyl group, perfluoro. Hexyl group, trichloromethyl group, tribromomethyl group, triiodomethyl group and the like can be mentioned.
La8及びLa9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、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−ジイル基及び2−メチルブタン−1,4−ジイル基等が挙げられる。 Examples of the alkanediyl group of L a8 and L a9 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, a pentane-1,5. -Diyl group, hexane-1,6-diyl group, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1, Examples thereof include 4-diyl group and 2-methylbutane-1,4-diyl group.
式(a3−1)〜式(a3−3)において、La4〜La6は、互いに独立に、好ましくは−O−又は、k3が1〜4の整数である*−O−(CH2)k3−CO−O−で表される基であり、より好ましくは−O−及び、*−O−CH2−CO−O−であり、さらに好ましくは酸素原子である。
Ra18〜Ra21は、好ましくはメチル基である。
Ra22及びRa23は、互いに独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
p1、q1及びr1は、互いに独立に、好ましくは0〜2の整数であり、より好ましくは0又は1である。
In formulas (a3-1) to (a3-3), L a4 to L a6 are independently of each other, preferably —O—, or k3 is an integer of 1 to 4 * —O— (CH 2 ). a k3 -CO-O-group represented by, more preferably -O- and, * - O-CH 2 -CO -O- and, still more preferably an oxygen atom.
R a18 to R a21 are preferably methyl groups.
R a22 and R a23 are independently of each other, preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
p1, q1 and r1 are independently of each other, preferably an integer of 0 to 2, and more preferably 0 or 1.
式(a3−4)において、
Ra24は、好ましくは水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であり、より好ましくは水素原子、メチル基又はエチル基であり、さらに好ましくは水素原子又はメチル基である。
La7は、好ましくは、単結合、 * −O−又は* −O−La8−CO−O−であり、より好ましくは、単結合、 * −O−、 * −O−CH2−CO−O−又は * −O−C2H4−CO−O−である。
Ra25は、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
w1は、好ましくは0〜2の整数であり、より好ましくは0又は1である。
特に、式(a3−4)は、式(a3−4)’が好ましい。
(式中、Ra24、La7は、上記と同じ意味を表す。)
In formula (a3-4),
R a24 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, and further preferably a hydrogen atom or a methyl group.
L a7 is preferably a single bond, * -O- or * -O -L a8 -CO-O-, more preferably an a single bond, * -O-, * -O -CH 2 -CO- O- or * -O -C 2 H 4 is -CO-O-.
R a25 is preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
w1 is preferably an integer of 0 to 2, and more preferably 0 or 1.
Particularly, the formula (a3-4) is preferably the formula (a3-4) ′.
(In the formula, R a24 and L a7 have the same meanings as described above.)
構造単位(a3)を導くモノマーとしては、特開2010−204646号公報に記載されたモノマー、特開2000−122294号公報に記載されたモノマー、特開2012−41274号公報に記載されたモノマーが挙げられる。構造単位(a3)としては、式(a3−1−1)〜式(a3−1−6)、式(a3−2−1)〜式(a3−2−4)、式(a3−3−1)〜式(a3−3−4)及び式(a3−4−1)〜式(a3−4−12)のいずれかで表される構造単位が好ましく、式(a3−1−1)、式(a3−1−2)及び式(a3−2−3)〜式(a3−2−4)及び式(a3−4−1)〜式(a3−4−6)のいずれかで表される構造単位がより好ましく、式(a3−1−1)、式(a3−2−3)又は式(a3−4−2)で表される構造単位がさらに好ましい。 Examples of the monomer that leads to the structural unit (a3) include the monomer described in JP 2010-204646 A, the monomer described in JP 2000-122294 A, and the monomer described in JP 2012-41274 A. Can be mentioned. As the structural unit (a3), formula (a3-1-1) to formula (a3-1-6), formula (a3-2-1) to formula (a3-2-4), formula (a3-3-). 1) to the formula (a3-3-4) and the formula (a3-4-1) to the formula (a3-4-12), a structural unit represented by any of the formulas (a3-1-1), It is represented by any one of formula (a3-1-2) and formula (a3-2-3) to formula (a3-2-4) and formula (a3-4-1) to formula (a3-4-6). The structural unit represented by the formula (a3-1-1), the formula (a3-2-3) or the formula (a3-4-2) is further preferable.
以下の構造単位においては、Ra24に相当するメチル基が水素原子に置き換わった化合物も、構造単位(a3−4)の具体例として挙げることができる。 In the following structural unit, a compound in which a methyl group corresponding to R a24 is replaced with a hydrogen atom can also be mentioned as a specific example of the structural unit (a3-4).
樹脂(A)が構造単位(a3)を含む場合、その合計含有率は、樹脂(A)の全構造単位の合計に対して、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。
また、構造単位(a3−1)、構造単位(a3−2)、構造単位(a3−3)及び構造単位(a3−4)の含有率は、互いに独立に、樹脂(A)の全構造単位の合計に対して、5〜60モル%であることが好ましく、5〜50モル%であることがより好ましく、10〜50モル%であることがさらに好ましい。
When the resin (A) contains the structural unit (a3), the total content thereof is usually 5 to 70 mol%, preferably 10 to 65 mol% with respect to the total of all structural units of the resin (A). And more preferably 10 to 60 mol%.
In addition, the content rates of the structural unit (a3-1), the structural unit (a3-2), the structural unit (a3-3), and the structural unit (a3-4) are independent of each other, and all the structural units of the resin (A). Is preferably 5 to 60 mol%, more preferably 5 to 50 mol%, and further preferably 10 to 50 mol%.
〈構造単位(t)〉
本発明の樹脂(A)に含まれていてもよい構造単位(t)としては、構造単位(a2)及び構造単位(a3)以外にハロゲン原子を有していてもよい構造単位(以下、場合により「構造単位(a4)」という。)及び非脱離炭化水素基を有する構造単位(以下「構造単位(a5)」という場合がある)などが挙げられる。
<Structural unit (t)>
As the structural unit (t) that may be contained in the resin (A) of the present invention, a structural unit that may have a halogen atom in addition to the structural unit (a2) and the structural unit (a3) (hereinafter, in the case of By "the structural unit (a4)") and a structural unit having a non-eliminating hydrocarbon group (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a5)").
構造単位(a4)としては、式(a4−0)で表される構造単位が挙げられる。
[式(a4−0)中、
R5は、水素原子又はメチル基を表す。
L5は、単結合又は炭素数1〜4の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
L3は、炭素数1〜8のペルフルオロアルカンジイル基又は炭素数3〜12のペルフルオロシクロアルカンジイル基を表す。
R6は、水素原子又はフッ素原子を表す。]
Examples of the structural unit (a4) include structural units represented by the formula (a4-0).
[In formula (a4-0),
R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
L 5 represents a single bond or an aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
L 3 represents a perfluoroalkanediyl group having 1 to 8 carbon atoms or a perfluorocycloalkanediyl group having 3 to 12 carbon atoms.
R 6 represents a hydrogen atom or a fluorine atom. ]
L5の脂肪族飽和炭化水素基としては、炭素数1〜4のアルカンジイル基が挙げられ、例えば、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、ブタン−1,4−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、メチル基、エチル基等)の側鎖を有したもの、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基及び2−メチルプロパン−1,2−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基が挙げられる。 Examples of the aliphatic saturated hydrocarbon group for L 5 include alkanediyl groups having 1 to 4 carbon atoms, and examples thereof include a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, and a butane-1,4-diyl group. Such as a straight-chain alkanediyl group, a straight-chain alkanediyl group having a side chain of an alkyl group (particularly, methyl group, ethyl group, etc.), ethane-1,1-diyl group, propane-1, Examples thereof include branched alkanediyl groups such as 2-diyl group, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group and 2-methylpropane-1,2-diyl group.
L3のペルフルオロアルカンジイル基としては、ジフルオロメチレン基、ペルフルオロエチレン基、ペルフルオロエチルフルオロメチレン基、ペルフルオロプロパン−1,3−ジイル基、ペルフルオロプロパン−1,2−ジイル基、ペルフルオロプロパン−2,2−ジイル基、ペルフルオロブタン−1,4−ジイル基、ペルフルオロブタン−2,2−ジイル基、ペルフルオロブタン−1,2−ジイル基、ペルフルオロペンタン−1,5−ジイル基、ペルフルオロペンタン−2,2−ジイル基、ペルフルオロペンタン−3,3−ジイル基、ペルフルオロヘキサン−1,6−ジイル基、ペルフルオロヘキサン−2,2−ジイル基、ペルフルオロヘキサン−3,3−ジイル基、ペルフルオロヘプタン−1,7−ジイル基、ペルフルオロヘプタン−2,2−ジイル基、ペルフルオロヘプタン−3,4−ジイル基、ペルフルオロヘプタン−4,4−ジイル基、ペルフルオロオクタン−1,8−ジイル基、ペルフルオロオクタン−2,2−ジイル基、ペルフルオロオクタン−3,3−ジイル基、ペルフルオロオクタン−4,4−ジイル基等が挙げられる。
L3のペルフルオロシクロアルカンジイル基としては、ペルフルオロシクロヘキサンジイル基、ペルフルオロシクロペンタンジイル基、ペルフルオロシクロヘプタンジイル基、ペルフルオロアダマンタンジイル基等が挙げられる。
Examples of the perfluoroalkanediyl group for L 3 include a difluoromethylene group, a perfluoroethylene group, a perfluoroethylfluoromethylene group, a perfluoropropane-1,3-diyl group, a perfluoropropane-1,2-diyl group and a perfluoropropane-2,2. -Diyl group, perfluorobutane-1,4-diyl group, perfluorobutane-2,2-diyl group, perfluorobutane-1,2-diyl group, perfluoropentane-1,5-diyl group, perfluoropentane-2,2 -Diyl group, perfluoropentane-3,3-diyl group, perfluorohexane-1,6-diyl group, perfluorohexane-2,2-diyl group, perfluorohexane-3,3-diyl group, perfluoroheptane-1,7 -Diyl group, perfluoroheptane-2,2-diyl group, perfluoroheptane-3,4-diyl group, perfluoroheptane-4,4-diyl group, perfluorooctane-1,8-diyl group, perfluorooctane-2,2 -Diyl group, perfluorooctane-3,3-diyl group, perfluorooctane-4,4-diyl group and the like.
Examples of the perfluorocycloalkanediyl group of L 3 include a perfluorocyclohexanediyl group, a perfluorocyclopentanediyl group, a perfluorocycloheptanediyl group and a perfluoroadamantanediyl group.
L5は、好ましくは単結合、メチレン基又はエチレン基であり、より好ましくは単結合又はメチレン基である。
L3は、好ましくは炭素数1〜6のペルフルオロアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数1〜3のペルフルオロアルカンジイル基である。
L 5 is preferably a single bond, a methylene group or an ethylene group, more preferably a single bond or a methylene group.
L 3 is preferably a perfluoroalkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably a perfluoroalkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms.
構造単位(a4−0)としては、以下に示す構造単位が挙げられる。
Examples of the structural unit (a4-0) include the structural units shown below.
構造単位(a4)としては、式(a4−1)で表される構造単位が挙げられる。
[式(a4−1)中、
Ra41は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra42は、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−又は−CO−に置き換わっていてもよい。
Aa41は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基又は式(a−g1)で表される基を表す。]
[式(a−g1)中、
sは0又は1を表す。
Aa42及びAa44は、互いに独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
Aa43は、単結合又は置換基を有していてもよい炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基を表す。
Xa41及びXa42は、互いに独立に、−O−、−CO−、−CO−O−又は−O−CO−を表す。
ただし、Aa42、Aa43、Aa44、Xa41及びXa42の炭素数の合計は7以下である。
*で表される2つの結合手のうち、右側の*が−O−CO−Ra42との結合手である。]
Examples of the structural unit (a4) include structural units represented by the formula (a4-1).
[In the formula (a4-1),
R a41 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a42 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group may be replaced with —O— or —CO—. Good.
A a41 represents an optionally substituted alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms or a group represented by the formula (a-g1). ]
[In the formula (a-g1),
s represents 0 or 1.
A a42 and A a44 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent.
A a43 represents a single bond or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent.
X a41 and X a42 each independently represent —O—, —CO—, —CO —O—, or —O—CO—.
However, the total number of carbon atoms of A a42 , A a43 , A a44 , X a41, and X a42 is 7 or less.
Of the two bonds represented by *, the * on the right side is a bond with -O-CO- Ra42 . ]
Ra42の炭化水素基としては、鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、並びにこれらを組合せることにより形成される基が挙げられる。
鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基は、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、鎖式及び環式の脂肪族飽和炭化水素基並びにこれらを組合せることにより形成される基が好ましい。該脂肪族飽和炭化水素基としては、直鎖又は分岐のアルキル基及び単環又は多環の脂環式炭化水素基、並びに、アルキル基及び脂環式炭化水素基を組み合わせることにより形成される脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group for R a42 include chain and cyclic aliphatic hydrocarbon groups, aromatic hydrocarbon groups, and groups formed by combining these.
The chain and cyclic aliphatic hydrocarbon groups may have a carbon-carbon unsaturated bond, but are formed by chain and cyclic aliphatic saturated hydrocarbon groups and combinations thereof. Groups are preferred. The aliphatic saturated hydrocarbon group includes a linear or branched alkyl group, a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group, and a fat formed by combining an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group. Group hydrocarbon groups and the like can be mentioned.
鎖式の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基及びn−オクタデシル基が挙げられる。環式の脂肪族炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基;デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基(*は結合手を表す。)等の多環式の脂環式炭化水素基が挙げられる。
Examples of the chain type aliphatic hydrocarbon group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group, an n-heptyl group, an n-octyl group and an n-decyl group. Group, n-dodecyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group, n-heptadecyl group and n-octadecyl group. Examples of the cyclic aliphatic hydrocarbon group include cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group and other cycloalkyl groups; decahydronaphthyl group, adamantyl group, norbornyl group and the following groups (* is a bond And a polycyclic alicyclic hydrocarbon group such as.
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、ビフェニリル基、フェナントリル基及びフルオレニル基が挙げられる。 Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a biphenylyl group, a phenanthryl group and a fluorenyl group.
Ra42の置換基としては、ハロゲン原子又は式(a−g3)で表される基が挙げられる。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が挙げられ、好ましくはフッ素原子が挙げられる。
[式(a−g3)中、
Xa43は、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
Aa45は、少なくとも1つのハロゲン原子を有する炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表す。
*は、結合手を表す。]
Aa45の脂肪族炭化水素基としては、Ra42で例示したものと同様の基が挙げられる。
Examples of the substituent of R a42 include a halogen atom or a group represented by the formula (a-g3). Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, preferably a fluorine atom.
[In the formula (a-g3),
X a43 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A a45 represents an aliphatic hydrocarbon group having at least one halogen atom and having 1 to 17 carbon atoms.
* Represents a bond. ]
As the aliphatic hydrocarbon group for A a45, the same groups as those exemplified for R a42 can be mentioned.
Ra42は、ハロゲン原子を有してもよい脂肪族炭化水素基であることが好ましく、ハロゲン原子を有するアルキル基及び/又は式(a−g3)で表される基を有する脂肪族炭化水素基であることがより好ましい。
Ra42がハロゲン原子を有する脂肪族炭化水素基である場合、好ましくはフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基であり、より好ましくはペルフルオロアルキル基又はペルフルオロシクロアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数が1〜6のペルフルオロアルキル基であり、特に好ましくは炭素数1〜3のペルフルオロアルキル基である。ペルフルオロアルキル基としては、ペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルフルオロヘプチル基及びペルフルオロオクチル基等が挙げられる。ペルフルオロシクロアルキル基としては、ペルフルオロシクロヘキシル基等が挙げられる。
Ra42が、式(a−g3)で表される基を有する脂肪族炭化水素基である場合、式(a−g3)で表される基に含まれる炭素数を含めて、脂肪族炭化水素基の総炭素数は、15以下が好ましく、12以下がより好ましい。式(a−g3)で表される基を置換基として有する場合、その数は1個が好ましい。
R a42 is preferably an aliphatic hydrocarbon group which may have a halogen atom, and an aliphatic hydrocarbon group which has an alkyl group having a halogen atom and / or a group represented by the formula (a-g3). Is more preferable.
When R a42 is an aliphatic hydrocarbon group having a halogen atom, it is preferably an aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom, more preferably a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group, and further preferably a carbon number. It is a perfluoroalkyl group having 1 to 6 and particularly preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Examples of the perfluoroalkyl group include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluoropentyl group, a perfluorohexyl group, a perfluoroheptyl group and a perfluorooctyl group. Examples of the perfluorocycloalkyl group include a perfluorocyclohexyl group and the like.
When R a42 is an aliphatic hydrocarbon group having a group represented by formula (a-g3), the aliphatic hydrocarbon including the carbon number contained in the group represented by formula (a-g3) The total carbon number of the group is preferably 15 or less, more preferably 12 or less. When the group represented by formula (a-g3) has a substituent, the number thereof is preferably 1.
式(a−g3)で表される基を有する脂肪族炭化水素基は、さらに好ましくは式(a−g2)で表される基である。
[式(a−g2)中、
Aa46は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表す。
Xa44は、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
Aa47は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表す。
ただし、Aa46、Aa47及びXa44の炭素数の合計は18以下であり、Aa46及びAa47のうち、少なくとも一方は、少なくとも1つのハロゲン原子を有する。
*はカルボニル基との結合手を表す。]
The aliphatic hydrocarbon group having a group represented by formula (a-g3) is more preferably a group represented by formula (a-g2).
[In the formula (a-g2),
A a46 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a halogen atom.
X a44 represents a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A a47 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a halogen atom.
However, the total number of carbon atoms of A a46 , A a47, and X a44 is 18 or less, and at least one of A a46 and A a47 has at least one halogen atom.
* Represents a bond with the carbonyl group. ]
Aa46の脂肪族炭化水素基の炭素数は、1〜6であることが好ましく、1〜3であることがより好ましい。
Aa47の脂肪族炭化水素基の炭素数は、4〜15であることが好ましく、5〜12であることがより好ましく、シクロヘキシル基又はアダマンチル基であることがさらに好ましい。
The aliphatic hydrocarbon group for A a46 preferably has 1 to 6 carbon atoms, and more preferably 1 to 3 carbon atoms.
The aliphatic hydrocarbon group for A a47 preferably has 4 to 15 carbon atoms, more preferably 5 to 12 carbon atoms, and further preferably a cyclohexyl group or an adamantyl group.
*−Aa46−Xa44−Aa47で表される好ましい構造は、以下の構造である。
The preferable structure represented by * -A a46 -X a44 -A a47 is the following structure.
Aa41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、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;プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、1−メチルブタン−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。
Aa41のアルカンジイル基における置換基としては、ヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。
Aa41は、好ましくは炭素数1〜4のアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数2〜4のアルカンジイル基であり、さらに好ましくはエチレン基である。
The alkanediyl group of A a41 includes a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a pentane-1,5-diyl group, a hexane-1,6-diyl group. A linear alkanediyl group such as propane-1,2-diyl group, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, 1-methylbutane-1,4-diyl group, Examples thereof include branched alkanediyl groups such as 2-methylbutane-1,4-diyl group.
Examples of the substituent in the alkanediyl group of A a41 include a hydroxy group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
A a41 is preferably an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms, and further preferably an ethylene group.
