JP6730641B2 - Method for producing polymer and compound - Google Patents
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Description
本発明は、感放射線性樹脂組成物、レジストパターン形成方法、重合体及び化合物の製造方法に関する。 The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition, a resist pattern forming method, a polymer and a compound manufacturing method.
半導体デバイス、液晶デバイス等の各種電子デバイスの形成には、フォトリソグラフィーによるレジストパターン形成方法が用いられている。このレジストパターン形成方法には、基板上にレジストパターンを形成させる感放射線性樹脂組成物等が用いられる。上記感放射線性樹脂組成物は、ArFエキシマレーザー光等の遠紫外線、電子線などの放射線の照射により露光部に酸を生成させ、この酸の触媒作用により露光部と未露光部との現像液に対する溶解速度に差を生じさせ、基板上にレジストパターンを形成させる。 A resist pattern forming method by photolithography is used for forming various electronic devices such as semiconductor devices and liquid crystal devices. In this resist pattern forming method, a radiation sensitive resin composition or the like for forming a resist pattern on a substrate is used. The above radiation-sensitive resin composition produces an acid in an exposed area by irradiation with far ultraviolet rays such as ArF excimer laser light or radiation such as an electron beam, and a developer of the exposed area and the unexposed area by the catalytic action of this acid. And a resist pattern is formed on the substrate.
かかる感放射線性樹脂組成物には、解像性に優れる以外にも、線幅の均一性を示すLWR(Line Width Roughness)性能及びマスク忠実性を示すMEEF(Mask Error Enhancement Factor)性能が要求される。これらの要求に対しては、感放射線性樹脂組成物に含有される重合体の構造が種々検討され、重合体がブチロラクトン構造、ノルボルナンラクトン構造等のラクトン構造を有するものが知られている(特開平11−212265号公報、特開2003−5375号公報及び特開2008−83370号公報参照)。 In addition to excellent resolution, such a radiation-sensitive resin composition is required to have LWR (Line Width Roughness) performance showing line width uniformity and MEEF (Mask Error Enhancement Factor) performance showing mask fidelity. It To meet these demands, various studies have been conducted on the structure of the polymer contained in the radiation-sensitive resin composition, and it is known that the polymer has a lactone structure such as a butyrolactone structure or a norbornane lactone structure. See Kaihei 11-212265, JP 2003-5375 A, and JP 2008-83370 A).
しかし、レジストパターンが線幅45nm以下のレベルまで微細化している現在にあっては、上記性能の要求レベルはさらに高まり、上記従来の感放射線性樹脂組成物では、これらの要求を満足させることはできていない。 However, at the present time when the resist pattern is miniaturized to a level of 45 nm or less in line width, the required level of the above performance is further increased, and the conventional radiation-sensitive resin composition cannot satisfy these requirements. Not done.
本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、LWR性能及びMEEF性能に優れる感放射線性樹脂組成物を提供することにある。 The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to provide a radiation-sensitive resin composition having excellent LWR performance and MEEF performance.
上記課題を解決するためになされた発明は、下記式(1)で表される化合物(以下、「化合物(I)」ともいう)に由来する構造単位(以下、「構造単位(I)」ともいう)を有する重合体(以下、「[A]重合体」ともいう)、及び感放射線性酸発生体(以下、「[B]酸発生体」ともいう)を含有する感放射線性樹脂組成物である。
上記課題を解決するためになされた別の発明は、レジスト膜を形成する工程(以下、「レジスト膜形成工程」ともいう)、上記レジスト膜を露光する工程(以下、「露光工程」ともいう)、及び上記露光されたレジスト膜を現像する工程(以下、「現像工程」ともいう)を備え、上記レジスト膜を当該感放射線性樹脂組成物により形成するレジストパターン形成方法である。 Another invention made to solve the above problems is a step of forming a resist film (hereinafter, also referred to as “resist film forming step”), a step of exposing the resist film (hereinafter, also referred to as “exposure step”) And a step of developing the exposed resist film (hereinafter, also referred to as “developing step”), the resist pattern forming method comprising forming the resist film from the radiation-sensitive resin composition.