基(a−g1)におけるAa42〜Aa44の脂肪族炭化水素基は、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。該脂肪族飽和炭化水素基としては、アルキル基(当該アルキル基は直鎖でも分岐していてもよい)及び脂環式炭化水素基、並びに、アルキル基及び脂環式炭化水素基を組合せることにより形成される脂肪族炭化水素基等が挙げられる。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、1−メチルプロパン−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−ジイル基等が挙げられる。
Aa42〜Aa44の脂肪族炭化水素基の置換基としては、ヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。
sは、0が好ましい。
The aliphatic hydrocarbon group of A a42 to A a44 in the group (a-g1) may have a carbon-carbon unsaturated bond, but an aliphatic saturated hydrocarbon group is preferable. As the aliphatic saturated hydrocarbon group, an alkyl group (the alkyl group may be linear or branched) and an alicyclic hydrocarbon group, and an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group are combined. And an aliphatic hydrocarbon group formed by the above. Specifically, a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a 1-methylpropane-1,3-diyl group, Examples thereof include 2-methylpropane-1,3-diyl group and 2-methylpropane-1,2-diyl group.
Examples of the substituent of the aliphatic hydrocarbon group of A a42 to A a44 include a hydroxy group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
s is preferably 0.
Xa42が酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す基(a−g1)としては、以下の基等が挙げられる。以下の例示において、*及び**はそれぞれ結合手を表し、**が−O−CO−Ra42との結合手である。 Examples of the group (a-g1) in which X a42 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group include the following groups. In the following examples, * and ** each represent a bond, and ** is a bond with -O-CO-Ra 42 .
式(a4−1)で表される構造単位としては、式(a4−2)及び式(a4−3)で表される構造単位が好ましい。
[式(a4−2)中、
Rf1は、水素原子又はメチル基を表す。
Af1は、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
Rf2は、フッ素原子を有する炭素数1〜10の炭化水素基を表す。]
As the structural unit represented by the formula (a4-1), structural units represented by the formula (a4-2) and the formula (a4-3) are preferable.
[In the formula (a4-2),
R f1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A f1 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R f2 represents a C 1-10 hydrocarbon group having a fluorine atom. ]
Af1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−メチルプロパン−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、1−メチルブタン−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。 The alkanediyl group of A f1 includes a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a pentane-1,5-diyl group. , A linear alkanediyl group such as hexane-1,6-diyl group; 1-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2 Examples thereof include branched alkanediyl groups such as -diyl group, 1-methylbutane-1,4-diyl group and 2-methylbutane-1,4-diyl group.
Rf2の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基を包含し、脂肪族炭化水素基は、鎖式、環式及びこれらの組合せることにより形成される基を含む。脂肪族炭化水素基としては、アルキル基、脂環式炭化水素基が好ましい。
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、n−オクチル基及び2−エチルヘキシル基が挙げられる。
脂環式炭化水素基は、単環式であってもよいし、多環式であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基等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、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基及びイソボルニル基が挙げられる。
The hydrocarbon group of R f2 includes an aliphatic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group, and the aliphatic hydrocarbon group includes a chain structure, a cyclic structure and a group formed by a combination thereof. The aliphatic hydrocarbon group is preferably an alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group.
Examples of the alkyl group 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, n-octyl group and 2 And an ethylhexyl group.
The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, methylcyclohexyl group, dimethylcyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cycloheptyl group and cyclodecyl group. A cycloalkyl group is mentioned. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a 2-alkyladamantan-2-yl group, a 1- (adamantan-1-yl) alkane-1-yl group, a norbornyl group, Examples thereof include a methylnorbornyl group and an isobornyl group.
Rf2のフッ素原子を有する炭化水素基としては、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有する脂環式炭化水素基等が挙げられる。
フッ素原子を有するアルキル基としては、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、1,1−ジフルオロエチル基、2,2−ジフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロプロピル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル基、ペルフルオロエチルメチル基、1−(トリフルオロメチル)−1,2,2,2−テトラフルオロエチル基、1−(トリフルオロメチル)−2,2,2−トリフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,2,2−テトラフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、ペルフルオロブチル基、1,1−ビス(トリフルオロ)メチル−2,2,2−トリフルオロエチル基、2−(ペルフルオロプロピル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロペンチル基、ペルフルオロペンチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロペンチル基、1,1−ビス(トリフルオロメチル)−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、2−(ペルフルオロブチル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロヘキシル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−ドデカフルオロヘキシル基、ペルフルオロペンチルメチル基及びペルフルオロヘキシル基等のフッ化アルキル基が挙げられる。
フッ素原子を有する脂環式炭化水素基としては、ペルフルオロシクロヘキシル基、ペルフルオロアダマンチル基等のフッ化シクロアルキル基が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group having a fluorine atom of R f2 include an alkyl group having a fluorine atom and an alicyclic hydrocarbon group having a fluorine atom.
Examples of the alkyl group having a fluorine atom include a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a 1,1-difluoroethyl group, a 2,2-difluoroethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a perfluoroethyl group, 1 , 1,2,2-Tetrafluoropropyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluoropropyl group, perfluoroethylmethyl group, 1- (trifluoromethyl) -1,2,2,2- Tetrafluoroethyl group, 1- (trifluoromethyl) -2,2,2-trifluoroethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,2,2-tetrafluorobutyl group, 1,1,2,2,3 , 3-hexafluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1-bis (trifluoro) methyl-2,2,2- Trifluoroethyl group, 2- (perfluoropropyl) ethyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluoropentyl group, perfluoropentyl group, 1,1,2,2,3,3 , 4,4,5,5-decafluoropentyl group, 1,1-bis (trifluoromethyl) -2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, 2- (perfluorobutyl) ethyl group, 1 , 1,2,2,3,3,4,4,5,5-decafluorohexyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-dodecafluoro Examples thereof include fluorinated alkyl groups such as a hexyl group, a perfluoropentylmethyl group, and a perfluorohexyl group.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having a fluorine atom include fluorinated cycloalkyl groups such as a perfluorocyclohexyl group and a perfluoroadamantyl group.
式(a4−2)におけるAf1としては、炭素数2〜4のアルカンジイル基が好ましく、エチレン基がより好ましい。
Rf1としては、炭素数1〜6のフッ化アルキル基が好ましい。
As A f1 in the formula (a4-2), an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms is preferable, and an ethylene group is more preferable.
R f1 is preferably a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
[式(a4−3)中、
Rf11は、水素原子又はメチル基を表す。
Af11は、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
Af13は、フッ素原子を有していてもよい炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基を表す。
Xf12は、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
Af14は、フッ素原子を有していてもよい炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表す。
ただし、Af13及びAf14の少なくとも1つは、フッ素原子を有する脂肪族炭化水素基を表す。]
[In the formula (a4-3),
R f11 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A f11 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
A f13 represents a C 1-18 aliphatic hydrocarbon group which may have a fluorine atom.
X f12 represents a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A f14 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a fluorine atom.
However, at least one of A f13 and A f14 represents an aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom. ]
Af11のアルカンジイル基としては、Af1のアルカンジイル基と同様の基が挙げられる。 Examples of the alkanediyl group of A f11 include the same groups as the alkanediyl group of A f1 .
Af13の脂肪族炭化水素基は、鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基、並びに、これらを組合せることにより形成される2価の脂肪族炭化水素基が包含される。この脂肪族炭化水素は、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、好ましくは飽和の脂肪族炭化水素基である。
Af13のフッ素原子を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、好ましくはフッ素原子を有していてもよい脂肪族飽和炭化水素基が挙げられ、より好ましくはペルフルオロアルカンジイル基が挙げられる。
フッ素原子を有していてもよい2価の鎖式の脂肪族炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、プロパンジイル基、ブタンジイル基及びペンタンジイル基等のアルカンジイル基;ジフルオロメチレン基、ペルフルオロエチレン基、ペルフルオロプロパンジイル基、ペルフルオロブタンジイル基及びペルフルオロペンタンジイル基等のペルフルオロアルカンジイル基等が挙げられる。
フッ素原子を有していてもよい2価の環式の脂肪族炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれを含む基でもよい。単環式の脂肪族炭化水素基としては、シクロヘキサンジイル基及びペルフルオロシクロヘキサンジイル基等が挙げられる。多環式の2価の脂肪族炭化水素基としては、アダマンタンジイル基、ノルボルナンジイル基、ペルフルオロアダマンタンジイル基等が挙げられる。
The aliphatic hydrocarbon group for A f13 includes a chain and cyclic aliphatic hydrocarbon group, and a divalent aliphatic hydrocarbon group formed by combining these. This aliphatic hydrocarbon may have a carbon-carbon unsaturated bond, but is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group.
The aliphatic hydrocarbon group which may have a fluorine atom of A f13 is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group which may have a fluorine atom, and more preferably a perfluoroalkanediyl group. Be done.
Examples of the divalent chain aliphatic hydrocarbon group which may have a fluorine atom include an alkanediyl group such as a methylene group, an ethylene group, a propanediyl group, a butanediyl group and a pentanediyl group; a difluoromethylene group, a perfluoroethylene group. And perfluoroalkanediyl groups such as a group, a perfluoropropanediyl group, a perfluorobutanediyl group and a perfluoropentanediyl group.
The divalent cyclic aliphatic hydrocarbon group which may have a fluorine atom may be either a monocyclic group or a polycyclic group. Examples of the monocyclic aliphatic hydrocarbon group include a cyclohexanediyl group and a perfluorocyclohexanediyl group. Examples of the polycyclic divalent aliphatic hydrocarbon group include an adamantanediyl group, a norbornanediyl group and a perfluoroadamantanediyl group.
Af14の脂肪族炭化水素基としては、鎖式及び環式のいずれか、並びに、これらが組合せることにより形成される脂肪族炭化水素基が包含される。この脂肪族炭化水素は、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、好ましくは飽和の脂肪族炭化水素基である。
Af14のフッ素原子を有していてもよい脂肪族炭化水素基は、好ましくはフッ素原子を有していてもよい脂肪族飽和炭化水素基である。
フッ素原子を有していてもよい鎖式の脂肪族炭化水素基としては、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、メチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロエチル基、エチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロピル基、プロピル基、ペルフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、ブチル基、ペルフルオロペンチル基、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロペンチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ペルフルオロヘキシル基、ヘプチル基、ペルフルオロヘプチル基、オクチル基及びペルフルオロオクチル基等が挙げられる。
フッ素原子を有していてもよい環式の脂肪族炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂肪族炭化水素基を含む基としては、シクロプロピルメチル基、シクロプロピル基、シクロブチルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ペルフルオロシクロヘキシル基が挙げられる。多環式の脂肪族炭化水素基を含む基としては、アダマンチル基、アダマンチルメチル基、ノルボルニル基、ノルボルニルメチル基、ペルフルオロアダマンチル基、ペルフルオロアダマンチルメチル基等が挙げられる。
The aliphatic hydrocarbon group for A f14 includes any of a chain type and a cyclic type, and an aliphatic hydrocarbon group formed by combining these. This aliphatic hydrocarbon may have a carbon-carbon unsaturated bond, but is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group.
The aliphatic hydrocarbon group which may have a fluorine atom of A f14 is preferably an aliphatic saturated hydrocarbon group which may have a fluorine atom.
Examples of the chain type aliphatic hydrocarbon group which may have a fluorine atom include trifluoromethyl group, difluoromethyl group, methyl group, perfluoroethyl group, 1,1,1-trifluoroethyl group, 1,1 , 2,2-Tetrafluoroethyl group, ethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,1,2,2-pentafluoropropyl group, propyl group, perfluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3 , 4,4-octafluorobutyl group, butyl group, perfluoropentyl group, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluoropentyl group, pentyl group, hexyl group, perfluorohexyl group, Examples thereof include a heptyl group, a perfluoroheptyl group, an octyl group, and a perfluorooctyl group.
The cyclic aliphatic hydrocarbon group which may have a fluorine atom may be either monocyclic or polycyclic. Examples of the group containing a monocyclic aliphatic hydrocarbon group include a cyclopropylmethyl group, a cyclopropyl group, a cyclobutylmethyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and a perfluorocyclohexyl group. Examples of the group containing a polycyclic aliphatic hydrocarbon group include an adamantyl group, an adamantylmethyl group, a norbornyl group, a norbornylmethyl group, a perfluoroadamantyl group, a perfluoroadamantylmethyl group and the like.
式(a4−3)において、Af11は、エチレン基であることが好ましい。
Af13の脂肪族炭化水素基は、炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、炭素数2〜3の脂肪族炭化水素基であることがさらに好ましい。
Af14の脂肪族炭化水素基としては、炭素数3〜12の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数3〜10の脂肪族炭化水素基がさらに好ましい。なかでも、Af14は、好ましくは炭素数3〜12の脂環式炭化水素基を含む基であり、より好ましくはシクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基及びアダマンチル基である。
In the formula (a4-3), A f11 is preferably an ethylene group.
The aliphatic hydrocarbon group for A f13 is preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably an aliphatic hydrocarbon group having 2 to 3 carbon atoms.
As the aliphatic hydrocarbon group of A f14, an aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms is preferable, and an aliphatic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms is more preferable. Among them, A f14 is preferably a group containing an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and more preferably a cyclopropylmethyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group and an adamantyl group.
式(a4−2)で表される構造単位としては、式(a4−1−1)〜式(a4−1−22)で表される構成単位が挙げられる。 Examples of the structural unit represented by the formula (a4-2) include structural units represented by the formula (a4-1-1) to the formula (a4-1-22).
式(a4−3)で表される構造単位としては、式(a4−1’−1)〜式(a4−1’−22)でそれぞれ表される構造単位が挙げられる。 Examples of the structural unit represented by the formula (a4-3) include structural units represented by the formulas (a4-1'-1) to (a4-1'-22).
構造単位(a4)としては、式(a4−4)で表される構造単位も挙げられる。
[式(a4−4)中、
Rf21は、水素原子又はメチル基を表す。
Af21は、−(CH2)j1−、−(CH2)j2−O−(CH2)j3−又は−(CH2)j4−CO−O−(CH2)j5−を表す。
j1〜j5は、互いに独立に、1〜6の整数を表す。
Rf22は、フッ素原子を有する炭素数1〜10の炭化水素基を表す。]
The structural unit (a4) also includes a structural unit represented by the formula (a4-4).
[In the formula (a4-4),
R f21 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A f21 is, - (CH 2) j1 - , - (CH 2) j2 -O- (CH 2) j3 - or - (CH 2) j4 -CO- O- (CH 2) j5 - represents a.
j1 to j5 each independently represent an integer of 1 to 6.
R f22 represents a C 1-10 hydrocarbon group having a fluorine atom. ]
Rf22のフッ素原子を有する炭化水素基としては、式(a4−2)におけるRf2の炭化水素基と同じものが挙げられる。Rf22は、フッ素原子を有する炭素数1〜10のアルキル基又はフッ素原子を有する炭素数1〜10の脂環式炭化水素基であることが好ましく、フッ素原子を有する炭素数1〜10のアルキル基であることがより好ましく、フッ素原子を有する炭素数1〜6のアルキル基であることがさらに好ましい。 Examples of the hydrocarbon group having a fluorine atom of R f22 include the same as the hydrocarbon group of R f2 in the formula (a4-2). R f22 is preferably a C 1-10 alkyl group having a fluorine atom or a C 1-10 alicyclic hydrocarbon group having a fluorine atom, and a C 1-10 alkyl having a fluorine atom. A group is more preferable, and a C 1-6 alkyl group having a fluorine atom is further preferable.
式(a4−4)においては、Af21としては、−(CH2)j1−が好ましく、エチレン基又はメチレン基がより好ましく、メチレン基がさらに好ましい。 In formula (A4-4), as the A f21, - (CH 2) j1 - , more preferably an ethylene group or a methylene group, more preferably a methylene group.
式(a4−4)で表される構造単位としては、例えば、以下の構造単位が挙げられる。
Examples of the structural unit represented by the formula (a4-4) include the following structural units.
樹脂(A)が、構造単位(a4)を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位の合計に対して、1〜20モル%であることが好ましく、2〜15モル%であることがより好ましく、3〜10モル%であることがさらに好ましい。 When the resin (A) has the structural unit (a4), its content is preferably 1 to 20 mol%, and 2 to 15 mol% based on the total of all structural units of the resin (A). Is more preferable, and 3 to 10 mol% is further preferable.
構造単位(a5)が有する非脱離炭化水素基としては、直鎖、分岐又は環状の炭化水素基が挙げられる。なかでも、構造単位(a5)は、脂環式炭化水素基であることが好ましい。
構造単位(a5)としては、例えば、式(a5−1)で表される構造単位が挙げられる。
[式(a5−1)中、
R51は、水素原子又はメチル基を表す。
R52は、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
但し、L55との結合位置にある炭素原子に結合する水素原子は、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基で置換されない。
L55は、単結合又は炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。]
Examples of the non-eliminating hydrocarbon group contained in the structural unit (a5) include linear, branched or cyclic hydrocarbon groups. Among them, the structural unit (a5) is preferably an alicyclic hydrocarbon group.
Examples of the structural unit (a5) include structural units represented by the formula (a5-1).
[In the formula (a5-1),
R 51 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 52 represents an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group is substituted with an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or a hydroxy group. May be.
However, the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the bonding position with L 55 is not substituted with the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L 55 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. ]
R52の脂環式炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、アダマンチル基及びノルボルニル基等が挙げられる。
炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基は、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基等のアルキル基が挙げられる。
置換基を有した脂環式炭化水素基としては、3−ヒドロキシアダマンチル基、3−メチルアダマンチル基などが挙げられる。
R52は、好ましくは無置換の炭素数3〜18の脂環式炭化水素基であり、より好ましくはアダマンチル基、ノルボルニル基又はシクロヘキシル基である。
The alicyclic hydrocarbon group for R 52 may be either monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include an adamantyl group and a norbornyl group.
The aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms is, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, Examples thereof include alkyl groups such as an octyl group and a 2-ethylhexyl group.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having a substituent include a 3-hydroxyadamantyl group and a 3-methyladamantyl group.
R 52 is preferably an unsubstituted alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, and more preferably an adamantyl group, a norbornyl group or a cyclohexyl group.
L55の2価の飽和炭化水素基としては、2価の脂肪族飽和炭化水素基及び2価の脂環式飽和炭化水素基が挙げられ、好ましくは2価の脂肪族飽和炭化水素基が挙げられる。
2価の脂肪族飽和炭化水素基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロパンジイル基、ブタンジイル基及びペンタンジイル基等のアルカンジイル基が挙げられる。
2価の脂環式飽和炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式飽和炭化水素基としては、シクロペンタンジイル基及びシクロヘキサンジイル基等のシクロアルカンジイル基が挙げられる。多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基としては、アダマンタンジイル基及びノルボルナンジイル基等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group for L 55 include a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group and a divalent alicyclic saturated hydrocarbon group, preferably a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group. Be done.
Examples of the divalent saturated aliphatic hydrocarbon group include alkanediyl groups such as methylene group, ethylene group, propanediyl group, butanediyl group and pentanediyl group.
The divalent alicyclic saturated hydrocarbon group may be either monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic saturated hydrocarbon group include cycloalkanediyl groups such as cyclopentanediyl group and cyclohexanediyl group. Examples of the polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon group include an adamantanediyl group and a norbornanediyl group.
飽和炭化水素基に含まれるメチレン基が、酸素原子又はカルボニル基で置き換わった基としては、例えば、式(L1−1)〜式(L1−4)で表される基が挙げられる。下記式中、*は酸素原子との結合手を表す。
[式(L1−1)中、
Xx1は、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
Lx1は、炭素数1〜16の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Lx2は、単結合又は炭素数1〜15の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
ただし、Lx1及びLx2の合計炭素数は、16以下である。
式(L1−2)中、
Lx3は、炭素数1〜17の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Lx4は、単結合又は炭素数1〜16の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
ただし、Lx3及びLx4の合計炭素数は、17以下である。
式(L1−3)中、
Lx5は、炭素数1〜15の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Lx6及びLx7は、互いに独立に、単結合又は炭素数1〜14の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
ただし、Lx5〜Lx7の合計炭素数は、15以下である。
式(L1−4)中、
Lx8及びLx9は、互いに独立に、単結合又は炭素数1〜12の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Wx1は、炭素数3〜15の2価の脂環式飽和炭化水素基を表す。
ただし、Lx8、Lx9及びWx1の合計炭素数は、15以下である。]
Lx1は、好ましくは炭素数1〜8の2価の脂肪族飽和炭化水素基であり、より好ましくはメチレン基又はエチレン基である。
Lx2は、好ましくは単結合又は炭素数1〜8の2価の脂肪族飽和炭化水素基であり、より好ましくは単結合である。
Lx3は、好ましくは炭素数1〜8の2価の脂肪族飽和炭化水素基である。
Lx4は、好ましくは単結合又は炭素数1〜8の2価の脂肪族飽和炭化水素基である。
Lx5は、好ましくは炭素数1〜8の2価の脂肪族飽和炭化水素基であり、より好ましくはメチレン基又はエチレン基である。
Lx6は、好ましくは単結合又は炭素数1〜8の2価の脂肪族飽和炭化水素基であり、より好ましくはメチレン基又はエチレン基である。
Lx7は、好ましくは単結合又は炭素数1〜8の2価の脂肪族飽和炭化水素基である。
Lx8は、好ましくは単結合又は炭素数1〜8の2価の脂肪族飽和炭化水素基であり、より好ましくは単結合又はメチレン基である。
Lx9は好ましくは単結合又は炭素数1〜8の2価の脂肪族飽和炭化水素基であり、より好ましくは、単結合又はメチレン基である。
Wx1は、好ましくは炭素数3〜10の2価の脂環式飽和炭化水素基であり、より好ましくはシクロヘキサンジイル基又はアダマンタンジイル基である。
Examples of the group in which the methylene group contained in the saturated hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group include groups represented by formula (L1-1) to formula (L1-4). In the following formula, * represents a bond with an oxygen atom.
[In the formula (L1-1),
X x1 represents a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
L x1 represents a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms.
L x2 represents a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
However, the total carbon number of L x1 and L x2 is 16 or less.
In formula (L1-2),
L x3 represents a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms.
L x4 represents a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms.
However, the total carbon number of L x3 and L x4 is 17 or less.
In formula (L1-3),
L x5 represents a divalent saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L x6 and L x7 each independently represent a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.
However, the total carbon number of L x5 to L x7 is 15 or less.
In formula (L1-4),
L x8 and L x9 each independently represent a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
W x1 represents a divalent alicyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms.
However, the total carbon number of L x8 , L x9, and W x1 is 15 or less. ]
L x1 is preferably a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and more preferably a methylene group or an ethylene group.
L x2 is preferably a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and more preferably a single bond.
L x3 is preferably a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L x4 is preferably a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L x5 is preferably a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and more preferably a methylene group or an ethylene group.
L x6 is preferably a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and more preferably a methylene group or an ethylene group.
L x7 is preferably a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L x8 is preferably a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and more preferably a single bond or a methylene group.
L x9 is preferably a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and more preferably a single bond or a methylene group.
W x1 is preferably a divalent alicyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, more preferably a cyclohexanediyl group or an adamantanediyl group.
式(L1−1)で表される基としては、例えば、以下に示す2価の基が挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (L1-1) include divalent groups shown below.
式(L1−2)で表される基としては、例えば、以下に示す2価の基が挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (L1-2) include divalent groups shown below.
式(L1−3)で表される基としては、例えば、以下に示す2価の基が挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (L1-3) include the following divalent groups.
式(L1−4)で表される基としては、例えば、以下に示す2価の基が挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (L1-4) include the following divalent groups.
L55は、好ましくは、単結合又は式(L1−1)で表される基である。 L 55 is preferably a single bond or a group represented by the formula (L1-1).
構造単位(a5−1)としては、以下のもの等が挙げられる。
Examples of the structural unit (a5-1) include the followings.
式(a5−1−1)〜式(a5−1−18)において、R51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(a5−1)の具体例として挙げることができる。 In formulas (a5-1-1) to (a5-1-18), a structural unit in which a methyl group corresponding to R 51 is replaced with a hydrogen atom may be mentioned as a specific example of the structural unit (a5-1). it can.
樹脂(A)が、構造単位(a5)を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位の合計に対して、1〜30モル%であることが好ましく、2〜20モル%であることがより好ましく、3〜15モル%であることがさらに好ましい。 When the resin (A) has the structural unit (a5), its content is preferably 1 to 30 mol%, and 2 to 20 mol% based on the total of all structural units of the resin (A). Is more preferable, and 3 to 15 mol% is further preferable.
樹脂(A)は、上述の構造単位以外の構造単位を有していてもよく、このような構造単位としては、当技術分野で周知の構造単位を挙げられる。 The resin (A) may have a structural unit other than the above structural units, and examples of such a structural unit include structural units known in the art.
樹脂(A)は、好ましくは、構造単位(I)と構造単位(a1)と構造単位(s)とからなる樹脂、すなわち、化合物(I)とモノマー(a1)とモノマー(s)との共重合体である。
構造単位(a1)は、好ましくは構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)(好ましくはシクロヘキシル基、シクロペンチル基を有する該構造単位)から選ばれる少なくとも一種、より好ましくは構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)(好ましくはシクロヘキシル基、シクロペンチル基を有する該構造単位)から選ばれる少なくとも二種である。
構造単位(s)は、好ましくは構造単位(a2)及び構造単位(a3)の少なくとも一種である。構造単位(a2)は、好ましくは式(a2−1)で表される構造単位である。
構造単位(a3)は、好ましくは式(a3−1)で表される構造単位、式(a3−2)で表される構造単位及び式(a3−4)で表される構造単位から選ばれる少なくとも一種である。
The resin (A) is preferably a resin comprising a structural unit (I), a structural unit (a1) and a structural unit (s), that is, a compound (I), a monomer (a1) and a monomer (s). It is a polymer.
The structural unit (a1) is preferably at least one selected from the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2) (preferably the structural unit having a cyclohexyl group or a cyclopentyl group), and more preferably the structural unit (a1). at least two kinds selected from a1-1) and structural unit (a1-2) (preferably the structural unit having a cyclohexyl group and a cyclopentyl group).
The structural unit (s) is preferably at least one of the structural unit (a2) and the structural unit (a3). The structural unit (a2) is preferably a structural unit represented by the formula (a2-1).
The structural unit (a3) is preferably selected from the structural unit represented by the formula (a3-1), the structural unit represented by the formula (a3-2) and the structural unit represented by the formula (a3-4). At least one.
樹脂(A)は、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))を、構造単位(a1)の含有量に対して15モル%以上含有していることが好ましい。アダマンチル基を有する構造単位の含有量が増えると、レジストパターンのドライエッチング耐性が向上する。 The resin (A) contains the structural unit (particularly the structural unit (a1-1)) derived from the monomer having an adamantyl group in an amount of 15 mol% or more based on the content of the structural unit (a1). preferable. When the content of the structural unit having an adamantyl group is increased, the dry etching resistance of the resist pattern is improved.
樹脂(A)を構成する各構造単位は、1種のみ又は2種以上を組合せて用いてもよく、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)が有する各構造単位の含有率は、重合に用いるモノマーの使用量で調整できる。
樹脂(A)の重量平均分子量は、好ましくは、2,000以上(より好ましくは2,500以上、さらに好ましくは3,000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。
本明細書において、重量平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーは、実施例に記載の分析条件により測定することができる。
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 induces these structural units. can do. The content of each structural unit contained in the resin (A) can be adjusted by the amount of the monomer used for the polymerization.
The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,000 or more (more preferably 2,500 or more, further preferably 3,000 or more), 50,000 or less (more preferably 30,000 or less, further preferably) Is 15,000 or less).
In the present specification, the weight average molecular weight is a value obtained by gel permeation chromatography. Gel permeation chromatography can be measured under the analysis conditions described in the examples.
<レジスト組成物>
本発明のレジスト組成物は、少なくとも樹脂と酸発生剤とを含む。本発明のレジスト組成物は、樹脂及び酸発生剤のいずれか一方に化合物(I)に由来する構造単位又は化合物(I)を含んでいればよい。本発明のレジスト組成物は、化合物(I)に由来する構造単位を含む樹脂を有するレジスト組成物であるか、樹脂に化合物(I)に由来する構造単位及び酸発生剤に化合物(I)を含むレジスト組成物であるものが好ましい。
レジスト組成物は、クエンチャー(以下「クエンチャー(C)」という場合がある)を含有することが好ましく、溶剤(以下「溶剤(E)」という場合がある)を含有することが好ましい。
<Resist composition>
The resist composition of the present invention contains at least a resin and an acid generator. The resist composition of the present invention may contain a structural unit derived from compound (I) or compound (I) in either one of the resin and the acid generator. The resist composition of the present invention is a resist composition having a resin containing a structural unit derived from compound (I), or a resin containing a structural unit derived from compound (I) and an acid generator containing compound (I). Those containing a resist composition are preferred.
The resist composition preferably contains a quencher (hereinafter sometimes referred to as “quencher (C)”), and preferably contains a solvent (hereinafter sometimes referred to as “solvent (E)”).
〈樹脂〉
レジスト組成物における樹脂は、少なくとも酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂であればよい。例えば、樹脂(A)から化合物(I)に由来する構造単位を除いた樹脂(以下「樹脂(AA)」という場合がある)、上述した構造単位(a1)を含む樹脂、構造単位(a1)と、構造単位(s)及び/又は構造単位(t)とを含む樹脂、上述した樹脂(A)又はこれらの組み合わせが挙げられる。なかでも、上述したように、樹脂(A)を含むものが好ましい。
<resin>
The resin in the resist composition may be any resin containing at least a structural unit having an acid labile group. For example, a resin obtained by removing the structural unit derived from the compound (I) from the resin (A) (hereinafter sometimes referred to as “resin (AA)”), a resin containing the above structural unit (a1), a structural unit (a1) And a resin containing the structural unit (s) and / or the structural unit (t), the resin (A) described above, or a combination thereof. Among them, those containing the resin (A) are preferable as described above.
レジスト組成物が樹脂(A)を含む場合、その含有率は、レジスト組成物の固形分に対して、80質量%以上99質量%以下が好ましく、90質量%以上99質量%以下がより好ましい。レジスト組成物の固形分及びこれに対する樹脂の含有率は、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することができる。 When the resist composition contains the resin (A), its content is preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less, and more preferably 90% by mass or more and 99% by mass or less, based on the solid content of the resist composition. The solid content of the resist composition and the resin content relative thereto can be measured by a known analysis means such as liquid chromatography or gas chromatography.
〈樹脂(A)以外の樹脂〉
本発明のレジスト組成物は、樹脂(A)に加えて、樹脂(A)以外の樹脂を含んでいてもよい。このような樹脂としては、例えば、樹脂(A)から構造単位(I)を除いた樹脂(以下、樹脂(AA)という場合がある。)、構造単位(t)のみからなる樹脂、構造単位(a4)を含む樹脂(ただし、構造単位(I)を含まない。以下「樹脂(X)」という場合がある)等が挙げられる。樹脂(X)がさらに有していてもよい構造単位としては、構造単位(a1)、構造単位(a2)、構造単位(a3)及びその他の公知のモノマーに由来する構造単位が挙げられる。
<Resin other than resin (A)>
The resist composition of the present invention may contain a resin other than the resin (A) in addition to the resin (A). Examples of such a resin include a resin obtained by removing the structural unit (I) from the resin (A) (hereinafter sometimes referred to as resin (AA)), a resin composed of only the structural unit (t), and a structural unit ( Examples include a resin containing a4) (however, it does not contain the structural unit (I), and may be referred to as “resin (X)” hereinafter). Examples of the structural unit that the resin (X) may further have include structural units (a1), structural units (a2), structural units (a3), and structural units derived from other known monomers.
例えば、樹脂(X)は、構造単位(a4)の含有率が、樹脂(X)の全構造単位の合計に対して、40モル%以上であることが好ましく、45モル%以上であることがより好ましく、50モル%以上であることがさらに好ましい。
樹脂(X)の重量平均分子量は、好ましくは5,000以上(より好ましくは6,000以上)、80,000以下(より好ましくは60,000以下)である。
For example, in the resin (X), the content of the structural unit (a4) is preferably 40 mol% or more, and more preferably 45 mol% or more, based on the total of all structural units of the resin (X). More preferably, it is more preferably 50 mol% or more.
The weight average molecular weight of the resin (X) is preferably 5,000 or more (more preferably 6,000 or more) and 80,000 or less (more preferably 60,000 or less).
レジスト組成物が樹脂(A)以外の樹脂を含有する場合、樹脂(A)と樹脂(A)以外の樹脂との合計含有率は、レジスト組成物の固形分に対して、80質量%以上99質量%以下が好ましく、90質量%以上99質量%以下がより好ましい。
特に、樹脂(X)の含有量は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1〜60質量部であり、より好ましくは1〜50質量部であり、さらに好ましくは2〜40質量部であり、特に好ましくは2〜30質量部である。
When the resist composition contains a resin other than the resin (A), the total content of the resin (A) and the resin other than the resin (A) is 80% by mass or more and 99% or more based on the solid content of the resist composition. The content is preferably not more than 90% by mass, more preferably not less than 90% by mass and not more than 99% by mass.
In particular, the content of the resin (X) is preferably 1 to 60 parts by mass, more preferably 1 to 50 parts by mass, and further preferably 2 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (A). Parts, and particularly preferably 2 to 30 parts by mass.
〈酸発生剤〉
レジスト組成物における酸発生剤は、上述した化合物(I)のみを含む酸発生剤、酸発生剤(B)のみを含む酸発生剤、化合物(I)及び酸発生剤(B)を含む酸発生剤のいずれであってもよいが、化合物(I)及び酸発生剤(B)を含む酸発生剤が好ましい。特に、上述した樹脂に化合物(I)に由来する構造単位が含まれていない場合には、化合物(I)を含む酸発生剤であることがより好ましい。
レジスト組成物において化合物(I)を酸発生剤として用いる場合、化合物(I)の含有量は、酸不安定基を有する樹脂(例えば、樹脂(A)及び樹脂(AA)の合計量)に対して、1〜20質量%であることが好ましく、2〜15質量%であることがより好ましい。
<Acid generator>
The acid generator in the resist composition is an acid generator containing only the compound (I), an acid generator containing only the acid generator (B), and an acid generator containing the compound (I) and the acid generator (B). Any of the agents may be used, but an acid generator containing the compound (I) and the acid generator (B) is preferable. In particular, when the resin described above does not contain a structural unit derived from the compound (I), an acid generator containing the compound (I) is more preferable.
When the compound (I) is used as an acid generator in the resist composition, the content of the compound (I) is relative to the resin having an acid labile group (for example, the total amount of the resin (A) and the resin (AA)). It is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 2 to 15% by mass.
〈酸発生剤(B)〉
酸発生剤(B)は、非イオン系及びイオン系のいずれの酸発生剤を用いてもよい。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、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ある。
<Acid generator (B)>
As the acid generator (B), either a nonionic or ionic acid generator may be used. Examples of the nonionic acid generator include organic halides, sulfonate esters (for example, 2-nitrobenzyl ester, aromatic sulfonate, oxime sulfonate, N-sulfonyloxyimide, sulfonyloxyketone, diazonaphthoquinone 4-sulfonate) and 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、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号や、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。また、公知の方法で製造した化合物を使用してもよい。 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, and 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 3914407, and European Patent 126,712. Compounds capable of generating an acid by the radiation described in etc. can be used. Moreover, you may use the compound manufactured by the well-known method.
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)で表される塩(以下「酸発生剤(B1)」という場合がある)である。
[式(B1)中、
Q11及びQ12は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Lb1は、炭素数1〜24の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−又は−CO−に置き換わっていてもよく、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよいメチル基又は置換基を有していてもよい炭素数3〜18の1価の脂環式炭化水素基を表し、該1価の脂環式炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−、−SO2−又は−CO−に置き換わっていてもよい。
Z+は、有機カチオンを表す。]
The acid generator (B) is preferably a fluorine-containing acid generator, more preferably a salt represented by the formula (B1) (hereinafter sometimes referred to as “acid generator (B1)”).
[In the formula (B1),
Q 11 and Q 12 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced with —O— or —CO—. The hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
Y represents a methyl group which may have a substituent or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and the monovalent alicyclic hydrocarbon group is, -O - - -CH 2 contained in the hydrogen radical, - SO 2 - or -CO- may be replaced with.
Z + represents an organic cation. ]
Q11及びQ12のペルフルオロ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及びペルフルオロヘキシル基等が挙げられる。
Q11及びQ12は、互いに独立に、フッ素原子又はトリフルオロメチル基であることが好ましく、ともにフッ素原子であることがより好ましい。
The perfluoroalkyl group of Q 11 and Q 12 includes a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, a perfluoropentyl group and a perfluoropentyl group. A hexyl group and the like can be mentioned.
Q 11 and Q 12 are preferably, independently of each other, a fluorine atom or a trifluoromethyl group, and more preferably both are fluorine atoms.
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2価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種以上を組合せることにより形成される基でもよい。
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、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−ジイル基及びヘプタデカン−1,17−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;
エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、プロパン−2,2−ジイル基、ペンタン−2,4−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 divalent alicyclic saturated hydrocarbon group, and It may be a group formed by combining two or more of the groups.
Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-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 , Straight chain such as tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, hexadecane-1,16-diyl group and heptadecane-1,17-diyl group An alkanediyl group;
Ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group, propane-1,2-diyl group, propane-2,2-diyl group, pentane-2,4-diyl group, 2-methylpropane- A branched alkanediyl group such as a 1,3-diyl group, a 2-methylpropane-1,2-diyl group, a pentane-1,4-diyl group, a 2-methylbutane-1,4-diyl group;
A monocyclic 2 which is a cycloalkanediyl group such as a cyclobutane-1,3-diyl group, a cyclopentane-1,3-diyl group, a cyclohexane-1,4-diyl group and a 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 and adamantane-2,6-diyl group Groups and the like.
Lb1の2価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(b1−3)のいずれかで表される基が挙げられる。なお、式(b1−1)〜式(b1−3)及び下記の具体例において、*は−Yとの結合手を表す。
[式(b1−1)中、
Lb2は、単結合又は炭素数1〜22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb3は、単結合又は炭素数1〜22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
ただし、Lb2とLb3との炭素数合計は、22以下である。
式(b1−2)中、
Lb4は、単結合又は炭素数1〜22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb5は、単結合又は炭素数1〜22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
ただし、Lb4とLb5との炭素数合計は、22以下である。
式(b1−3)中、
Lb6は、単結合又は炭素数1〜23の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
Lb7は、単結合又は炭素数1〜23の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
ただし、Lb6とLb7との炭素数合計は、23以下である。]
Examples of the group in which —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group of L b1 is replaced with —O— or —CO— include, for example, any of formula (b1-1) to formula (b1-3). And a group represented by. In the formulas (b1-1) to (b1-3) and the following specific examples, * represents a bond with -Y.
[In Formula (b1-1),
L b2 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b3 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, The methylene group contained in the hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
However, the total carbon number of L b2 and L b3 is 22 or less.
In formula (b1-2),
L b4 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b5 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, The methylene group contained in the hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
However, the total carbon number of L b4 and L b5 is 22 or less.
In formula (b1-3),
L b6 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
L b7 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, The methylene group contained in the hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
However, the total number of carbon atoms of L b6 and L b7 is 23 or less. ]
式(b1−1)〜式(b1−3)においては、飽和炭化水素基に含まれるメチレン基が酸素原子又はカルボニル基に置き換わっている場合、置き換わる前の炭素数を該飽和炭化水素基の炭素数とする。
2価の飽和炭化水素基としては、Lb1の2価の飽和炭化水素基と同様のものが挙げられる。
In the formulas (b1-1) to (b1-3), when the methylene group contained in the saturated hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group, the number of carbon atoms before replacement is the carbon number of the saturated hydrocarbon group. Let it be a number.