上記課題を解決するためになされたさらに別の発明は、下記式(1’)で表される化合物に由来する構造単位を有する重合体である。
上記課題を解決するためになされたさらに別の発明は、下記式(a)で表される化合物と、下記式(b)で表される酸ハロゲン化物とを塩基存在下で脱ハロゲン化水素縮合反応させる工程を備える下記式(1’−a)で表される化合物の製造方法である。
ここで、「炭化水素基」とは、鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基が含まれる。この「炭化水素基」は、飽和炭化水素基でも不飽和炭化水素基でもよい。「鎖状炭化水素基」とは、環状構造を含まず、鎖状構造のみで構成された炭化水素基をいい、直鎖状炭化水素基及び分岐状炭化水素基の両方を含む。「脂環式炭化水素基」とは、環構造としては脂環構造のみを含み、芳香環構造を含まない炭化水素基をいい、単環の脂環式炭化水素基及び多環の脂環式炭化水素基の両方を含む。但し、脂環構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造を含んでいてもよい。「芳香族炭化水素基」とは、環構造として芳香環構造を含む炭化水素基をいう。但し、芳香環構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造や脂環構造を含んでいてもよい。
また、「有機基」とは、少なくとも1個の炭素原子を含む基をいう。
Here, the “hydrocarbon group” includes a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group. This "hydrocarbon group" may be a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group. The “chain hydrocarbon group” refers to a hydrocarbon group that does not include a cyclic structure and is composed of only a chain structure, and includes both a straight chain hydrocarbon group and a branched hydrocarbon group. "Alicyclic hydrocarbon group" means a hydrocarbon group containing only an alicyclic structure as a ring structure and not containing an aromatic ring structure, a monocyclic alicyclic hydrocarbon group and a polycyclic alicyclic group. Includes both hydrocarbon groups. However, the structure does not have to be composed only of an alicyclic structure, and a part thereof may include a chain structure. The “aromatic hydrocarbon group” refers to a hydrocarbon group containing an aromatic ring structure as a ring structure. However, it does not need to be composed only of the aromatic ring structure, and may partially include a chain structure or an alicyclic structure.
Further, the “organic group” refers to a group containing at least one carbon atom.
本発明の感放射線性樹脂組成物及びレジストパターン形成方法によれば、[A]重合体が特定構造に起因する剛直性を有することにより、優れたMEEF性能を発揮しつつ、LWRが小さいレジストパターンを形成することができる。本発明の重合体は、当該感放射線性樹脂組成物の重合体成分として好適に用いることができる。本発明の化合物の製造方法によれば、当該重合体を与える化合物を簡便かつ収率よく製造することができる。従って、これらは、今後さらに微細化が進行すると予想される半導体デバイスの製造等に好適に用いることができる。 According to the radiation-sensitive resin composition and the method for forming a resist pattern of the present invention, since the polymer [A] has rigidity due to a specific structure, a resist pattern having a small LWR while exhibiting excellent MEEF performance. Can be formed. The polymer of the present invention can be suitably used as a polymer component of the radiation sensitive resin composition. According to the method for producing a compound of the present invention, a compound that gives the polymer can be easily produced with high yield. Therefore, these can be suitably used for manufacturing semiconductor devices and the like, which are expected to be further miniaturized in the future.
<感放射線性樹脂組成物>
当該感放射線性樹脂組成物は、[A]重合体及び[B]酸発生体を含有する。当該感放射線性樹脂組成物は、好適成分として[C]酸拡散制御体、[D][A]重合体よりもフッ素原子含有率(質量%)が大きい重合体(以下、「[D]重合体」ともいう)及び[E]溶媒を含有していてもよく、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の任意成分を含有してもいてもよい。
以下、各成分について説明する。
<Radiation-sensitive resin composition>
The radiation sensitive resin composition contains a [A] polymer and a [B] acid generator. The radiation-sensitive resin composition is a polymer having a fluorine atom content rate (mass%) larger than that of a [C] acid diffusion controller and a [D][A] polymer as suitable components (hereinafter, referred to as “[D] polymer”). (Also referred to as “combination”) and [E] solvent, and may contain other optional components as long as the effects of the present invention are not impaired.
Hereinafter, each component will be described.