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group include those similar to the divalent saturated hydrocarbon group of L b1 .
Lb2は、好ましくは単結合である。
Lb3は、好ましくは炭素数1〜4の2価の飽和炭化水素基である。
Lb4は、好ましくは炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基であり、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
Lb5は、好ましくは単結合又は炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb6は、好ましくは単結合又は炭素数1〜4の2価の飽和炭化水素基であり、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
Lb7は、好ましくは単結合又は炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基であり、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよく、該2価の飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
L b2 is preferably a single bond.
L b3 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
L b4 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b5 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b6 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b7 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, The methylene group contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Lb1の2価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、式(b1−1)又は式(b1−3)で表される基が好ましい。 The group represented by formula (b1-1) or formula (b1-3) is a group in which —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group of L b1 is replaced with —O— or —CO—. Is preferred.
式(b1−1)としては、式(b1−4)〜式(b1−8)でそれぞれ表される基が挙げられる。
[式(b1−4)中、
Lb8は、単結合又は炭素数1〜22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
式(b1−5)中、
Lb9は、炭素数1〜20の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb10は、単結合又は炭素数1〜19の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb9及びLb10の合計炭素数は20以下である。
式(b1−6)中、
Lb11は、炭素数1〜21の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb12は、単結合又は炭素数1〜20の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb11及びLb12の合計炭素数は21以下である。
式(b1−7)中、
Lb13は、炭素数1〜19の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb14は、単結合又は炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb15は、単結合又は炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb13〜Lb15の合計炭素数は19以下である。
式(b1−8)中、
Lb16は、炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb17は、炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb18は、単結合又は炭素数1〜17の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb16〜Lb18の合計炭素数は19以下である。]
Examples of formula (b1-1) include groups represented by formula (b1-4) to formula (b1-8).
[In the formula (b1-4),
L b8 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
In formula (b1-5),
L b9 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
L b10 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group. ..
However, the total carbon number of L b9 and L b10 is 20 or less.
In formula (b1-6),
L b11 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms.
L b12 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group. ..
However, the total carbon number of L b11 and L b12 is 21 or less.
In formula (b1-7),
L b13 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms.
L b14 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.
L b15 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group. ..
However, the total carbon number of L b13 to L b15 is 19 or less.
In formula (b1-8),
L b16 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.
L b17 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.
L b18 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group. ..
However, the total carbon number of L b16 to L b18 is 19 or less. ]
Lb8は、好ましくは炭素数1〜4の2価の飽和炭化水素基である。
Lb9は、好ましくは炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb10は、好ましくは単結合又は炭素数1〜19の2価の飽和炭化水素基であり、より好ましくは単結合又は炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb11は、好ましくは炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb12は、好ましくは単結合又は炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb13は、好ましくは炭素数1〜12の2価の飽和炭化水素基である。
Lb14は、好ましくは単結合又は炭素数1〜6の2価の飽和炭化水素基である。
Lb15は、好ましくは単結合又は炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基であり、より好ましくは単結合又は炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb16は、好ましくは炭素数1〜12の2価の飽和炭化水素基である。
Lb17は、好ましくは炭素数1〜6の2価の飽和炭化水素基である。
Lb18は、好ましくは単結合又は炭素数1〜17の2価の飽和炭化水素基であり、より好ましくは単結合又は炭素数1〜4の2価の飽和炭化水素基である。
L b8 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
L b9 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b10 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms, and more preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b11 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b12 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b13 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
L b14 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
L b15 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and more preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b16 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
L b17 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
L b18 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and more preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
式(b1−3)としては、式(b1−9)〜式(b1−11)でそれぞれ表される基が挙げられる。 Examples of formula (b1-3) include groups represented by formula (b1-9) to formula (b1-11).
[式(b1−9)中、
Lb19は、単結合又は炭素数1〜23の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb20は、単結合又は炭素数1〜23の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子、ヒドロキシ基又はアシルオキシ基に置換されていてもよい。該アシルオキシ基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよく、該アシルオキシ基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb19及びLb20の合計炭素数は23以下である。
式(b1−10)中、
Lb21は、単結合又は炭素数1〜21の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb22は、単結合又は炭素数1〜21の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb23は、単結合又は炭素数1〜21の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、ヒドロキシ基又はアシルオキシ基に置換されていてもよい。該アシルオキシ基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよく、該アシルオキシ基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb21〜Lb23の合計炭素数は21以下である。
式(b1−11)中、
Lb24は、単結合又は炭素数1〜20の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb25は、炭素数1〜21の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb26は、単結合又は炭素数1〜20の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、ヒドロキシ基又はアシルオキシ基に置換されていてもよい。該アシルオキシ基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよく、該アシルオキシ基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb24〜Lb26の合計炭素数は21以下である。]
[In formula (b1-9),
L b19 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b20 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group is substituted with a fluorine atom, a hydroxy group or an acyloxy group. Good. The methylene group contained in the acyloxy group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group, and the hydrogen atom contained in the acyloxy group may be replaced with a hydroxy group.
However, the total carbon number of L b19 and L b20 is 23 or less.
In formula (b1-10),
L b21 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b22 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms.
L b23 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group is substituted with a fluorine atom, a hydroxy group or an acyloxy group. May be. The methylene group contained in the acyloxy group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group, and the hydrogen atom contained in the acyloxy group may be replaced with a hydroxy group.
However, the total carbon number of L b21 to L b23 is 21 or less.
In formula (b1-11),
L b24 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b25 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms.
L b26 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group is substituted with a fluorine atom, a hydroxy group or an acyloxy group. May be. The methylene group contained in the acyloxy group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group, and the hydrogen atom contained in the acyloxy group may be replaced with a hydroxy group.
However, the total number of carbon atoms of L b24 ~L b26 is 21 or less. ]
式(b1−9)から式(b1−11)においては、2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子がアシルオキシ基に置換されている場合、アシルオキシ基の炭素数、エステル結合中のCO及びOの数をも含めて、該2価の飽和炭化水素基の炭素数とする。 In formulas (b1-9) to (b1-11), when the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group is substituted with an acyloxy group, the carbon number of the acyloxy group, CO in the ester bond, and Including the number of O, the carbon number of the divalent saturated hydrocarbon group is used.
アシルオキシ基としては、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、シクロヘキシルカルボニルオキシ基、アダマンチルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
置換基を有するアシルオキシ基としては、オキソアダマンチルカルボニルオキシ基、ヒドロキシアダマンチルカルボニルオキシ基、オキソシクロヘキシルカルボニルオキシ基、ヒドロキシシクロヘキシルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
Examples of the acyloxy group include an acetyloxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group, a cyclohexylcarbonyloxy group and an adamantylcarbonyloxy group.
Examples of the acyloxy group having a substituent include an oxoadamantylcarbonyloxy group, a hydroxyadamantylcarbonyloxy group, an oxocyclohexylcarbonyloxy group and a hydroxycyclohexylcarbonyloxy group.
式(b1−1)で表される基のうち、式(b1−4)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Among the groups represented by the formula (b1-1), examples of the group represented by the formula (b1-4) include the following.
式(b1−1)で表される基のうち、式(b1−5)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Among the groups represented by the formula (b1-1), examples of the group represented by the formula (b1-5) include the following.
式(b1−1)で表される基のうち、式(b1−6)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Among the groups represented by the formula (b1-1), examples of the group represented by the formula (b1-6) include the following.
式(b1−1)で表される基のうち、式(b1−7)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Among the groups represented by the formula (b1-1), examples of the group represented by the formula (b1-7) include the following.
式(b1−1)で表される基のうち、式(b1−8)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Among the groups represented by the formula (b1-1), examples of the group represented by the formula (b1-8) include the following.
式(b1−2)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-2) include the following.
式(b1−3)で表される基のうち、式(b1−9)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Among the groups represented by the formula (b1-3), examples of the group represented by the formula (b1-9) include the following.
式(b1−3)で表される基のうち、式(b1−10)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Among the groups represented by the formula (b1-3), examples of the group represented by the formula (b1-10) include the following.
式(b1−3)で表される基のうち、式(b1−11)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Among the groups represented by the formula (b1-3), examples of the group represented by the formula (b1-11) include the following.
Yで表される1価の脂環式炭化水素基としては、式(Y1)〜式(Y11)で表される基が挙げられる。
Yで表される1価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、式(Y12)〜式(Y38)で表される基が挙げられる。
Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group represented by Y include groups represented by formulas (Y1) to (Y11).
It is -O - - -CH 2 included in a monovalent alicyclic hydrocarbon group represented by Y, - SO 2 - or The group replaced by -CO-, formula (Y12) ~ formula (Y38) And a group represented by.
つまり、Yは、脂環式炭化水素基に含まれる水素原子2つがそれぞれ、酸素原子に置換され、その2つの酸素原子が炭素数1〜8のアルカンジイル基と一緒になってケタール環を形成してもよいし、異なる炭素原子にそれぞれ酸素原子が結合した構造を含んでいてもよい。ただし、式(Y28)〜式(Y33)等のスピロ環を構成する場合には、2つの酸素間のアルカンジイル基は、1以上のフッ素原子を有することが好ましい。また、ケタール構造に含まれるアルカンジイル基のうち、酸素原子に隣接するメチレン基には、フッ素原子が置換されていないものが好ましい。 That is, in Y, two hydrogen atoms contained in the alicyclic hydrocarbon group are respectively replaced by oxygen atoms, and the two oxygen atoms together with the alkanediyl group having 1 to 8 carbon atoms form a ketal ring. It may also include a structure in which oxygen atoms are bonded to different carbon atoms. However, in the case of forming a spiro ring represented by formula (Y28) to formula (Y33) or the like, it is preferable that the alkanediyl group between two oxygens has one or more fluorine atoms. Further, among the alkanediyl groups contained in the ketal structure, it is preferable that the methylene group adjacent to the oxygen atom is not substituted with a fluorine atom.
なかでも、好ましくは式(Y1)〜式(Y20)、式(Y30)、式(Y31)のいずれかで表される基であり、より好ましくは式(Y11)、式(Y15)、式(Y16)、式(Y20)、式(Y30)又は式(Y31)で表される基であり、さらに好ましくは式(Y11)、式(Y15)又は式(Y30)で表される基である。 Among them, a group represented by any one of formula (Y1) to formula (Y20), formula (Y30), and formula (Y31) is preferable, and more preferably formula (Y11), formula (Y15), and formula (Y15). Y16), a formula (Y20), a formula (Y30) or a group represented by the formula (Y31), and more preferably a group represented by the formula (Y11), the formula (Y15) or the formula (Y30).
Yで表されるメチル基の置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数3〜16の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜18の1価の芳香族炭化水素基、グリシジルオキシ基又は−(CH2)ja−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1価の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の1価の芳香族炭化水素基を表す。jaは、0〜4の整数を表す)等が挙げられる。
Yで表される1価の脂環式炭化水素基の置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、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1価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1価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)ja−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1価の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の1価の芳香族炭化水素基を表す。jaは、0〜4の整数を表す)等が挙げられる。
As the substituent of the methyl group represented by Y, a halogen atom, a hydroxy group, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, glycidyloxy group or a - (CH 2) ja -O- CO-R b1 group (wherein, R b1 represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms Alternatively, it represents a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and ja represents an integer of 0 to 4) and the like.
As the substituent of the monovalent alicyclic hydrocarbon group represented by Y, a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a hydroxy group-containing alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and 3 carbon atoms To 16 monovalent alicyclic hydrocarbon groups, C1 to C12 alkoxy groups, C6 to C18 monovalent aromatic hydrocarbon groups, C7 to C21 aralkyl groups, C2 to C2 4 acyl group, glycidyloxy group, or - (CH 2) ja -O- CO-R b1 group (wherein, R b1 represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, monovalent cycloaliphatic of 3 to 16 carbon atoms It represents a cyclic hydrocarbon group or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and ja represents an integer of 0 to 4) and the like.
ヒドロキシ基含有アルキル基としては、ヒドロキシメチル基、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等が挙げられる。
1価の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。
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、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
Examples of the hydroxy group-containing alkyl group include a hydroxymethyl group and a hydroxyethyl group.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, a heptyloxy group, an octyloxy group, a decyloxy group and a dodecyloxy group.
Examples of the monovalent 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 and mesityl group. Group, biphenyl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, aryl group such as 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 acyl group include an acetyl group, a propionyl group and a butyryl group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
Yとしては、以下のものが挙げられる。
Examples of Y include the following.
なお、Yがメチル基であり、かつLb1が炭素数1〜17の2価の直鎖状又は分岐状飽和炭化水素基である場合、Yとの結合位置にある該2価の飽和炭化水素基の−CH2−は、−O−又は−CO−に置き換わっていることが好ましい。 When Y is a methyl group and L b1 is a divalent linear or branched saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, the divalent saturated hydrocarbon at the bonding position with Y -CH group 2 - is preferably replaced by -O- or -CO-.
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1価の脂環式炭化水素基であり、より好ましく置換基を有していてもよいアダマンチル基であり、これらの基を構成するメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。Yは、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、オキソアダマンチル基又は下記で表される基である。
Y is preferably a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and more preferably an adamantyl group which may have a substituent. The methylene group constituting the group may be replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group. Y is more preferably an adamantyl group, a hydroxyadamantyl group, an oxoadamantyl group or a group represented by the following.
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、式(B1−A−1)〜式(B1−A−46)で表されるアニオン〔以下、式番号に応じて「アニオン(B1−A−1)」等という場合がある。〕が好ましく、式(B1−A−1)〜式(B1−A−4)、式(B1−A−9)、式(B1−A−10)、式(B1−A−24)〜式(B1−A−33)、式(B1−A−36)〜式(B1−A−40)のいずれかで表されるアニオンがより好ましい。 As the sulfonate anion in the salt represented by the formula (B1), an anion represented by the formula (B1-A-1) to the formula (B1-A-46) [hereinafter, referred to as "anion (B1 -A-1) "or the like. ] Are preferable, Formula (B1-A-1) -Formula (B1-A-4), Formula (B1-A-9), Formula (B1-A-10), Formula (B1-A-24) -Formula The anion represented by any of (B1-A-33) and formula (B1-A-36) to formula (B1-A-40) is more preferable.
ここでRi2〜Ri7は、例えば、炭素数1〜4のアルキル基、好ましくはメチル基又はエチル基である。Ri8は、例えば、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数5〜12の1価の脂環式炭化水素基又はこれらを組合せることにより形成される基、より好ましくはメチル基、エチル基、シクロヘキシル基又はアダマンチル基である。L4は、単結合又は炭素数1〜4のアルカンジイル基である。
Q11及びQ12は、上記と同じである。
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。
Here, R i2 to R i7 are, for example, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a methyl group or an ethyl group. R i8 is, for example, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 5 to 12 carbon atoms, or a combination thereof. Is more preferably a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group or an adamantyl group. L 4 is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Q 11 and Q 12 are the same as above.
Specific examples of the sulfonate anion in the salt represented by the formula (B1) include anions described in JP2010-204646A.
好ましい式(B1)で表される塩におけるスルホン酸アニオンとしては、式(B1a−1)〜式(B1a−22)でそれぞれ表されるアニオンが挙げられる。
Preferred examples of the sulfonate anion in the salt represented by the formula (B1) include anions represented by the formulas (B1a-1) to (B1a-22).
なかでも、式(B1a−1)〜式(B1a−3)及び式(B1a−7)〜式(B1a−16)、式(B1a−18)、式(B1a−19)、式(B1a−22)のいずれかで表されるアニオンが好ましい。 Especially, Formula (B1a-1) -Formula (B1a-3) and Formula (B1a-7) -Formula (B1a-16), Formula (B1a-18), Formula (B1a-19), Formula (B1a-22). Anion represented by any of (1) to (4) is preferable.
Z+の有機カチオンとしては、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等が挙げられ、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が挙げられ、より好ましくはアリールスルホニウムカチオンが挙げられる。
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カチオン〔以下、式番号に応じて「カチオン(b2−1)」等という場合がある。〕である。
[式(b2−1)〜式(b2−4)において、
Rb4〜Rb6は、互いに独立に、炭素数1〜30の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の1価の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜36の1価の芳香族炭化水素基を表し、該1価の脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数3〜12の1価の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の1価の芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、該1価の脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1〜18の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数2〜4のアシル基又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよく、該1価の芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基又は炭素数1〜12のアルコキシ基で置換されていてもよい。
Rb4とRb5とは、それらが結合する硫黄原子とともに環を形成してもよく、該環に含まれる−CH2−は、−O−、−SO−又は−CO−に置き換わってもよい。
Rb7及びRb8は、互いに独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12の1価の脂肪族炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
m2及びn2は、互いに独立に0〜5の整数を表す。
m2が2以上のとき、複数のRb7は同一であっても異なってもよく、n2が2以上のとき、複数のRb8は同一であっても異なってもよい。
Rb9及びRb10は、互いに独立に、炭素数1〜36の1価の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜36の1価の脂環式炭化水素基を表す。
Rb9とRb10とは、それらが結合する硫黄原子とともに環を形成してもよく、該環に含まれる−CH2−は、−O−、−SO−又は−CO−に置き換わってもよい。
Rb11は、水素原子、炭素数1〜36の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の1価の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の1価の芳香族炭化水素基を表す。
Rb12は、炭素数1〜12の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜18の1価の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の1価の芳香族炭化水素基を表し、該1価の脂肪族炭化水素に含まれる水素原子は、炭素数6〜18の1価の芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、該1価の芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数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。
Rb11とRb12とは、一緒になってそれらが結合する−CH−CO−を含む環を形成していてもよく、該環に含まれる−CH2−は、−O−、−SO−又は−CO−に置き換わってもよい。
Rb13〜Rb18は、互いに独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12の1価の脂肪族炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
Lb31は、−S−又は−O−を表す。
o2、p2、s2、及びt2は、互いに独立に、0〜5の整数を表す。
q2及びr2は、互いに独立に、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は同一であっても異なってもよく、p2が2以上のとき、複数のRb14は同一であっても異なってもよく、q2が2以上のとき、複数のRb15は同一であっても異なってもよく、r2が2以上のとき、複数のRb16は同一であっても異なってもよく、s2が2以上のとき、複数のRb17は同一であっても異なってもよく、t2が2以上のとき、複数のRb18は同一であっても異なってもよい。]
Examples of the Z + organic cation include an organic onium cation, for example, an organic sulfonium cation, an organic iodonium cation, an organic ammonium cation, a benzothiazolium cation, an organic phosphonium cation, and the like, preferably an organic sulfonium cation or an organic iodonium cation. And more preferably an arylsulfonium cation.
Z + in the formula (B1) is preferably a cation represented by any of the formulas (b2-1) to (b2-4) [hereinafter, "cation (b2-1)" depending on the formula number, etc. There is a case. ].
[In the formulas (b2-1) to (b2-4),
R b4 to R b6 are, independently of each other, a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or a monovalent one having 6 to 36 carbon atoms. Represents an aromatic hydrocarbon group, and the hydrogen atom contained in the monovalent aliphatic hydrocarbon group is a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or a monovalent alicyclic carbon group having 3 to 12 carbon atoms. It may be substituted with a hydrogen group or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the monovalent alicyclic hydrocarbon group is a halogen atom or 1 to 18 carbon atoms. Which may be substituted with a monovalent aliphatic hydrocarbon group, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms or a glycidyloxy group, and the hydrogen atom contained in the monovalent aromatic hydrocarbon group is a halogen atom or a hydroxy group. It may be substituted with a group or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
R b4 and R b5 may form a ring together with the sulfur atom to which they are bound, and —CH 2 — contained in the ring may be replaced with —O—, —SO— or —CO—. ..
R b7 and R b8 each independently represent a hydroxy group, a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
m2 and n2 represent the integer of 0-5 mutually independently.