<[A]重合体>
[A]重合体は、構造単位(I)を有する重合体である。[A]重合体が構造単位(I)を有することで、当該感放射線性樹脂組成物は、LWR性能及びMEEF性能に優れる。当該感放射線性樹脂組成物が上記構成を有することで上記効果を奏する理由については必ずしも明確ではないが、例えば、共役により剛直性を有する−O−C=Xの構造に起因して、[A]重合体の剛直性がより高くなっていること等が挙げられる。
<[A] polymer>
The polymer [A] is a polymer having the structural unit (I). When the polymer [A] has the structural unit (I), the radiation-sensitive resin composition has excellent LWR performance and MEEF performance. Although the reason why the radiation-sensitive resin composition has the above-mentioned configuration to exert the above-mentioned effect is not always clear, for example, due to the structure of —O—C=X having rigidity by conjugation, [A ] The polymer has higher rigidity.
[A]重合体は、上記構造単位(I)以外にも、酸解離性基を含む構造単位(II)、ラクトン構造、環状カーボネート構造及びスルトン構造からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む構造単位(III)及び極性基を含む構造単位(IV)を有していてもよく、上記構造単位(I)〜(IV)以外のその他の構造単位を有していてもよい。
以下、各構造単位について説明する。
The polymer [A] contains, in addition to the structural unit (I), at least one selected from the group consisting of a structural unit (II) containing an acid-labile group, a lactone structure, a cyclic carbonate structure and a sultone structure. It may have a structural unit (IV) containing a unit (III) and a polar group, and may have other structural units other than the above structural units (I) to (IV).
Hereinafter, each structural unit will be described.
[構造単位(I)]
構造単位(I)は、化合物(I)に由来する構造単位である。化合物(I)は、下記式(1)で表される。
[Structural unit (I)]
The structural unit (I) is a structural unit derived from the compound (I). The compound (I) is represented by the following formula (1).
上記式(1)中、R1は、重合性基を含む炭素数2〜20の1価の基である。R2は、置換又は非置換の炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。R1及びR2は、互いに合わせられ、R1が結合する酸素原子及びR2が結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成していてもよい。Xは、C(R3)2又はNR3である。R3は、それぞれ独立して、水素原子、置換若しくは非置換の炭素数1〜20の1価の炭化水素基、置換若しくは非置換の炭素数1〜20のオキシ炭化水素基又は置換若しくは非置換の炭素数2〜20のカルボニルオキシ炭化水素基である。R2及び1若しくは2のR3のうちの2つ以上は、互いに合わせられ、これらが結合する炭素原子又は原子鎖と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成していてもよい。 In the above formula (1), R 1 is a monovalent group having 2 to 20 carbon atoms and containing a polymerizable group. R 2 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R 1 and R 2 may be combined with each other to form a ring structure having 3 to 20 ring members, which is composed of an oxygen atom to which R 1 is bonded and a carbon atom to which R 2 is bonded. X is C(R 3 ) 2 or NR 3 . R 3 is each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted oxyhydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted Is a carbonyloxy hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms. Two or more of R 2 and R 3 of 1 or 2 may be combined with each other to form a ring structure having 3 to 20 ring members which is configured with a carbon atom or an atom chain to which they are bonded.
構造単位(I)は、例えば、上記R1がメタアクリロイル基であり、化合物(I)における−C=X−が重合反応しない場合は、下記式(I)の構造となると考えられる。上記−C=X−は、−O−C=X−の構造により共役しているので、重合反応性が低くなっている。 The structural unit (I) is considered to have the structure of the following formula (I) when, for example, R 1 is a methacryloyl group and —C═X— in the compound (I) does not undergo a polymerization reaction. Since -C=X- is conjugated with the structure of -OC-X-, the polymerization reactivity is low.
上記R1の基が有する重合性基としては、例えばビニル基、プロペニル基、ブタジエニル基等の炭素−炭素二重結合含有基、エチニル基、プロパギル基等の炭素−炭素三重結合含有基などが挙げられる。これらの中で、炭素−炭素二重結合含有基が好ましく、ビニル基及びプロペニル基がより好ましい。 Examples of the polymerizable group contained in the R 1 group include a carbon-carbon double bond-containing group such as a vinyl group, a propenyl group and a butadienyl group, a carbon-carbon triple bond-containing group such as an ethynyl group and a propargyl group. To be Among these, a carbon-carbon double bond-containing group is preferable, and a vinyl group and a propenyl group are more preferable.
上記R1で表される基としては、下記式(2−1)〜(2−4)で表される基等が挙げられる。 Examples of the group represented by R 1 include groups represented by the following formulas (2-1) to (2-4).
上記式(2−1)〜(2−4)中、Lは、単結合又は炭素数1〜20の2価の有機基である。*は、上記式(1)の酸素原子に結合する部位を示す。
上記式(2−1)中、R5は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。
上記式(2−2)中、R6は、水素原子又はメチル基である。R7、R8及びR9は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基若しくは炭素数1〜20の1価の有機基である。1又は複数のR7及びR8並びにR9のうちの2つ以上は、互いに合わせられ、これらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成していてもよい。aは、1〜4の整数である。aが2以上の場合、複数のR7は同一でも異なっていてもよく、複数のR8は同一でも異なっていてもよい。
上記式(2−3)中、R10は、水素原子又はメチル基である。
上記式(2−4)中、R11は、水素原子又はメチル基である。
In the above formulas (2-1) to (2-4), L is a single bond or a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. * Indicates a site bonded to the oxygen atom of the above formula (1).
In the above formula (2-1), R 5 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
In the above formula (2-2), R 6 is a hydrogen atom or a methyl group. R 7 , R 8 and R 9 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. Two or more of one or more of R 7 and R 8 and R 9 may be combined with each other to form a ring structure having 3 to 20 ring members which is configured with the carbon atom to which they are bonded. a is an integer of 1 to 4. When a is 2 or more, a plurality of R 7 may be the same or different, and a plurality of R 8 may be the same or different.
In the above formula (2-3), R 10 is a hydrogen atom or a methyl group.
In the formula (2-4), R 11 is a hydrogen atom or a methyl group.
上記Lで表される炭素数1〜20の2価の有機基としては、例えば炭素数1〜20の2価の鎖状炭化水素基、炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水素基、これらの炭化水素基の炭素−炭素間又は結合手側の末端に2価のヘテロ原子含有基を含む基(h)、上記炭化水素基及び基(h)が有する水素原子の一部又は全部を1価のヘテロ原子含有基で置換した基等が挙げられる。 Examples of the divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by L include a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and a divalent alicyclic hydrocarbon having 3 to 20 carbon atoms. A group, a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, a group (h) containing a divalent hetero atom-containing group at the carbon-carbon or bond side end of these hydrocarbon groups, Examples thereof include a hydrogen group and a group obtained by substituting a part or all of the hydrogen atoms contained in the group (h) with a monovalent hetero atom-containing group.
上記炭素数1〜20の2価の鎖状炭化水素基としては、例えば
メタンジイル基、エタンジイル基、n−プロパンジイル基、i−プロパンジイル基、n−ブタンジイル基、i−ブタンジイル基、sec−ブタンジイル基、t−ブタンジイル基等のアルカンジイル基;
エテンジイル基、プロペンジイル基、ブテンジイル基等のアルケンジイル基;
エチンジイル基、プロピンジイル基、ブチンジイル基等のアルキンジイル基などが挙げられる。
Examples of the divalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include methanediyl group, ethanediyl group, n-propanediyl group, i-propanediyl group, n-butanediyl group, i-butanediyl group, sec-butanediyl group. Group, alkanediyl group such as t-butanediyl group;
Alkenediyl groups such as ethenediyl group, propenediyl group, butenediyl group;
Examples include alkynediyl groups such as ethynediyl group, propynediyl group and butynediyl group.
上記炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基としては、例えば
シクロプロパンジイル基、シクロブタンジイル基、シクロペンタンジイル基、シクロヘキサンジイル基等の単環のシクロアルカンジイル基;
シクロプロペンジイル基、シクロブテンジイル基、シクロペンテンジイル基、シクロヘキセンジイル基等の単環のシクロアルケンジイル基;
ノルボルナンジイル基、アダマンタンジイル基、トリシクロデカンジイル基、テトラシクロドデカンジイル基等の多環のシクロアルカンジイル基;
ノルボルネンジイル基、トリシクロデセンジイル基、テトラシクロドデセンジイル基等の多環のシクロアルケンジイル基などが挙げられる。
Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include monocyclic cycloalkanediyl groups such as cyclopropanediyl group, cyclobutanediyl group, cyclopentanediyl group and cyclohexanediyl group;
A monocyclic cycloalkenediyl group such as a cyclopropenediyl group, a cyclobutenediyl group, a cyclopentenediyl group or a cyclohexenediyl group;
A polycyclic cycloalkanediyl group such as a norbornanediyl group, an adamantanediyl group, a tricyclodecanediyl group, a tetracyclododecanediyl group;
Examples thereof include polycyclic cycloalkenediyl groups such as norbornenediyl group, tricyclodecenediyl group and tetracyclododecenediyl group.