When m2 is 2 or more, a plurality of R b7 may be the same or different, and when n2 is 2 or more, a plurality of R b8 may be the same or different.
R b9 and R b10 independently of each other represent a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms.
R b9 and R b10 may form a ring together with the sulfur atom to which they are bound, and —CH 2 — contained in the ring may be replaced with —O—, —SO— or —CO—. ..
R b11 represents a hydrogen atom, a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or a monovalent aromatic carbon group having 6 to 18 carbon atoms. Represents a hydrogen group.
R b12 is a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. The hydrogen atom contained in the monovalent aliphatic hydrocarbon may be substituted with a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms and is contained in the monovalent aromatic hydrocarbon group. The hydrogen atom may be substituted with an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an alkylcarbonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms.
R b11 and R b12 may be bonded together to form a ring containing —CH—CO—, and —CH 2 — contained in the ring is —O—, —SO—. Alternatively, it may be replaced with -CO-.
R b13 to R b18 each independently represent a hydroxy group, a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
L b31 represents -S- or -O-.
o2, p2, s2, and t2 each independently represent an integer of 0 to 5.
q2 and r2 represent the integer of 0-4 mutually independently.
u2 represents 0 or 1.
When o2 is 2 or more, a plurality of R b13 may be the same or different, when p2 is 2 or more, a plurality of R b14 may be the same or different, and when q2 is 2 or more. R b15 may be the same or different, when r2 is 2 or more, R b16 may be the same or different, and when s2 is 2 or more, R b17 is They may be the same or different, and when t2 is 2 or more, a plurality of R b18 may be the same or different. ]
1価の脂肪族炭化水素基としては、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−エチルヘキシル基のアルキル基が挙げられる。特に、Rb9〜Rb12の1価の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜12である。
1価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1価の脂環式炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の1価の脂環式炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基等が挙げられる。
Examples of the monovalent aliphatic hydrocarbon group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and 2 And an alkyl group of an ethylhexyl group. In particular, the monovalent aliphatic hydrocarbon group represented by R b9 to R b12 preferably has 1 to 12 carbon atoms.
The monovalent alicyclic hydrocarbon group may be either monocyclic or polycyclic, and the monocyclic monovalent alicyclic hydrocarbon group may be a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, Examples thereof include cycloalkyl groups such as cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group and cyclodecyl group. Examples of the polycyclic monovalent alicyclic hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group and the following groups.
特に、Rb9〜Rb12の1価の脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3〜18であり、より好ましくは4〜12である。 Particularly, the carbon number of the monovalent alicyclic hydrocarbon group of R b9 to R b12 is preferably 3 to 18, and more preferably 4 to 12.
水素原子が脂肪族炭化水素基で置換された1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、メチルノルボルニル基、イソボルニル基等が挙げられる。水素原子が1価の脂肪族炭化水素基で置換された1価の脂環式炭化水素基においては、1価の脂環式炭化水素基と1価の脂肪族炭化水素基との合計炭素数が好ましくは20以下である。 Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having a hydrogen atom substituted with an aliphatic hydrocarbon group include, for example, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a 2-alkyladamantan-2-yl group, and a methylnorbornyl group. Group, isobornyl group and the like. In the monovalent alicyclic hydrocarbon group in which a hydrogen atom is replaced by a monovalent aliphatic hydrocarbon group, the total number of carbon atoms of the monovalent alicyclic hydrocarbon group and the monovalent aliphatic hydrocarbon group Is preferably 20 or less.
1価の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、p−エチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−シクロへキシルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル基等のアリール基が挙げられる。
1価の芳香族炭化水素基に、1価の脂肪族炭化水素基又は1価の脂環式炭化水素基が含まれる場合は、炭素数1〜18の1価の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜18の1価の脂環式炭化水素基が好ましい。
水素原子がアルコキシ基で置換された1価の芳香族炭化水素基としては、p−メトキシフェニル基等が挙げられる。
水素原子が芳香族炭化水素基で置換された1価の脂肪族炭化水素基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、トリチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等のアラルキル基が挙げられる。
Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group include phenyl group, tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, p-ethylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-cyclohexylphenyl group, p- Examples of the aryl group include an adamantylphenyl group, a biphenylyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, a 2,6-diethylphenyl group, and a 2-methyl-6-ethylphenyl group.
When the monovalent aromatic hydrocarbon group contains a monovalent aliphatic hydrocarbon group or a monovalent alicyclic hydrocarbon group, a monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or carbon A monovalent alicyclic hydrocarbon group of the number 3 to 18 is preferable.
A p-methoxyphenyl group etc. are mentioned as a monovalent | monohydric aromatic hydrocarbon group by which the hydrogen atom was substituted by the alkoxy group.
Examples of the monovalent aliphatic hydrocarbon group in which a hydrogen atom is substituted with an aromatic hydrocarbon group include aralkyl groups such as benzyl group, phenethyl group, phenylpropyl group, trityl group, naphthylmethyl group and naphthylethyl group. ..
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等が挙げられる。
アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
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 a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, a heptyloxy group, an octyloxy group, a decyloxy group and a dodecyloxy group.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group and a butyryl group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
As the alkylcarbonyloxy group, 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 pentyl carbonyloxy group, a hexyl carbonyloxy group, an octyl carbonyloxy group and a 2-ethylhexyl carbonyloxy group.
Rb4とRb5とがそれらが結合している硫黄原子とともに形成してもよい環は、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い。この環としては、炭素数3〜18の環が挙げられ、好ましくは炭素数4〜18の環が挙げられる。また、硫黄原子を含む環としては、3員環〜12員環が挙げられ、好ましくは3員環〜7員環が挙げられ、具体的には下記の環が挙げられる。
The ring which R b4 and R b5 may form together with the sulfur atom to which they are bonded is a monocyclic, polycyclic, aromatic, non-aromatic, saturated or unsaturated ring. It may be. Examples of this ring include rings having 3 to 18 carbon atoms, and preferably rings having 4 to 18 carbon atoms. Examples of the ring containing a sulfur atom include a 3-membered ring to a 12-membered ring, preferably a 3-membered ring to a 7-membered ring, and specific examples include the following rings.
Rb9とRb10とがそれらが結合している硫黄原子とともに形成する環は、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い。この環としては、3員環〜12員環が挙げられ、好ましくは3員環〜7員環が挙げられ、例えば、チオラン−1−イウム環(テトラヒドロチオフェニウム環)、チアン−1−イウム環、1,4−オキサチアン−4−イウム環等が挙げられる。
Rb11とRb12とが一緒になって形成する環は、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い。この環としては、3員環〜12員環が挙げられ、好ましくは3員環〜7員環が挙げられ、例えば、オキソシクロヘプタン環、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環、オキソアダマンタン環等が挙げられる。
The ring formed by R b9 and R b10 together with the sulfur atom to which they are bonded may be a monocyclic ring, polycyclic ring, aromatic ring, non-aromatic ring, saturated ring or unsaturated ring. Good. Examples of this ring include a 3-membered ring to a 12-membered ring, preferably a 3-membered ring to a 7-membered ring, and examples thereof include a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring) and thian-1-ium. Ring, 1,4-oxathian-4-ium ring and the like.
The ring formed by R b11 and R b12 together may be any of monocyclic, polycyclic, aromatic, non-aromatic, saturated and unsaturated rings. Examples of this ring include a 3-membered ring to a 12-membered ring, preferably a 3-membered ring to a 7-membered ring, and examples thereof include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring. Be done.
カチオン(b2−1)〜カチオン(b2−4)の中で、好ましくはカチオン(b2−1)が挙げられる。 Among the cations (b2-1) to cations (b2-4), the cation (b2-1) is preferable.
カチオン(b2−1)としては、以下のカチオンが挙げられる。
Examples of the cation (b2-1) include the following cations.
カチオン(b2−2)としては、以下のカチオンが挙げられる。
Examples of the cation (b2-2) include the following cations.
カチオン(b2−3)としては、以下のカチオンが挙げられる。
Examples of the cation (b2-3) include the following cations.
カチオン(b2−4)のとしては、以下のカチオンが挙げられる。
Examples of the cation (b2-4) include the following cations.
酸発生剤(B1)は、上述のスルホン酸アニオン及び上述の有機カチオンの組合せであり、これらは任意に組合せることができる。酸発生剤(B1)としては、好ましくは式(B1a−1)〜式(B1a−3)及び式(B1a−7)〜式(B1a−16)のいずれかで表されるアニオンとカチオン(b2−1)又はカチオン(b2−3)との組合せが挙げられる。 The acid generator (B1) is a combination of the above-mentioned sulfonate anion and the above-mentioned organic cation, and these can be arbitrarily combined. The acid generator (B1) is preferably an anion and a cation (b2) represented by any of the formula (B1a-1) to the formula (B1a-3) and the formula (B1a-7) to the formula (B1a-16). -1) or a combination with a cation (b2-3).
酸発生剤(B1)としては、好ましくは式(B1−1)〜式(B1−32)でそれぞれ表されるものが挙げられる、中でもアリールスルホニウムカチオンを含む式(B1−1)、式(B1−2)、式(B1−3)、式(B1−5)、式(B1−6)、式(B1−7)、式(B1−11)、式(B1−12)、式(B1−13)、式(B1−14)、式(B1−13)、式(B1−20)、式(B1−21)、式(B1−23)、式(B1−24)、式(B1−25)、式(B1−26)、式(B1−29))、式(B1−31)又は式(B1−32)でそれぞれ表されるものがとりわけ好ましい。 The acid generator (B1) preferably includes those represented by formulas (B1-1) to (B1-32), among which formula (B1-1) and formula (B1) containing an arylsulfonium cation. -2), formula (B1-3), formula (B1-5), formula (B1-6), formula (B1-7), formula (B1-11), formula (B1-12), formula (B1- 13), formula (B1-14), formula (B1-13), formula (B1-20), formula (B1-21), formula (B1-23), formula (B1-24), formula (B1-25). ), The formula (B1-26), the formula (B1-29)), the formula (B1-31) or the formula (B1-32), is particularly preferable.
酸発生剤(B)は、2種以上を含有してもよい。
酸発生剤(B)の含有量は、例えば、樹脂(A)に対して、1〜30質量%であることが好ましく、3〜25質量%であることがより好ましい。
レジスト組成物においては、化合物(I)及び酸発生剤(B)を酸発生剤として用いる場合、化合物(I)及び酸発生剤(B)の含有量は、樹脂(A)に対して、好ましくは1質量部以上(より好ましくは3質量部以上)、好ましくは40質量部以下(より好ましくは30質量部以下)である。
なお、これらの含有量は、レジスト組成物において、樹脂(A)が含まれていない場合には、酸不安定基を含む樹脂に対して適用することができる。
The acid generator (B) may contain 2 or more types.
The content of the acid generator (B) is, for example, preferably 1 to 30 mass% and more preferably 3 to 25 mass% with respect to the resin (A).
When the compound (I) and the acid generator (B) are used as the acid generator in the resist composition, the content of the compound (I) and the acid generator (B) is preferably based on the resin (A). Is 1 part by mass or more (more preferably 3 parts by mass or more), preferably 40 parts by mass or less (more preferably 30 parts by mass or less).
Note that these contents can be applied to a resin containing an acid labile group when the resin (A) is not contained in the resist composition.
<クエンチャー(C)>
クエンチャー(C)は、塩基性の含窒素有機化合物又は酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩等が挙げられる。
塩基性の含窒素有機化合物としては、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。
<Quencher (C)>
Examples of the quencher (C) include salts that generate an acid having a weaker acidity than an acid generated from a basic nitrogen-containing organic compound or an acid generator.
Examples of basic nitrogen-containing organic compounds include amines and ammonium salts. Examples of amines include aliphatic amines and aromatic amines. Aliphatic amines include primary amines, secondary amines and tertiary amines.
アミンとしては、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、ピペラジン、モルホリン、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、イミダゾール、4−メチルイミダゾール、ピリジン、4−メチルピリジン、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、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。 As amines, 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, tripentylamine, trihexylamine, tri Heptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyldihexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctylamine, methyldinonylamine, methyldidecylamine, Ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonylamine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, tri Isopropanolamine, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4'-diamino-1,2-diphenylethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldiphenylmethane, 4,4'-diamino-3 , 3'-Diethyldiphenylmethane, piperazine, morpholine, piperidine and hindered amine compounds having a piperidine skeleton described in JP-A-11-52575, imidazole, 4-methylimidazole, pyridine, 4-methylpyridine, 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′-dipyridylsulfide, 4,4′-dipyridyldisulfide, 2,2′-dipyridylamine , 2,2′-dipicolylamine, bipyridine and the like are preferable, diisopropylaniline is preferable, and 2,6-diisopropylaniline is particularly preferable.
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。 Examples of ammonium salts include tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, and 3- (trifluoromethyl) phenyltrimethyl. Examples thereof include ammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium salicylate and choline.
酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩としては、下記式で表される塩、式(D)で表される弱酸分子内塩、並びに特開2012−229206号公報、特開2012−6908号公報、特開2012−72109号公報、特開2011−39502号公報及び特開2011−191745号公報記載の塩が挙げられる。好ましくは、式(D)で表される弱酸分子内塩(以下、「弱酸分子内塩(D)」と記す場合がある)である。
酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩における酸性度は、酸解離定数(pKa)で示される。化合物(I)及び酸発生剤(B)から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩は、該塩から発生する酸の酸解離定数が、通常−3<pKaの塩であり、好ましくは−1<pKa<7の塩であり、より好ましくは0<pKa<5の塩である。
Examples of the salt that generates an acid having a weaker acidity than the acid generated from the acid generator include a salt represented by the following formula, a weak acid intramolecular salt represented by the formula (D), and JP 2012-229206A. , JP2012-6908A, JP2012-72109A, JP2011-39502A and JP2011-191745A. The weak acid inner salt represented by the formula (D) (hereinafter sometimes referred to as “weak acid inner salt (D)”) is preferable.
The acidity of a salt that generates an acid having a weaker acidity than the acid generated from the acid generator is represented by an acid dissociation constant (pKa). The salt which generates an acid having a weaker acidity than the acid generated from the compound (I) and the acid generator (B) is a salt in which the acid dissociation constant of the acid generated from the salt is usually -3 <pKa, A salt of -1 <pKa <7 is preferable, and a salt of 0 <pKa <5 is more preferable.
[式(D)中、
RD1及びRD2は、互いに独立に、炭素数1〜12の1価の炭化水素基、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、互いに独立に、0〜4の整数を表し、m’が2以上の場合、複数のRD1は同一であっても異なってもよく、n’が2以上の場合、複数のRD2は同一であっても異なってもよい。]
[In the formula (D),
R D1 and R D2 are, independently of each other, a monovalent 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, and an acyloxy group having 2 to 7 carbon atoms. Represents an alkoxycarbonyl group having 2 to 7 carbon atoms, a nitro group or a halogen atom.
m ′ and n ′ each independently represent an integer of 0 to 4, when m ′ is 2 or more, a plurality of R D1 may be the same or different, and when n ′ is 2 or more, A plurality of R D2 may be the same or different. ]
弱酸分子内塩(D)においては、RD1及びRD2の炭化水素基としては、1価の脂肪族炭化水素基、1価の脂環式炭化水素基、1価の芳香族炭化水素基及びこれらの組合せることにより形成される基等が挙げられる。
1価の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、tert−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。
1価の脂環式炭化水素基は、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。
1価の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−tert−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、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。
これらを組合せることにより形成される基としては、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 weak acid inner salt (D), the hydrocarbon groups of R D1 and R D2 include a monovalent aliphatic hydrocarbon group, a monovalent alicyclic hydrocarbon group, a monovalent aromatic hydrocarbon group and The group etc. which are formed by combining these are mentioned.
Examples of the monovalent aliphatic hydrocarbon group include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group and nonyl group.
The monovalent alicyclic hydrocarbon group may be either monocyclic or polycyclic, and may be saturated or unsaturated. Examples thereof include cycloalkyl groups such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclononyl group, cyclododecyl group, norbornyl group, adamantyl group and the like.
Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group include 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-tert-butylphenyl group, 4-hexylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, anthryl group, p-adamantylphenyl group, tolyl group, xylyl group And aryl groups such as cumenyl group, mesityl group, biphenyl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, and 2-methyl-6-ethylphenyl.
The group formed by combining these includes an alkyl-cycloalkyl group, a cycloalkyl-alkyl group, an aralkyl group (for example, a phenylmethyl group, a 1-phenylethyl group, a 2-phenylethyl group, a 1-phenyl- group. 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, etc.) 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, a cyclohexanecarbonyl group and the like.
Examples of the acyloxy group include groups in which an oxy group (—O—) is bonded to the above acyl group.
Examples of the alkoxycarbonyl group include groups 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(D)においては、RD1及びRD2は、互いに独立に、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であることが好ましい。
m’及びn’は、互いに独立に、0〜2の整数であることが好ましく、0であることがより好ましい。m’が2以上の場合、複数のRD1は同一であっても異なってもよく、n’が2以上の場合、複数のRD2は同一であっても異なってもよい。
In formula (D), R D1 and R D2 are, independently of each other, 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, and 2 to 2 carbon atoms. It is preferably an acyl group having 4 carbon atoms, 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.
m ′ and n ′ are preferably, independently of each other, an integer of 0 to 2, and more preferably 0. When m ′ is 2 or more, the plurality of R D1 may be the same or different, and when n ′ is 2 or more, the plurality of R D2 may be the same or different.
弱酸分子内塩(D)としては、以下の化合物が挙げられる。
Examples of the weak acid inner salt (D) include the following compounds.
弱酸分子内塩(D)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、弱酸分子内塩(D)は、市販されている化合物を用いることができる。 The weak acid inner salt (D) can be produced by the method described in "Tetrahedron Vol. 45, No. 19, p6281-6296". As the weak acid inner salt (D), a commercially available compound can be used.
クエンチャー(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%であり、より好ましく0.01〜4質量%であり、特に好ましく0.01〜3質量%である。 The content of the quencher (C) in the solid content of the resist composition is preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.01 to 4% by mass, and particularly preferably 0.01 to 3% by mass. %.
〈溶剤(E)〉
溶剤(E)の含有率は、通常レジスト組成物中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、通常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、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 of the solvent (E) in the resist composition is usually 90% by mass or more, preferably 92% by mass or more, more preferably 94% by mass or more, and usually 99.9% by mass or less, preferably 99% by mass or less. Is. The content of the solvent (E) can be measured by a known analysis means such as liquid chromatography or gas chromatography.
溶剤(E)としては、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルエステル類;プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類;乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル及びピルビン酸エチル等のエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン及びシクロヘキサノン等のケトン類;γ−ブチロラクトン等の環状エステル類;等が挙げられる。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 ethyl pyruvate. And the like; ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone; cyclic esters such as γ-butyrolactone; The solvent (E) may contain 1 type independently and may contain 2 or more types.
<その他の成分>
レジスト組成物は、必要に応じて、上述の成分以外の成分(以下「その他の成分(F)」という場合がある。)を含有していてもよい。その他の成分(F)は、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 ingredients>
The resist composition may contain a component other than the above-mentioned components (hereinafter sometimes referred to as “other component (F)”), if necessary. As the other component (F), additives known in the resist field, for example, sensitizers, dissolution inhibitors, surfactants, stabilizers, dyes and the like can be used.
〈レジスト組成物の調製〉
レジスト組成物は、樹脂及び酸発生剤、必要に応じて、樹脂(X)等の樹脂、溶剤(E)、クエンチャー(C)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℃から、樹脂等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、攪拌混合等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 may be prepared by mixing a resin and an acid generator, and if necessary, a resin such as resin (X), a solvent (E), a quencher (C) and other components (F). it can. The mixing order is arbitrary and is not particularly limited. The temperature at the time of mixing can be selected from 10 to 40 ° C., depending on the type of resin or the like, the solubility of the resin or the like in the solvent (E), or the like. As the mixing time, an appropriate time can be selected from 0.5 to 24 hours according to the mixing temperature. The mixing means is not particularly limited, and stirring and mixing can be used.
After mixing the respective components, 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)組成物層に露光する工程、
(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 manufacturing resist pattern>
The method for producing a resist pattern of the present invention,
(1) A step of applying the resist composition of the present invention onto a substrate,
(2) a step of drying the composition after coating to form a composition layer,
(3) 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.
レジスト組成物を基板上に塗布するには、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。基板としては、シリコンウェハ等の無機基板が挙げられる。レジスト組成物を塗布する前に、基板を洗浄してもよいし、基板上に反射防止膜等を形成してもよい。 The coating of the resist composition on the substrate can be carried out by a commonly used apparatus such as a spin coater. Examples of the substrate include inorganic substrates such as silicon wafers. The substrate may be washed before applying the resist composition, or an antireflection film or the like may be formed on the substrate.
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う。加熱温度は50〜200℃であることが好ましく、加熱時間は10〜180秒間であることが好ましい。また、減圧乾燥する際の圧力は、1〜1.0×105Pa程度であることが好ましい。 The composition is dried to remove the solvent and form a composition layer. Drying is performed by evaporating the solvent using a heating device such as a hot plate (so-called prebaking) or using a decompression device. The heating temperature is preferably 50 to 200 ° C., and the heating time is preferably 10 to 180 seconds. In addition, the pressure for drying under reduced pressure is preferably about 1 to 1.0 × 10 5 Pa.
得られた組成物層に、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。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。尚、本明細書において、これらの放射線を照射することを総称して「露光」という場合がある。露光の際、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。露光光源が電子線の場合は、マスクを用いずに直接描画により露光してもよい。 The obtained composition layer is usually exposed using an exposure device. The exposure machine may be an immersion exposure machine. As the exposure light source, one that emits laser light in the ultraviolet region such as a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), an F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), a solid-state laser light source (YAG or semiconductor laser Etc.) that emits harmonic laser light in the far-ultraviolet region or vacuum-ultraviolet region by wavelength-converting the laser light from, etc., electron beams, or those that emit ultra-ultraviolet light (EUV), etc. You can In the present specification, the irradiation of these radiations may be collectively referred to as “exposure”. At the time of exposure, the exposure is usually performed through a mask corresponding to the required pattern. When the exposure light source is an electron beam, it may be exposed by direct drawing without using a mask.
露光後の組成物層を、酸不安定基における脱保護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)を行う。加熱温度は、通常50〜200℃程度であり、好ましくは70〜150℃程度である。 The composition layer after exposure is subjected to a heat treatment (so-called post-exposure bake) in order to accelerate the deprotection reaction at the acid labile group. The heating temperature is usually about 50 to 200 ° C, preferably about 70 to 150 ° C.
加熱後の組成物層を、通常、現像装置を用いて、現像液を利用して現像する。現像方法としては、ディップ法、パドル法、スプレー法、ダイナミックディスペンス法等が挙げられる。現像温度は5〜60℃であることが好ましく、現像時間は5〜300秒間であることが好ましい。現像液の種類を以下のとおりに選択することにより、ポジ型レジストパターン又はネガ型レジストパターンを製造できる。 The composition layer after heating is usually developed using a developing device using a developing device. Examples of the developing method include a dip method, a paddle method, a spray method, a dynamic dispense method and the like. The development temperature is preferably 5 to 60 ° C., and the development time is preferably 5 to 300 seconds. A positive resist pattern or a negative resist pattern can be manufactured by selecting the type of developer as follows.
レジスト組成物からポジ型レジストパターンを製造する場合は、現像液としてアルカリ現像液を用いる。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。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。アルカリ現像液には、界面活性剤が含まれていてもよい。
現像後レジストパターンを超純水で洗浄し、次いで、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。
When a positive resist pattern is produced from the resist composition, an alkali developing solution is used as the developing solution. The alkaline developer may be various alkaline aqueous solutions used in this field. Examples thereof include aqueous solutions of tetramethylammonium hydroxide and (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline). The alkaline developer may contain a surfactant.
After development, it is preferable to wash the resist pattern with ultrapure water, and then remove water remaining on the substrate and the pattern.
レジスト組成物からネガ型レジストパターンを製造する場合は、現像液として有機溶剤を含む現像液(以下「有機系現像液」という場合がある)を用いる。
有機系現像液に含まれる有機溶剤としては、2−ヘキサノン、2−ヘプタノン等のケトン溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルエステル溶剤;酢酸ブチル等のエステル溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル溶剤;N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド溶剤;アニソール等の芳香族炭化水素溶剤等が挙げられる。
有機系現像液中、有機溶剤の含有率は、90質量%以上100質量%以下であることが好ましく、95質量%以上100質量%以下であることがより好ましく、実質的に有機溶剤のみであることがさらに好ましい。
有機系現像液としては、酢酸ブチル及び/又は2−ヘプタノンを含む現像液が好ましい。有機系現像液中、酢酸ブチル及び2−ヘプタノンの合計含有率は、50質量%以上100質量%以下であることが好ましく、90質量%以上100質量%以下であることがより好ましく、実質的に酢酸ブチル及び/又は2−ヘプタノンのみであることがさらに好ましい。
有機系現像液には、界面活性剤が含まれていてもよい。また、有機系現像液には、微量の水分が含まれていてもよい。
現像の際、有機系現像液とは異なる種類の溶剤に置換することにより、現像を停止してもよい。
When a negative resist pattern is produced from a resist composition, a developer containing an organic solvent (hereinafter sometimes referred to as “organic developer”) is used as the developer.
Examples of the organic solvent contained in the organic developer include ketone solvents such as 2-hexanone and 2-heptanone; glycol ether ester solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate; ester solvents such as butyl acetate; glycols such as propylene glycol monomethyl ether. Examples thereof include ether solvents; amide solvents such as N, N-dimethylacetamide; aromatic hydrocarbon solvents such as anisole.
The content of the organic solvent in the organic developer is preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 95% by mass or more and 100% by mass or less, and substantially only the organic solvent. Is more preferable.
As the organic developer, a developer containing butyl acetate and / or 2-heptanone is preferable. The total content of butyl acetate and 2-heptanone in the organic developer is preferably 50% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less, and substantially. More preferably, it is only butyl acetate and / or 2-heptanone.
The organic developer may contain a surfactant. Further, the organic developer may contain a small amount of water.
During development, the development may be stopped by substituting with a solvent of a different type from the organic developer.
現像後のレジストパターンをリンス液で洗浄することが好ましい。リンス液としては、レジストパターンを溶解しないものであれば特に制限はなく、一般的な有機溶剤を含む溶液を使用することができ、好ましくはアルコール溶剤又はエステル溶剤である。
洗浄後は、基板及びパターン上に残ったリンス液を除去することが好ましい。
It is preferable to wash the resist pattern after development with a rinse liquid. The rinse liquid is not particularly limited as long as it does not dissolve the resist pattern, and a solution containing a general organic solvent can be used, and an alcohol solvent or an ester solvent is preferable.
After the cleaning, it is preferable to remove the rinse liquid 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ArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物として好適であり、半導体の微細加工に有用である。
<Use>
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, especially ArF. It is suitable as a resist composition for excimer laser exposure and is useful for fine processing of semiconductors.
実施例を挙げて、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。
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で下記条件により求めた値である。
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)
A more specific description will be given with reference to examples. In the examples, “%” and “part” indicating the content or the amount used are based on mass unless otherwise specified.
The weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography under the following conditions.
Device: HLC-8120GPC type (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSKgel Multipore H XL -M x 3 + guardcolumn (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μL
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)
また、化合物の構造は、質量分析(LCはAgilent製1100型、MASSはAgilent製LC/MSD型)を用い、分子ピークを測定することで確認した。以下の実施例ではこの分子ピークの値を「MASS」で示す。 In addition, the structure of the compound was confirmed by measuring a molecular peak using mass spectrometry (LC: Agilent model 1100, MASS: Agilent model LC / MSD). In the following examples, the value of this molecular peak is indicated by "MASS".
実施例1:式(I−1)で表される化合物の合成
式(I−1−a)で表される化合物5.00部、テトラヒドロフラン10部及びトリエチルアミン4.79部を添加し、その後、23℃で30分間攪拌し、0℃に冷却した。得られた混合物に、0℃で、式(I−1−b)で表される化合物4.50部を30分かけて滴下し、さらに0℃で1時間攪拌した。得られた反応物に酢酸エチル150部、イオン交換水50部及び飽和塩化アンモニウム水溶液50部を加え、23℃で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100部を加え、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。この水洗操作を5回繰り返した。回収された有機層を濃縮し、濃縮マスをカラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100−210μm 展開溶媒:n−ヘプタン/酢酸エチル=10/1)分取することにより、式(I−1―c)で表される化合物3.30部を得た。
Example 1: Synthesis of compound represented by formula (I-1)
5.00 parts of the compound represented by the formula (I-1-a), 10 parts of tetrahydrofuran and 4.79 parts of triethylamine were added, and then the mixture was stirred at 23 ° C for 30 minutes and cooled to 0 ° C. 4.50 parts of the compound represented by the formula (I-1-b) was added dropwise to the obtained mixture at 0 ° C over 30 minutes, and the mixture was further stirred at 0 ° C for 1 hour. To the obtained reaction product, 150 parts of ethyl acetate, 50 parts of ion-exchanged water and 50 parts of a saturated ammonium chloride aqueous solution were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, allowed to stand and separated. To the recovered organic layer, 100 parts of ion-exchanged water was added, and the mixture was stirred at 23 ° C for 30 minutes, allowed to stand, and liquid-separated to wash the organic layer. This water washing operation was repeated 5 times. The collected organic layer was concentrated, and the concentrated mass was collected by a column (Kanto Kagaku Silica Gel 60N (spherical, neutral) 100-210 μm developing solvent: n-heptane / ethyl acetate = 10/1) to obtain a compound of formula (I 1.30 parts of the compound represented by 1-c) was obtained.
式(I−1−d)で表される化合物5.72部、式(I−1−e)で表される化合物4.00部、式(I−1−f)で表される化合物0.26部及びクロロホルム60部を添加し、23℃で30分間攪拌した。得られた混合溶液を、さらに、80℃で10時間脱水攪拌した後、23℃まで冷却した。得られた反応物に、クロロホルム200部、イオン交換水125部及び飽和塩化ナトリウム水溶液40部を加え、23℃で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100部を加え、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。この水洗操作を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(I−1―g)で表される化合物5.54部を得た。 5.72 parts of the compound represented by the formula (I-1-d), 4.00 parts of the compound represented by the formula (I-1-e), compound 0 represented by the formula (I-1-f) 0.26 parts and chloroform 60 parts were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes. The obtained mixed solution was further dehydrated and stirred at 80 ° C. for 10 hours and then cooled to 23 ° C. Chloroform (200 parts), ion-exchanged water (125 parts) and saturated sodium chloride aqueous solution (40 parts) were added to the obtained reaction product, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, allowed to stand and separated. To the recovered organic layer, 100 parts of ion-exchanged water was added, and the mixture was stirred at 23 ° C for 30 minutes, allowed to stand, and liquid-separated to wash the organic layer. This water washing operation was repeated 5 times. By concentrating the collected organic layer, 5.54 parts of the compound represented by the formula (I-1-g) was obtained.
式(I−1−g)で表される化合物1.59部、式(I−1−c)で表される化合物1.21部、式(I−1−h)で表される化合物0.01部及びテトラヒドロフラン25部を添加し、23℃で30分間攪拌し、さらに、23℃で18時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル200部、イオン交換水50部及び飽和炭酸水素ナトリウム水溶液5部を加え、23℃で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100部を加え、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。この水洗操作を2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(I−1―i)で表される化合物1.43部を得た。 1.59 parts of the compound represented by the formula (I-1-g), 1.21 parts of the compound represented by the formula (I-1-c), compound 0 represented by the formula (I-1-h) 0.01 part and 25 parts of tetrahydrofuran were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes and further at 23 ° C. for 18 hours. To the obtained reaction product, 200 parts of ethyl acetate, 50 parts of ion-exchanged water and 5 parts of a saturated sodium hydrogen carbonate aqueous solution were added, and the mixture was stirred at 23 ° C for 30 minutes, allowed to stand, and separated. To the recovered organic layer, 100 parts of ion-exchanged water was added, and the mixture was stirred at 23 ° C for 30 minutes, allowed to stand, and liquid-separated to wash the organic layer. This water washing operation was repeated twice. By concentrating the collected organic layer, 1.43 parts of the compound represented by the formula (I-1-i) was obtained.
式(I−1−j)で表される化合物0.79部、2,6−ルチジン0.45部及びジメチルホルムアミド0.4部を添加し、23℃で30分間攪拌した。その後、式(I−1−i)で表される化合物1.48部を添加し、23℃で18時間攪拌し、さらに、23℃で18時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル300部及び飽和塩化アンモニウム水溶液100部を加え、23℃で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100部を加え、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。この水洗操作を2回繰り返した。回収された有機層を濃縮し、濃縮マスをカラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100−210μm 展開溶媒:n−ヘプタン/酢酸エチル=1/1)分取することにより、式(I−1)で表される化合物0.48部を得た。 0.79 parts of the compound represented by the formula (I-1-j), 0.45 part of 2,6-lutidine and 0.4 part of dimethylformamide were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 1.48 parts of the compound represented by the formula (I-1-i) was added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 18 hours and further at 23 ° C. for 18 hours. To the obtained reaction product, 300 parts of ethyl acetate and 100 parts of a saturated ammonium chloride aqueous solution were added, and the mixture was stirred at 23 ° C for 30 minutes, allowed to stand, and separated. To the recovered organic layer, 100 parts of ion-exchanged water was added, and the mixture was stirred at 23 ° C for 30 minutes, allowed to stand, and liquid-separated to wash the organic layer. This water washing operation was repeated twice. The recovered organic layer was concentrated, and the concentrated mass was collected by column (Kanto Kagaku Silica Gel 60N (spherical, neutral) 100-210 μm developing solvent: n-heptane / ethyl acetate = 1/1) to obtain the compound of formula (I 0.48 parts of the compound represented by -1) was obtained.
MS(質量分析):709.2(分子イオンピーク) MS (mass spectrometry): 709.2 (molecular ion peak)
実施例2:式(I−2)で表される化合物の合成
式(I−2−a)で表される化合物3.79部、テトラヒドロフラン10部及びトリエチルアミン4.79部を添加し、その後、23℃で30分間攪拌し、0℃に冷却した。得られた混合物に、0℃で、式(I−2−b)で表される化合物4.50部を30分かけて滴下し、さらに0℃で1時間攪拌した。得られた反応物に酢酸エチル100部、イオン交換水50部及び飽和塩化アンモニウム水溶液50部を加え、23℃で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100部を加え、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。この水洗操作を5回繰り返した。回収された有機層を濃縮し、濃縮マスをカラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100−210μm 展開溶媒:n−ヘプタン/酢酸エチル=5/1)分取することにより、式(I−2―c)で表される化合物3.12部を得た。
Example 2: Synthesis of compound represented by formula (I-2)
3.79 parts of the compound represented by the formula (I-2-a), 10 parts of tetrahydrofuran and 4.79 parts of triethylamine were added, and then the mixture was stirred at 23 ° C for 30 minutes and cooled to 0 ° C. 4.50 parts of the compound represented by the formula (I-2-b) was added dropwise to the obtained mixture at 0 ° C over 30 minutes, and the mixture was further stirred at 0 ° C for 1 hour. 100 parts of ethyl acetate, 50 parts of ion-exchanged water and 50 parts of saturated ammonium chloride aqueous solution were added to the obtained reaction product, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, allowed to stand and separated. To the recovered organic layer, 100 parts of ion-exchanged water was added, and the mixture was stirred at 23 ° C for 30 minutes, allowed to stand, and liquid-separated to wash the organic layer. This water washing operation was repeated 5 times. The collected organic layer was concentrated, and the concentrated mass was separated by a column (Kanto Kagaku Silica Gel 60N (spherical, neutral) 100-210 μm developing solvent: n-heptane / ethyl acetate = 5/1) to obtain the compound of formula (I -3.12 parts of the compound represented by 2-c) was obtained.
式(I−1−g)で表される化合物1.59部、式(I−2−c)で表される化合物1.03部、式(I−1−h)で表される化合物0.01部及びテトラヒドロフラン25部を添加し、23℃で30分間攪拌し、さらに、23℃で18時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル200部、イオン交換水50部及び飽和炭酸水素ナトリウム水溶液5部を加え、23℃で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100部を加え、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。この水洗操作を2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(I−2―i)で表される化合物1.46部を得た。 1.59 parts of the compound represented by the formula (I-1-g), 1.03 parts of the compound represented by the formula (I-2-c), compound 0 represented by the formula (I-1-h) 0.01 parts and 25 parts of tetrahydrofuran were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes and further at 23 ° C. for 18 hours. To the obtained reaction product, 200 parts of ethyl acetate, 50 parts of ion-exchanged water and 5 parts of a saturated sodium hydrogen carbonate aqueous solution were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, allowed to stand and separated. To the collected organic layer, 100 parts of ion-exchanged water was added, and the mixture was stirred at 23 ° C for 30 minutes, allowed to stand, and liquid-separated to wash the organic layer. This water washing operation was repeated twice. By concentrating the collected organic layer, 1.46 parts of the compound represented by the formula (I-2-i) was obtained.
式(I−1−j)で表される化合物0.79部、2,6−ルチジン0.45部及びジメチルホルムアミド0.4部を添加し、23℃で30分間攪拌した。その後、式(I−2−i)で表される化合物1.40部を添加し、23℃で18時間攪拌し、さらに、23℃で18時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル300部及び飽和塩化アンモニウム水溶液100部を加え、23℃で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100部を加え、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。この水洗操作を2回繰り返した。回収された有機層を濃縮し、濃縮マスをカラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100−210μm 展開溶媒:n−ヘプタン/酢酸エチル=1/1)分取することにより、式(I−2)で表される化合物0.66部を得た。 0.79 parts of the compound represented by the formula (I-1-j), 0.45 part of 2,6-lutidine and 0.4 part of dimethylformamide were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 1.40 parts of the compound represented by the formula (I-2-i) was added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 18 hours and further at 23 ° C. for 18 hours. To the obtained reaction product, 300 parts of ethyl acetate and 100 parts of a saturated ammonium chloride aqueous solution were added, and the mixture was stirred at 23 ° C for 30 minutes, allowed to stand, and separated. To the recovered organic layer, 100 parts of ion-exchanged water was added, and the mixture was stirred at 23 ° C for 30 minutes, allowed to stand, and liquid-separated to wash the organic layer. This water washing operation was repeated twice. The recovered organic layer was concentrated, and the concentrated mass was collected by column (Kanto Kagaku Silica Gel 60N (spherical, neutral) 100-210 μm developing solvent: n-heptane / ethyl acetate = 1/1) to obtain the compound of formula (I 0.66 parts of the compound represented by -2) was obtained.