上記炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水素基としては、例えば
ベンゼンジイル基、トルエンジイル基、ナフタレンジイル基等のアレーンジイル基;
ベンゼンジイルメタンジイル基、ナフタレンジイルメタンジイル基等のアレーンジイルアルカンジイル基などが挙げられる。
Examples of the divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include arenediyl groups such as benzenediyl group, toluenediyl group and naphthalenediyl group;
Examples thereof include arenediylalkanediyl groups such as benzenediylmethanediyl group and naphthalenediylmethanediyl group.
上記2価のヘテロ原子含有基としては、例えば−O−、−CO−、−CO−O−、−S−、−CS−、−SO2−、−NR’−で表される炭素数1〜10の2価の基、これらのうちの2つ以上を組み合わせた基等が挙げられる。R’は、水素原子又は1価の有機基である。 As the bivalent hetero atom-containing group, for example -O -, - CO -, - CO-O -, - S -, - CS -, - SO 2 -, - NR'- carbon atoms represented by 1 And a divalent group of 10 to 10, a group in which two or more of these are combined, and the like. R'is a hydrogen atom or a monovalent organic group.
上記1価のヘテロ原子含有基としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、アミノ基、スルファニル基(−SH)等が挙げられる。 Examples of the monovalent hetero atom-containing group include a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, a hydroxy group, a carboxy group, a cyano group, an amino group and a sulfanyl group (-SH). ..
上記Lとしては、[A]重合体の剛直性をより高める観点から、単結合及び炭素数4以下の有機基が好ましい。 As the above L, a single bond and an organic group having 4 or less carbon atoms are preferable from the viewpoint of further increasing the rigidity of the polymer [A].
上記R5としては、化合物(I)の共重合性の観点から、水素原子及びメチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。 From the viewpoint of copolymerizability of compound (I), R 5 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, more preferably a methyl group.
上記R6としては、化合物(I)の共重合性の観点から、水素原子が好ましい。 From the viewpoint of the copolymerizability of compound (I), R 6 is preferably a hydrogen atom.
上記R7、R8及びR9で表される炭素数1〜20の1価の有機基としては、例えば上記Lの2価の有機基として例示したものに1個の水素原子を加えた基等が挙げられる。 The monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 7 , R 8 and R 9 is, for example, a group obtained by adding one hydrogen atom to those exemplified as the divalent organic group of L above. Etc.
上記R7及びR8としては、上述の剛直性をより高める観点から、水素原子及び1価の有機基が好ましく、水素原子がより好ましい。 From the viewpoint of further enhancing the rigidity described above, R 7 and R 8 are preferably hydrogen atoms and monovalent organic groups, and more preferably hydrogen atoms.
上記R9としては、上述の剛直性をより高める観点から、水素原子及び1価の有機基が好ましく、アルキル基がより好ましく、メチル基がさらに好ましい。 From the viewpoint of further enhancing the rigidity described above, R 9 is preferably a hydrogen atom or a monovalent organic group, more preferably an alkyl group, and even more preferably a methyl group.
上記1又は複数のR7及びR8並びにR9のうちの2つ以上が互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造としては、例えば
シクロプロパン構造、シクロブタン構造、シクロペンタン構造、シクロヘキサン構造、ノルボルナン構造、アダマンタン構造等の脂環構造;
オキサシクロペンタン構造、アザシクロペンタン構造等の脂肪族複素環構造などが挙げられる。
Examples of the ring structure having 3 to 20 ring members, in which two or more of one or more of R 7 and R 8 and R 9 are combined with each other and are bonded to the carbon atom, are, for example, cyclopropane structure and cyclobutane. Alicyclic structure such as structure, cyclopentane structure, cyclohexane structure, norbornane structure, adamantane structure;
Examples thereof include aliphatic heterocyclic structures such as oxacyclopentane structure and azacyclopentane structure.