MS(質量分析):681.2(分子イオンピーク) MS (mass spectrometry): 681.2 (molecular ion peak)
実施例3:式(I−27)で表される化合物の合成
式(I−27−j)で表される化合物1.21部、2,6−ルチジン0.45部及びジメチルホルムアミド0.4部を添加し、23℃で30分間攪拌した。その後、式(I−1−i)で表される化合物1.48部を添加し、23℃で18時間攪拌し、さらに、23℃で18時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル300部及び飽和塩化アンモニウム水溶液100部を加え、23℃で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100部を加え、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。この水洗操作を2回繰り返した。回収された有機層を濃縮し、濃縮マスをカラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100−210μm 展開溶媒:n−ヘプタン/酢酸エチル=1/1)分取することにより、式(I−27)で表される化合物0.72部を得た。
Example 3: Synthesis of compound represented by formula (I-27)
1.21 parts of the compound represented by the formula (I-27-j), 0.45 part of 2,6-lutidine and 0.4 part of dimethylformamide were added, and the mixture was stirred at 23 ° C for 30 minutes. Thereafter, 1.48 parts of the compound represented by the formula (I-1-i) was added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 18 hours and further at 23 ° C. for 18 hours. 300 parts of ethyl acetate and 100 parts of saturated ammonium chloride aqueous solution were added to the obtained reaction product, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, allowed to stand, and separated. To the collected organic layer, 100 parts of ion-exchanged water was added, and the mixture was stirred at 23 ° C for 30 minutes, allowed to stand, and liquid-separated to wash the organic layer. This water washing operation was repeated twice. The collected organic layer was concentrated, and the concentrated mass was collected by column (Kanto Kagaku Silica Gel 60N (spherical, neutral) 100-210 μm developing solvent: n-heptane / ethyl acetate = 1/1) to obtain the compound of formula (I 0.72 part of the compound represented by -27) was obtained.
MS(質量分析):809.2(分子イオンピーク) MS (mass spectrometry): 809.2 (molecular ion peak)
実施例4:式(I−29)で表される化合物の合成
式(I−29−j)で表される化合物1.00部、2,6−ルチジン0.45部及びジメチルホルムアミド0.4部を添加し、23℃で30分間攪拌した。その後、式(I−1−i)で表される化合物1.48部を添加し、23℃で18時間攪拌し、さらに、23℃で18時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル300部及び飽和塩化アンモニウム水溶液100部を加え、23℃で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100部を加え、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。この水洗操作を2回繰り返した。回収された有機層を濃縮し、濃縮マスをカラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100−210μm 展開溶媒:n−ヘプタン/酢酸エチル=1/1)分取することにより、式(I−29)で表される化合物0.63部を得た。
Example 4: Synthesis of compound represented by formula (I-29)
1.00 parts of the compound represented by the formula (I-29-j), 0.45 parts of 2,6-lutidine and 0.4 parts of dimethylformamide were added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 1.48 parts of the compound represented by the formula (I-1-i) was added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 18 hours and further at 23 ° C. for 18 hours. To the obtained reaction product, 300 parts of ethyl acetate and 100 parts of a saturated ammonium chloride aqueous solution were added, and the mixture was stirred at 23 ° C for 30 minutes, allowed to stand, and separated. To the recovered organic layer, 100 parts of ion-exchanged water was added, and the mixture was stirred at 23 ° C for 30 minutes, allowed to stand, and liquid-separated to wash the organic layer. This water washing operation was repeated twice. The recovered organic layer was concentrated, and the concentrated mass was collected by column (Kanto Kagaku Silica Gel 60N (spherical, neutral) 100-210 μm developing solvent: n-heptane / ethyl acetate = 1/1) to obtain the compound of formula (I 0.63 parts of the compound represented by -29) was obtained.
MS(質量分析):759.3(分子イオンピーク) MS (mass spectrometry): 759.3 (molecular ion peak)
合成例1[式(B1−21)で表される塩の合成]
特開2008−209917号公報に記載された方法によって得られた式(B1−21−b)で表される化合物30.00部、式(B1−21−a)で表される塩35.50部、クロロホルム100部及びイオン交換水50部を仕込み、23℃で15時間攪拌した。
得られた反応液が2層に分離していたので、クロロホルム層を分液して取り出し、更に、クロロホルム層にイオン交換水30部を添加し、水洗した。この操作を5回繰り返した。
クロロホルム層を濃縮し、得られた残渣に、tert−ブチルメチルエーテル100部を加えて23℃で30分間攪拌し、ろ過することにより、式(B1−21−c)で表される塩48.57部を得た。
Synthesis Example 1 [Synthesis of salt represented by formula (B1-21)]
30.00 parts of a compound represented by the formula (B1-21-b) obtained by the method described in JP 2008-209917 A, a salt represented by the formula (B1-21-a) 35.50. Parts, chloroform 100 parts and ion-exchanged water 50 parts were charged, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 15 hours.
Since the obtained reaction liquid was separated into two layers, the chloroform layer was separated and taken out, and further 30 parts of ion-exchanged water was added to the chloroform layer and washed with water. This operation was repeated 5 times.
The chloroform layer was concentrated, 100 parts of tert-butyl methyl ether was added to the obtained residue, the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and filtered to give the salt of the formula (B1-21-c) 48. 57 parts were obtained.
式(B1−21−c)で表される塩20.00部、式(B1−21−d)で表される化合物2.84部及びモノクロロベンゼン250部を仕込み、23℃で30分間攪拌した。
得られた混合液に、二安息香酸銅(II)0.21部を添加し、更に、100℃で1時間攪拌した。得られた反応溶液を濃縮し、得られた残渣に、クロロホルム200部及びイオン交換水50部を加えて23℃で30分間攪拌し、分液して有機層を取り出した。回収された有機層にイオン交換水50部を加えて23℃で30分間攪拌し、分液して有機層を取り出した。この水洗操作を5回繰り返した。得られた有機層を濃縮し、得られた残渣に、アセトニトリル53.51部に溶解し、濃縮した。その後、tert−ブチルメチルエーテル113.05部を加えて攪拌し、ろ過することにより、式(B1−21)で表される塩10.47部を得た。
20.00 parts of the salt represented by the formula (B1-21-c), 2.84 parts of the compound represented by the formula (B1-21-d) and 250 parts of monochlorobenzene were charged, and the mixture was stirred at 23 ° C for 30 minutes. ..
0.21 part of copper (II) dibenzoate was added to the obtained mixed liquid, and the mixture was further stirred at 100 ° C. for 1 hour. The obtained reaction solution was concentrated, 200 parts of chloroform and 50 parts of ion-exchanged water were added to the obtained residue, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, separated, and the organic layer was taken out. 50 parts of ion-exchanged water was added to the collected organic layer, the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and liquid-separated to take out the organic layer. This water washing operation was repeated 5 times. The obtained organic layer was concentrated, and the obtained residue was dissolved in 53.51 parts of acetonitrile and concentrated. Thereafter, 113.05 parts of tert-butyl methyl ether was added, and the mixture was stirred and filtered to obtain 10.47 parts of the salt represented by the formula (B1-21).
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 237.1
MASS(ESI(−)Spectrum):M− 339.1
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 237.1
MASS (ESI (-) Spectrum): M - 339.1
合成例2[式(B1−22)で表される塩の合成]
式(B1−22−a)で表される塩11.26部、式(B1−22−b)で表される化合物10.00部、クロロホルム50部及びイオン交換水25部を仕込み、23℃で15時間攪拌した。得られた反応液が2層に分離していたので、クロロホルム層を分液して取り出し、更に、クロロホルム層にイオン交換水15部を添加し、水洗した。この操作を5回繰り返した。クロロホルム層を濃縮し、得られた残渣に、tert−ブチルメチルエーテル50部を加えて23℃で30分間攪拌し、ろ過することにより、式(B1−22−c)で表される塩11.75部を得た。
Synthesis Example 2 [Synthesis of salt represented by formula (B1-22)]
11.26 parts of the salt represented by the formula (B1-22-a), 10.00 parts of the compound represented by the formula (B1-22-b), 50 parts of chloroform and 25 parts of deionized water were charged, and the temperature was 23 ° C. It was stirred for 15 hours. Since the obtained reaction liquid was separated into two layers, the chloroform layer was separated and taken out, and further 15 parts of ion-exchanged water was added to the chloroform layer and washed with water. This operation was repeated 5 times. The chloroform layer was concentrated, 50 parts of tert-butyl methyl ether was added to the obtained residue, the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and filtered to obtain the salt represented by the formula (B1-22-c). Obtained 75 parts.
式(B1−22−c)で表される塩11.71部、式(B1−22−d)で表される化合物1.70部及びモノクロロベンゼン46.84部を仕込み、23℃で30分間攪拌した。得られた混合液に、二安息香酸銅(II)0.12部を添加し、更に、100℃で30分間攪拌した。得られた反応溶液を濃縮し、得られた残渣に、クロロホルム50部及びイオン交換水12.50部を加えて23℃で30分間攪拌し、分液して有機層を取り出した。回収された有機層にイオン交換水12.50部を加えて23℃で30分間攪拌した。
その後、分液して有機層を取り出した。この水洗操作を8回繰り返した。得られた有機層を濃縮し、得られた残渣に、tert−ブチルメチルエーテル50部を加えて攪拌した。
その後、ろ過することにより、式(B1−22)で表される塩6.84部を得た。
11.71 parts of the salt represented by the formula (B1-22-c), 1.70 parts of the compound represented by the formula (B1-22-d) and 46.84 parts of monochlorobenzene were charged, and the mixture was heated at 23 ° C. for 30 minutes. It was stirred. 0.12 parts of copper (II) dibenzoate was added to the obtained mixed liquid, and the mixture was further stirred at 100 ° C. for 30 minutes. The obtained reaction solution was concentrated, 50 parts of chloroform and 12.50 parts of ion-exchanged water were added to the obtained residue, the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and liquid-separated to take out an organic layer. 12.50 parts of ion-exchanged water was added to the collected organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C for 30 minutes.
Then, liquid separation was performed and the organic layer was taken out. This water washing operation was repeated 8 times. The obtained organic layer was concentrated, and 50 parts of tert-butyl methyl ether was added to the obtained residue and stirred.
Then, by filtration, 6.84 parts of a salt represented by the formula (B1-22) was obtained.
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 237.1
MASS(ESI(−)Spectrum):M− 323.0
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 237.1
MASS (ESI (-) Spectrum): M - 323.0
樹脂(A)の合成
樹脂(A)の合成に使用した化合物(モノマー)を下記に示す。以下、これらの化合物をその式番号に応じて、「モノマー(a1−1−2)」、「化合物(I−1)」等という。
Synthesis of Resin (A) The compound (monomer) used for the synthesis of the resin (A) is shown below. Hereinafter, these compounds are referred to as “monomer (a1-1-2)”, “compound (I-1)” and the like according to the formula numbers.
実施例5〔樹脂A1の合成〕
モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)、モノマー(a3−2−3)及び化合物(I−1)を、そのモル比〔モノマー(a1−1−2):モノマー(a1−2−3):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(a3−2−3):化合物(I−1)〕が、30:14:6:20:25:5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質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。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た。これを73℃で約5時間加熱することにより重合した。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。得られた樹脂を、メタノール/水混合溶媒中でリパルプし、ろ過することにより、重量平均分子量7.6×103の樹脂A1を収率72%で得た。この樹脂A1は、以下の構造単位を有する。
Example 5 [Synthesis of Resin A1]
Monomer (a1-1-2), monomer (a1-2-3), monomer (a2-1-1), monomer (a3-1-1), monomer (a3-2-3) and compound (I-1) ) In the molar ratio [monomer (a1-1-2): monomer (a1-2-3): monomer (a2-1-1): monomer (a3-1-1): monomer (a3-2-3). ): Compound (I-1)] is mixed in a ratio of 30: 14: 6: 20: 25: 5, and the amount of the monomer mixture is 1.5. A mass ratio of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed. In the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were used as an initiator with respect to the total number of moles of all the monomers, and 1.00 mol% and 3.00 mol%, respectively. Was added. This was polymerized by heating at 73 ° C. for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate a resin, and the resin was filtered. The obtained resin was repulped in a methanol / water mixed solvent and filtered to obtain a resin A1 having a weight average molecular weight of 7.6 × 10 3 with a yield of 72%. This resin A1 has the following structural units.
実施例6〔樹脂A3の合成〕
モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)、モノマー(a3−2−3)及び化合物(I−2)を、そのモル比〔モノマー(a1−1−2):モノマー(a1−2−3):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(a3−2−3):化合物(I−2)〕が、30:14:6:20:25:5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質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。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た。これを75℃で約5時間加熱することにより重合した。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。得られた樹脂を、メタノール/水混合溶媒中でリパルプし、ろ過することにより、重量平均分子量7.9×103の樹脂A3を収率75%で得た。この樹脂A3は、以下の構造単位を有する。
Example 6 [Synthesis of Resin A3]
Monomer (a1-1-2), monomer (a1-2-3), monomer (a2-1-1), monomer (a3-1-1), monomer (a3-2-3) and compound (I-2 ) In the molar ratio [monomer (a1-1-2): monomer (a1-2-3): monomer (a2-1-1): monomer (a3-1-1): monomer (a3-2-3). ): Compound (I-2)] is mixed in a ratio of 30: 14: 6: 20: 25: 5, and further 1.5 parts are added to this monomer mixture with respect to the total mass of all the monomers. A mass ratio of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed. In the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were used as an initiator with respect to the total number of moles of all the monomers, and 1.00 mol% and 3.00 mol%, respectively. Was added. This was polymerized by heating at 75 ° C. for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate a resin, and the resin was filtered. The obtained resin was repulped in a methanol / water mixed solvent and filtered to obtain a resin A3 having a weight average molecular weight of 7.9 × 10 3 with a yield of 75%. This resin A3 has the following structural units.
実施例7〔樹脂A4の合成〕
モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)、モノマー(a3−2−3)及び化合物(I−27)を、そのモル比〔モノマー(a1−1−2):モノマー(a1−2−3):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(a3−2−3):化合物(I−27)〕が、30:14:6:20:25:5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質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。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た。これを75℃で約5時間加熱することにより重合した。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。得られた樹脂を、メタノール/水混合溶媒中でリパルプし、ろ過することにより、重量平均分子量8.1×103の樹脂A4を収率68%で得た。この樹脂A4は、以下の構造単位を有する。
Example 7 [Synthesis of Resin A4]
Monomer (a1-1-2), Monomer (a1-2-3), Monomer (a2-1-1), Monomer (a3-1-1), Monomer (a3-2-3) and Compound (I-27) ) In the molar ratio [monomer (a1-1-2): monomer (a1-2-3): monomer (a2-1-1): monomer (a3-1-1): monomer (a3-2-3). ): Compound (I-27)] is mixed in a ratio of 30: 14: 6: 20: 25: 5, and the amount of the monomer mixture is 1.5. A mass ratio of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed. In the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were used as an initiator with respect to the total number of moles of all the monomers, and 1.00 mol% and 3.00 mol%, respectively. Was added. This was polymerized by heating at 75 ° C. for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate a resin, and the resin was filtered. The obtained resin was repulped in a methanol / water mixed solvent and filtered to obtain a resin A4 having a weight average molecular weight of 8.1 × 10 3 with a yield of 68%. This resin A4 has the following structural units.
実施例8〔樹脂A5の合成〕
モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)、モノマー(a3−2−3)及び化合物(I−29)を、そのモル比〔モノマー(a1−1−2):モノマー(a1−2−3):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(a3−2−3):化合物(I−29)〕が、30:14:6:20:25:5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質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。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た。これを75℃で約5時間加熱することにより重合した。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。得られた樹脂を、メタノール/水混合溶媒中でリパルプし、ろ過することにより、重量平均分子量8.7×103の樹脂A5を収率65%で得た。この樹脂A5は、以下の構造単位を有する。
Example 8 [Synthesis of Resin A5]
Monomer (a1-1-2), Monomer (a1-2-3), Monomer (a2-1-1), Monomer (a3-1-1), Monomer (a3-2-3) and Compound (I-29) ) In the molar ratio [monomer (a1-1-2): monomer (a1-2-3): monomer (a2-1-1): monomer (a3-1-1): monomer (a3-2-3). ): Compound (I-29)] is mixed in a ratio of 30: 14: 6: 20: 25: 5, and the amount of the monomer mixture is 1.5. A mass ratio of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed. In the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were used as an initiator with respect to the total number of moles of all the monomers, and 1.00 mol% and 3.00 mol%, respectively. Was added. This was polymerized by heating at 75 ° C. for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate a resin, and the resin was filtered. The obtained resin was repulped in a methanol / water mixed solvent and filtered to obtain a resin A5 having a weight average molecular weight of 8.7 × 10 3 with a yield of 65%. This resin A5 has the following structural units.
合成例3〔樹脂AX1の合成〕
モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)、モノマー(a3−2−3)及び化合物(IX−1)を、そのモル比〔モノマー(a1−1−2):モノマー(a1−2−3):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(a3−2−3):化合物(IX−1)〕が、30:14:6:20:25:5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質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。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た。これを73℃で約5時間加熱することにより重合した。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。得られた樹脂を、メタノール/水混合溶媒中でリパルプし、ろ過することにより、重量平均分子量8.4×103の樹脂AX1を収率65%で得た。この樹脂AX1は、以下の構造単位を有する。
Synthesis Example 3 [Synthesis of Resin AX1]
Monomer (a1-1-2), monomer (a1-2-3), monomer (a2-1-1), monomer (a3-1-1), monomer (a3-2-3) and compound (IX-1) ) In the molar ratio [monomer (a1-1-2): monomer (a1-2-3): monomer (a2-1-1): monomer (a3-1-1): monomer (a3-2-3). ): Compound (IX-1)] are mixed in a ratio of 30: 14: 6: 20: 25: 5, and the amount of the monomer mixture is 1.5. A mass ratio of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed. In the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were used as an initiator with respect to the total number of moles of all the monomers, and 1.00 mol% and 3.00 mol%, respectively. Was added. This was polymerized by heating at 73 ° C. for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate a resin, and the resin was filtered. The obtained resin was repulped in a methanol / water mixed solvent and filtered to obtain a resin AX1 having a weight average molecular weight of 8.4 × 10 3 with a yield of 65%. This resin AX1 has the following structural units.
実施例9〔樹脂A2の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−3)、モノマー(a1−2−9)、モノマー(a2−1−3)、モノマー(a3−4−2)及び化合物(I−1)を用い、そのモル比〔モノマー(a1−1−3):モノマー(a1−2−9):モノマー(a2−1−3):モノマー(a3−4−2):化合物(I−1)〕が45:14:2.5:33.5:5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、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。得られた樹脂を、メタノール/水混合溶媒中でリパルプし、ろ過することにより、重量平均分子量7.8×103の樹脂A2を収率55%で得た。この樹脂A2は、以下の構造単位を有する。
Example 9 [Synthesis of Resin A2]
As the monomer, a monomer (a1-1-3), a monomer (a1-2-9), a monomer (a2-1-3), a monomer (a3-4-2) and a compound (I-1) are used, and their moles are used. The ratio [monomer (a1-1-3): monomer (a1-2-9): monomer (a2-1-3): monomer (a3-4-2): compound (I-1)] was 45:14: The mixture was mixed so as to be 2.5: 33.5: 5, and propylene glycol monomethyl ether acetate in an amount 1.5 times the amount of all monomers was added to obtain a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in an amount of 1 mol% and 3 mol% based on the total amount of the monomers, respectively, and these were 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 a resin, and the resin was filtered. The obtained resin was repulped in a methanol / water mixed solvent and filtered to obtain a resin A2 having a weight average molecular weight of 7.8 × 10 3 with a yield of 55%. This resin A2 has the following structural units.