上記aとしては、1及び2が好ましく、1がより好ましい。 As a, 1 and 2 are preferable, and 1 is more preferable.
上記R10としては、化合物(I)の共重合性の観点から、水素原子が好ましい。 From the viewpoint of the copolymerizability of compound (I), R 10 is preferably a hydrogen atom.
上記R11は、としては、化合物(I)の共重合性の観点から水素原子が好ましい。 From the viewpoint of the copolymerizability of compound (I), R 11 is preferably a hydrogen atom.
上記R1及びR2が互いに合わせられR1が結合する酸素原子及びR2が結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造としては、例えば
オキサシクロペンタン構造、オキサシクロヘキサン構造等のオキサシクロアルカン構造;
ブチロラクトン構造、バレロラクトン構造、メバロニックラクトン構造、ノルボルナンラクトン構造等のラクトン構造などが挙げられる。
Examples of the ring structure having 3 to 20 ring members, in which R 1 and R 2 are combined with each other and an oxygen atom to which R 1 is bonded and a carbon atom to which R 2 is bonded are, for example, an oxacyclopentane structure, an oxacyclohexane structure and the like. An oxacycloalkane structure of
Lactone structures such as a butyrolactone structure, a valerolactone structure, a mevalonic lactone structure, and a norbornane lactone structure are included.
上記R2及びR3で表される炭素数1〜20の1価の炭化水素基としては、例えば炭素数1〜20の1価の鎖状炭化水素基、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基等が挙げられる。 Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 2 and R 3 include monovalent chain hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms and monovalent hydrocarbon groups having 3 to 20 carbon atoms. Examples thereof include an alicyclic hydrocarbon group and a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms.
上記炭素数1〜20の1価の鎖状炭化水素基としては、例えば
メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等のアルキル基;
エテニル基、プロペニル基、ブテニル基等のアルケニル基;
エチニル基、プロピニル基、ブチニル基等のアルキニル基などが挙げられる。
Examples of the monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, an alkyl group such as t-butyl group;
Alkenyl groups such as ethenyl group, propenyl group, butenyl group;
Examples thereof include alkynyl groups such as ethynyl group, propynyl group and butynyl group.
上記炭素数3〜20の1価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、シクロオクチル基等の単環のシクロアルキル基;
ノルボルニル基、アダマンチル基、トリシクロデシル基、テトラシクロドデシル基等の多環のシクロアルキル基;
シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の単環のシクロアルケニル基;
ノルボルネニル基、トリシクロデセニル基、テトラシクロドデセニル基等の多環のシクロアルケニル基などが挙げられる。
Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include monocyclic cycloalkyl groups such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group and cyclooctyl group;
Polycyclic cycloalkyl groups such as norbornyl group, adamantyl group, tricyclodecyl group, tetracyclododecyl group;
A monocyclic cycloalkenyl group such as a cyclobutenyl group, a cyclopentenyl group or a cyclohexenyl group;
Examples thereof include polycyclic cycloalkenyl groups such as norbornenyl group, tricyclodecenyl group, and tetracyclododecenyl group.
上記炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば
フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基等のアリール基;
ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基等のアラルキル基などが挙げられる。
Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include aryl groups such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group and anthryl group;
Examples thereof include aralkyl groups such as benzyl group, phenethyl group, phenylpropyl group, and naphthylmethyl group.
上記R3で表される炭素数1〜20の1価のオキシ炭化水素基としては、例えば
メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、i−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基等のアルコキシ基;
エテニルオキシ基、プロペニルオキシ基、ブテニルオキシ基等のアルケニルオキシ基;
エチニルオキシ基、プロピニルオキシ基、ブチニルオキシ基等のアルキニルオキシ基などのオキシ鎖状炭化水素基、
シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロオクチルオキシ基、ノルボルニルオキシ基、アダマンチルオキシ基、トリシクロデシルオキシ基、テトラシクロドデシルオキシ基等のシクロアルキルオキシ基;
シクロブテニルオキシ基、シクロペンテニルオキシ基、シクロヘキセニルオキシ基、ノルボルネニルオキシ基、トリシクロデセニルオキシ基、テトラシクロドデセニル基等のシクロアルケニルオキシ基などのオキシ脂環式炭化水素基、
フェノキシ基、トリルオキシ基、キシリルオキシ基、ナフチルオキシ基、アントリルオキシ基等のアリールオキシ基;
ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基、フェニルプロポキシ基、ナフチルメトキシ基等のアラルキルオキシ基などのオキシ芳香族炭化水素基などが挙げられる。
Examples of the monovalent oxyhydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 3 include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, an i-butoxy group, alkoxy groups such as sec-butoxy group and t-butoxy group;
Alkenyloxy groups such as ethenyloxy group, propenyloxy group, butenyloxy group;
Oxy chain hydrocarbon group such as alkynyloxy group such as ethynyloxy group, propynyloxy group and butynyloxy group,
Cycloalkyloxy groups such as cyclopropyloxy group, cyclobutyloxy group, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, cyclooctyloxy group, norbornyloxy group, adamantyloxy group, tricyclodecyloxy group and tetracyclododecyloxy group ;
Cycloaliphatic carbonization such as cycloalkenyloxy group such as cyclobutenyloxy group, cyclopentenyloxy group, cyclohexenyloxy group, norbornenyloxy group, tricyclodecenyloxy group and tetracyclododecenyl group Hydrogen radical,
Aryloxy groups such as phenoxy group, tolyloxy group, xylyloxy group, naphthyloxy group, anthryloxy group;
Examples thereof include an oxyaromatic hydrocarbon group such as an aralkyloxy group such as a benzyloxy group, a phenethyloxy group, a phenylpropoxy group, and a naphthylmethoxy group.
上記R3で表される炭素数2〜20の1価のカルボニルオキシ炭化水素基としては、例えば
メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、i−プロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、i−ブトキシカルボニル基、sec−ブトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;
エテニルオキシカルボニル基、プロペニルオキシカルボニル基、ブテニルオキシカルボニル基等のアルケニルオキシカルボニル基;
エチニルオキシカルボニル基、プロピニルオキシカルボニル基、ブチニルオキシカルボニル基等のアルキニルオキシカルボニル基などのカルボニルオキシ鎖状炭化水素基、
シクロプロピルオキシカルボニル基、シクロブチルオキシカルボニル基、シクロペンチルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基、シクロオクチルオキシカルボニル基、ノルボルニルオキシカルボニル基、アダマンチルオキシカルボニル基、トリシクロデシルオキシカルボニル基、テトラシクロドデシルオキシカルボニル基等のシクロアルキルオキシカルボニル基;
シクロブテニルオキシカルボニル基、シクロペンテニルオキシカルボニル基、シクロヘキセニルオキシカルボニル基、ノルボルネニルオキシカルボニル基、トリシクロデセニルオキシカルボニル基、テトラシクロドデセニルカルボニル基等のシクロアルケニルオキシカルボニル基などのカルボニルオキシ脂環式炭化水素基、
フェノキシカルボニル基、トリルオキシカルボニル基、キシリルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基、アントリルオキシカルボニル基等のアリールオキシカルボニル基;
ベンジルオキシカルボニル基、フェネチルオキシカルボニル基、フェニルプロポキシカルボニル基、ナフチルメトキシカルボニル基等のアラルキルオキシカルボニル基などのカルボニルオキシ芳香族炭化水素基などが挙げられる。
Examples of the C 2-20 monovalent carbonyloxy hydrocarbon group represented by R 3 include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an n-propoxycarbonyl group, an i-propoxycarbonyl group, and an n-butoxycarbonyl group. An alkoxycarbonyl group such as i-butoxycarbonyl group, sec-butoxycarbonyl group and t-butoxycarbonyl group;
Alkenyloxycarbonyl groups such as ethenyloxycarbonyl group, propenyloxycarbonyl group, butenyloxycarbonyl group;
Carbonyloxy chain hydrocarbon group such as alkynyloxycarbonyl group such as ethynyloxycarbonyl group, propynyloxycarbonyl group and butynyloxycarbonyl group,
Cyclopropyloxycarbonyl group, cyclobutyloxycarbonyl group, cyclopentyloxycarbonyl group, cyclohexyloxycarbonyl group, cyclooctyloxycarbonyl group, norbornyloxycarbonyl group, adamantyloxycarbonyl group, tricyclodecyloxycarbonyl group, tetracyclododecyl A cycloalkyloxycarbonyl group such as an oxycarbonyl group;
Cycloalkenyloxycarbonyl groups such as cyclobutenyloxycarbonyl group, cyclopentenyloxycarbonyl group, cyclohexenyloxycarbonyl group, norbornenyloxycarbonyl group, tricyclodecenyloxycarbonyl group and tetracyclododecenylcarbonyl group Carbonyloxy alicyclic hydrocarbon groups such as
Aryloxycarbonyl groups such as phenoxycarbonyl group, tolyloxycarbonyl group, xylyloxycarbonyl group, naphthyloxycarbonyl group, anthryloxycarbonyl group;
Examples thereof include carbonyloxy aromatic hydrocarbon groups such as aralkyloxycarbonyl groups such as benzyloxycarbonyl group, phenethyloxycarbonyl group, phenylpropoxycarbonyl group and naphthylmethoxycarbonyl group.