実施例10〔樹脂A6の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−3)、モノマー(a1−2−9)、モノマー(a2−1−3)、モノマー(a3−4−2)及び化合物(I−2)を用い、そのモル比〔モノマー(a1−1−3):モノマー(a1−2−9):モノマー(a2−1−3):モノマー(a3−4−2):化合物(I−2)〕が45:14:2.5:33.5:5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を、メタノール/水混合溶媒中でリパルプし、ろ過することにより、重量平均分子量7.2×103の樹脂A6を収率61%で得た。この樹脂A6は、以下の構造単位を有する。
Example 10 [Synthesis of Resin A6]
As the monomer, a monomer (a1-1-3), a monomer (a1-2-9), a monomer (a2-1-3), a monomer (a3-4-2) and a compound (I-2) are used, and the mole thereof is used. The ratio [monomer (a1-1-3): monomer (a1-2-9): monomer (a2-1-3): monomer (a3-4-2): compound (I-2)] was 45:14: The mixture was mixed so as to be 2.5: 33.5: 5, and propylene glycol monomethyl ether acetate in an amount 1.5 times the amount of all monomers was added to obtain a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in an amount of 1 mol% and 3 mol% based on the total amount of monomers, respectively, and these were heated at 75 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate a resin, and the resin was filtered. The obtained resin was repulped in a methanol / water mixed solvent and filtered to obtain a resin A6 having a weight average molecular weight of 7.2 × 10 3 with a yield of 61%. This resin A6 has the following structural units.
実施例11〔樹脂A7の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−3)、モノマー(a1−2−9)、モノマー(a2−1−3)、モノマー(a3−4−2)及び化合物(I−27)を用い、そのモル比〔モノマー(a1−1−3):モノマー(a1−2−9):モノマー(a2−1−3):モノマー(a3−4−2):化合物(I−27)〕が45:14:2.5:33.5:5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を、メタノール/水混合溶媒中でリパルプし、ろ過することにより、重量平均分子量7.9×103の樹脂A7を収率53%で得た。この樹脂A7は、以下の構造単位を有する。
Example 11 [Synthesis of Resin A7]
As the monomer, a monomer (a1-1-3), a monomer (a1-2-9), a monomer (a2-1-3), a monomer (a3-4-2) and a compound (I-27) were used, and the moles thereof were used. The ratio [monomer (a1-1-3): monomer (a1-2-9): monomer (a2-1-3): monomer (a3-4-2): compound (I-27)] is 45:14: The mixture was mixed so as to be 2.5: 33.5: 5, and propylene glycol monomethyl ether acetate in an amount 1.5 times the amount of all monomers was added to obtain a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in an amount of 1 mol% and 3 mol% based on the total amount of monomers, respectively, and these were heated at 75 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate a resin, and the resin was filtered. The obtained resin was repulped in a methanol / water mixed solvent and filtered to obtain a resin A7 having a weight average molecular weight of 7.9 × 10 3 with a yield of 53%. This resin A7 has the following structural units.
実施例12〔樹脂A8の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−3)、モノマー(a1−2−9)、モノマー(a2−1−3)、モノマー(a3−4−2)及び化合物(I−29)を用い、そのモル比〔モノマー(a1−1−3):モノマー(a1−2−9):モノマー(a2−1−3):モノマー(a3−4−2):化合物(I−29)〕が45:14:2.5:33.5:5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を、メタノール/水混合溶媒中でリパルプし、ろ過することにより、重量平均分子量8.4×103の樹脂A8を収率52%で得た。この樹脂A8は、以下の構造単位を有する。
Example 12 [Synthesis of Resin A8]
As the monomer, a monomer (a1-1-3), a monomer (a1-2-9), a monomer (a2-1-3), a monomer (a3-4-2) and a compound (I-29) were used, and the moles thereof were used. The ratio [monomer (a1-1-3): monomer (a1-2-9): monomer (a2-1-3): monomer (a3-4-2): compound (I-29)] is 45:14: The mixture was mixed so as to be 2.5: 33.5: 5, and propylene glycol monomethyl ether acetate in an amount 1.5 times the amount of all monomers was added to obtain a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in an amount of 1 mol% and 3 mol% based on the total amount of monomers, respectively, and these were heated at 75 ° C. for about 5 hours. did. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate a resin, and the resin was filtered. The obtained resin was repulped in a methanol / water mixed solvent and filtered to obtain a resin A8 having a weight average molecular weight of 8.4 × 10 3 with a yield of 52%. This resin A8 has the following structural units.
合成例4〔樹脂AX2の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−3)、モノマー(a1−2−9)、モノマー(a2−1−3)、モノマー(a3−4−2)及び化合物(IX−1)を用い、そのモル比〔モノマー(a1−1−3):モノマー(a1−2−9):モノマー(a2−1−3):モノマー(a3−4−2):塩(IX−1)〕が45:14:2.5:33.5:5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、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。得られた樹脂を、メタノール/水混合溶媒中でリパルプし、ろ過することにより、重量平均分子量8.3×103の樹脂AX2を収率48%で得た。この樹脂AX2は、以下の構造単位を有する。
Synthesis Example 4 [Synthesis of Resin AX2]
As the monomer, a monomer (a1-1-3), a monomer (a1-2-9), a monomer (a2-1-3), a monomer (a3-4-2) and a compound (IX-1) are used, and the mole thereof is used. The ratio [monomer (a1-1-3): monomer (a1-2-9): monomer (a2-1-3): monomer (a3-4-2): salt (IX-1)] was 45:14: The mixture was mixed so as to be 2.5: 33.5: 5, and propylene glycol monomethyl ether acetate in an amount 1.5 times the amount of all monomers was added to obtain a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in an amount of 1 mol% and 3 mol% based on the total amount of the monomers, respectively, and these were 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 a resin, and the resin was filtered. The obtained resin was repulped in a methanol / water mixed solvent and filtered to obtain a resin AX2 having a weight average molecular weight of 8.3 × 10 3 with a yield of 48%. This resin AX2 has the following structural units.
合成例5〔樹脂AA1の合成〕
モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−2−3)、モノマー(a2−1−1)、モノマー(a3−1−1)及びモノマー(a3−2−3)を、そのモル比〔モノマー(a1−1−2):モノマー(a1−2−3):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1):モノマー(a3−2−3)〕が、30:14:6:20:30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質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。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た。これを73℃で約5時間加熱することにより重合した。
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。得られた樹脂を、メタノール/水混合溶媒中でリパルプし、ろ過することにより、重量平均分子量7.8×103の樹脂AA1を収率76%で得た。この樹脂AA1は、以下の構造単位を有する。
Synthesis Example 5 [Synthesis of Resin AA1]
Monomer (a1-1-2), monomer (a1-2-3), monomer (a2-1-1), monomer (a3-1-1) and monomer (a3-2-3) are used in a molar ratio [ Monomer (a1-1-2): Monomer (a1-2-3): Monomer (a2-1-1): Monomer (a3-1-1): Monomer (a3-2-3)] is 30:14. : 6: 20: 30, and the mixture was mixed with propylene glycol monomethyl ether acetate in an amount of 1.5 times by mass based on the total mass of all the monomers. In the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were used as an initiator with respect to the total number of moles of all the monomers, and 1.00 mol% and 3.00 mol%, respectively. Was added. This was polymerized by heating at 73 ° C. for about 5 hours.
The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate a resin, and the resin was filtered. The obtained resin was repulped in a methanol / water mixed solvent and filtered to obtain a resin AA1 having a weight average molecular weight of 7.8 × 10 3 with a yield of 76%. This resin AA1 has the following structural units.
合成例6〔樹脂AA2の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1−1−3)、モノマー(a1−2−9)、モノマー(a2−1−3)及びモノマー(a3−4−2)を用い、そのモル比〔モノマー(a1−1−3):モノマー(a1−2−9):モノマー(a2−1−3):モノマー(a3−4−2)〕が45:14:2.5:38.5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、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。得られた樹脂を、メタノール/水混合溶媒中でリパルプし、ろ過することにより、重量平均分子量7.8×103の樹脂AA2を収率65%で得た。この樹脂AA2は、以下の構造単位を有する。
Synthesis Example 6 [Synthesis of Resin AA2]
As the monomer, a monomer (a1-1-3), a monomer (a1-2-9), a monomer (a2-1-3) and a monomer (a3-4-2) were used, and the molar ratio [monomer (a1-1 -3): Monomer (a1-2-9): Monomer (a2-1-3): Monomer (a3-4-2)] and mixed so as to be 45: 14: 2.5: 38.5, Propylene glycol monomethyl ether acetate in an amount of 1.5 times the total amount of the monomers was added to obtain a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in an amount of 1 mol% and 3 mol% based on the total amount of the monomers, respectively, and these were 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 a resin, and the resin was filtered. The obtained resin was repulped in a methanol / water mixed solvent and filtered to obtain a resin AA2 having a weight average molecular weight of 7.8 × 10 3 with a yield of 65%. This resin AA2 has the following structural units.
合成例7〔樹脂X1の合成〕
モノマーとして、モノマー(a4−1−7)を用い、全モノマー量の1.2質量倍のメチルイソブチルケトンを加えて溶液とした。この溶液に、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、0.7mol%及び2.1mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を、メタノール/水混合溶媒中でリパルプし、ろ過することにより、重量平均分子量1.7×104の樹脂X1を収率76%で得た。この樹脂X1は、以下の構造単位を有するものである。
Synthesis Example 7 [Synthesis of Resin X1]
As the monomer, the monomer (a4-1-7) was used, and 1.2 mass times of the total amount of methyl isobutyl ketone was added to obtain a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in an amount of 0.7 mol% and 2.1 mol% based on the total amount of the monomers, respectively, and these were added at 75 ° C. Heated for about 5 hours. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate a resin, and the resin was filtered. The obtained resin was repulped in a methanol / water mixed solvent and filtered to obtain a resin X1 having a weight average molecular weight of 1.7 × 10 4 in a yield of 76%. This resin X1 has the following structural units.
(レジスト組成物の調製)
以下に示す成分の各々を表1に示す質量部で混合して溶剤に溶解し、孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターでろ過して、レジスト組成物を調製した。
(Preparation of resist composition)
Each of the components shown below was mixed in the parts by mass shown in Table 1, dissolved in a solvent, and filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist composition.
<樹脂(A)>
A1〜A8、AX1、AX2、AA1、AA2、X1:樹脂A1〜樹脂A8、樹脂AX1、樹脂AX2、樹脂AA1、樹脂AA2、樹脂X1
<酸発生剤>
I−1:式(I−1)で表される化合物
IX−1:式(IX−1)で表される化合物:特開2010−159243号公報の実施例に従って合成
IX−2:式(IX−2)で表される化合物:特開2010−159243号公報の実施例に従って合成
B1−21:式(B1−21)で表される塩
B1−22:式(B1−22)で表される塩
<クエンチャー(C)>
D1:(東京化成工業(株)製)
<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 265部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20部
2−ヘプタノン 20部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<Resin (A)>
A1 to A8, AX1, AX2, AA1, AA2, X1: Resin A1 to Resin A8, Resin AX1, Resin AX2, Resin AA1, Resin AA2, Resin X1
<Acid generator>
I-1: Compound represented by formula (I-1) IX-1: Compound represented by formula (IX-1): Synthesized according to the example of JP 2010-159243A
IX-2: compound represented by formula (IX-2): synthesized according to the example of JP 2010-159243 A
B1-21: Salt represented by formula (B1-21) B1-22: Salt represented by formula (B1-22) <Quencher (C)>
D1: (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
<Solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 265 parts Propylene glycol monomethyl ether 20 parts 2-heptanone 20 parts γ-butyrolactone 3.5 parts
<レジストパターンの製造及びその評価>
12インチのシリコン製ウェハ上に、有機反射防止膜用組成物[ARC−29;日産化学(株)製]を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、厚さ78nmの有機反射防止膜を形成した。次いで、有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥(プリベーク)後の膜厚が85nmとなるようにスピンコートした。
得られたシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表1の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベーク(PB)した。こうしてレジスト組成物膜を形成したウェハに、液浸露光用ArFエキシマステッパー[XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3/4Annular X−Y偏光]を用いて、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを液浸露光した。なお、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、ホットプレート上にて、表1の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク(PEB)を行い、さらに2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行い、レジストパターンを得た。
<Production of resist pattern and its evaluation>
A 12-inch silicon wafer was coated with a composition for organic antireflection film [ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.] and baked at 205 ° C. for 60 seconds to give a film having a thickness of 78 nm. An organic antireflection film was formed. Then, the above resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying (prebaking) was 85 nm.
The obtained silicon wafer was prebaked (PB) for 60 seconds on the direct hot plate at the temperature described in the "PB" column of Table 1. The wafer on which the resist composition film was thus formed was subjected to stepwise exposure using an ArF excimer stepper for immersion exposure [XT: 1900 Gi; ASML, NA = 1.35, 3/4 Annular XY polarization]. And the line and space pattern was subjected to immersion exposure. Ultrapure water was used as the immersion medium.
After the exposure, post-exposure bake (PEB) was performed for 60 seconds on the hot plate at the temperature shown in the "PEB" column of Table 1, and further for 2.60 seconds with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. Paddle development was performed to obtain a resist pattern.
得られた各レジストパターン膜において、50nmのラインアンドスペースパターンが1:1となる露光量となる露光量を実効感度とした。 In each of the obtained resist pattern films, the exposure amount at which the 50 nm line-and-space pattern was 1: 1 was defined as the effective sensitivity.
<ラインエッジラフネス評価(LER)>
リソグラフィプロセス後のレジストパターンの壁面を走査型電子顕微鏡で観察し、レジストパターンの側壁の凹凸の振れ幅(nm)を求めた。この振れ幅の結果を、表2に示す。
<Line edge roughness evaluation (LER)>
The wall surface of the resist pattern after the lithography process was observed with a scanning electron microscope, and the swing width (nm) of the unevenness on the sidewall of the resist pattern was obtained. Table 2 shows the result of the swing width.
<ネガ型レジストパターンの製造/レジスト組成物の液浸露光評価>
12インチのシリコンウェハ上に、有機反射防止膜用組成物[ARC−29;日産化学(株)製]を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、厚さ78nmの有機反射防止膜を形成した。次いで、前記の有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥(プリベーク)後の組成物層の膜厚が100nmとなるようにスピンコートした。塗布後、この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秒間プリベークして、シリコンウェハ上に組成物層を形成した。
シリコンウェハ上に形成された組成物層に、液浸露光用ArFエキシマレーザステッパー[XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、Annular σout=0.85 σin=0.65 XY−pol.照明]で、トレンチパターン(ピッチ120nm/トレンチ幅40nm)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、ホットプレート上にて、表1の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベークを行った。次いで、このシリコンウェハ上の組成物層を、現像液として酢酸ブチル(東京化成工業(株)製)を用いて、23℃で20秒間ダイナミックディスペンス法によって現像を行うことにより、ネガ型レジストパターンを製造した。
<Production of negative resist pattern / Evaluation of immersion exposure of resist composition>
A 12-inch silicon wafer is coated with a composition for organic antireflection film [ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.] and baked at 205 ° C. for 60 seconds to give an organic film having a thickness of 78 nm. An antireflection film was formed. Then, the above resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the composition layer after drying (prebaking) had a thickness of 100 nm. After coating, this silicon wafer was prebaked on a direct hot plate at the temperature described in the "PB" column of Table 1 for 60 seconds to form a composition layer on the silicon wafer.
ArF excimer laser stepper for immersion exposure [XT: 1900Gi; manufactured by ASML, NA = 1.35, Annual σ out = 0.85 σ in = 0.65 XY- pol. With illumination, a mask for forming a trench pattern (pitch: 120 nm / trench width: 40 nm) was used, and the exposure amount was changed stepwise for exposure. Ultrapure water was used as the immersion medium.
After the exposure, post-exposure bake was performed on the hot plate at the temperature described in the "PEB" column of Table 1 for 60 seconds. Then, using butyl acetate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as a developing solution, the composition layer on the silicon wafer is developed by a dynamic dispense method at 23 ° C. for 20 seconds to form a negative resist pattern. Manufactured.
得られたレジストパターンにおいて、トレンチパターンの幅が40nmとなる露光量を実効感度とした。 In the obtained resist pattern, the exposure amount at which the width of the trench pattern was 40 nm was defined as the effective sensitivity.
<ラインエッジラフネス評価(LER)>
リソグラフィプロセス後のレジストパターンの壁面を走査型電子顕微鏡で観察し、レジストパターンの側壁の凹凸の振れ幅(nm)を求めた。この振れ幅の結果を、表3に示す。
<Line edge roughness evaluation (LER)>
The wall surface of the resist pattern after the lithography process was observed with a scanning electron microscope, and the swing width (nm) of the unevenness on the sidewall of the resist pattern was obtained. Table 3 shows the result of the swing width.
上記の結果から、本発明のレジスト組成物によれば、ラインエッジラフネスが良好であることがわかる。 From the above results, it can be seen that the resist composition of the present invention has good line edge roughness.
本発明の化合物を用いたレジスト組成物は、ラインエッジラフネスが良好であり、半導体の微細加工に有用である。 The resist composition using the compound of the present invention has good line edge roughness and is useful for fine processing of semiconductors.
Claims (14)
[式(I)中、
Q1及びQ2は、互いに独立に、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。
R1及びR2は、互いに独立に、水素原子、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。
zは、0〜6の整数を表し、zが2以上のとき、複数のR1及びR2は互いに同一であっても異なってもよい。
X1は、*−CO−O−、*−O−CO−又は*−O−を表し、*はC(R1)(R2)又はC(Q1)(Q2)との結合位を表す。
A1は、炭素数4〜18の2価の脂環式炭化水素基を含む炭素数4〜24の炭化水素基を表す。
A2は、炭素数2〜12の2価の炭化水素基を表す。
R3及びR4は、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜6の1価の飽和炭化水素基を表す。
R5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。
R6は、置換基を有してもよい炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を表す。
R7は、置換基を有してもよい炭素数1〜12の炭化水素基又はシアノ基を表し、該炭化水素基は、ヘテロ原子を含んでいてもよい。] A compound represented by formula (I).
[In the formula (I),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
z represents an integer of 0 to 6, and when z is 2 or more, a plurality of R 1 and R 2 may be the same or different.
X 1 represents * -CO-O-, * -O-CO- or * -O-, and * is a bonding position with C (R 1 ) (R 2 ) or C (Q 1 ) (Q 2 ). Represents.
A 1 represents a C 4-24 hydrocarbon group containing a C 4-18 divalent alicyclic hydrocarbon group.
A 2 represents a divalent hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms.
R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
R 5 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
R 6 represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms which may have a substituent.
R 7 represents a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a cyano group which may have a substituent, and the hydrocarbon group may contain a hetero atom. ]
[式(a1−1)及び式(a1−2)中、
La1及びLa2は、互いに独立に、−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、互いに独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ra6及びRa7は、互いに独立に、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又はこれらを組合せた基を表す。
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。] The structural unit having an acid labile group is at least one selected from the structural unit represented by formula (a1-1) and the structural unit represented by formula (a1-2). resin.
[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 with —CO—. Representing 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, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or a combination thereof.
m1 represents the integer of 0-14.
n1 represents the integer of 0-10.
n1 'represents the integer of 0-3. ]
[式(B1)中、
Q11及びQ12は、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Lb1は、炭素数1〜24の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−又は−CO−に置き換わっていてもよく、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよいメチル基又は置換基を有していてもよい炭素数3〜18の1価の脂環式炭化水素基を表し、該1価の脂環式炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−、−SO2−又は−CO−に置き換わっていてもよい。
Z+は、有機カチオンを表す。] The resist composition according to claim 9, wherein the acid generator comprises a salt represented by the formula (B1).
[In the formula (B1),
Q 11 and Q 12 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced with —O— or —CO—. The hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
Y represents a methyl group which may have a substituent or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and the monovalent alicyclic hydrocarbon group is, -O - - -CH 2 contained in the hydrogen radical, - SO 2 - or -CO- may be replaced with.
Z + represents an organic cation. ]
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光する工程、
(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) A step of applying the resist composition according to any one of claims 9 to 13 onto a substrate,
(2) a step of drying the composition after coating to form a composition layer,
(3) exposing the composition layer
(4) heating the composition layer after exposure, and (5) developing the composition layer after heating,
A method of manufacturing a resist pattern including :.
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