上記R2及びR3の炭化水素基、上記R3のオキシ炭化水素基並びに上記R3のカルボニルオキシ炭化水素基が有する置換基としては、例えば
フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、アシル基、アシロキシ基等が挙げられる。
Hydrocarbon groups of R 2 and R 3, examples of the substituent group of the oxy hydrocarbon group and carbonyloxy hydrocarbon groups of R 3 of said R 3, for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, such as iodine atom Examples thereof include a halogen atom, a hydroxy group, a carboxy group, an amino group, a cyano group, a nitro group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkoxycarbonyloxy group, an acyl group and an acyloxy group.
上記R2としては、鎖状炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましく、メチル基がさらに好ましい。 As R 2 , a chain hydrocarbon group is preferable, an alkyl group is more preferable, and a methyl group is further preferable.
上記R3としては、オキシ炭化水素基が好ましく、オキシ鎖状炭化水素基がより好ましく、アルコキシ基がさらに好ましい。 As R 3 , an oxyhydrocarbon group is preferable, an oxy chain hydrocarbon group is more preferable, and an alkoxy group is further preferable.
上記R1及びR2が互いに合わせられR1が結合する酸素原子及びR2が結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造としては、例えば
オキサシクロペンタン構造、オキサシクロヘキサン構造、オキサシクロヘプタン構造等のオキサシクロアルカン構造;
オキサシクロペンテン構造、オキサシクロヘキセン構造、オキサシクロヘプテン構造等のオキサシクロアルケン構造;
ブチロラクトン構造、バレロラクトン構造、メバロニックラクトン構造、ノルボルナンラクトン構造等のラクトン構造などが挙げられる。
これらの中で、ラクトン構造が好ましい。
Examples of the ring structure having 3 to 20 ring members in which R 1 and R 2 are combined with each other and an oxygen atom to which R 1 is bonded and a carbon atom to which R 2 is bonded are, for example, an oxacyclopentane structure, an oxacyclohexane structure, An oxacycloalkane structure such as an oxacycloheptane structure;
Oxacycloalkene structures such as oxacyclopentene structure, oxacyclohexene structure, oxacycloheptene structure;
Lactone structures such as a butyrolactone structure, a valerolactone structure, a mevalonic lactone structure, and a norbornane lactone structure are included.
Of these, the lactone structure is preferable.
上記R2及びR3が互いに合わせられこれらが結合する原子鎖と共に構成される環員数3〜20の環構造としては、例えば
オキソシクロペンテン構造、オキソシクロヘキセン構造、オキソシクロヘプテン構造等のオキソシクロアルケン構造;
ブチロラクトン構造、バレロラクトン構造、メバロニックラクトン構造、ノルボルナンラクトン構造等のラクトン構造;
などが挙げられる。
Examples of the ring structure having 3 to 20 ring members, which is formed by combining R 2 and R 3 with each other and combining them with an atom chain, include, for example, oxocyclopentene structure, oxocyclohexene structure, oxocycloheptene structure, and other oxocycloalkene structures. Construction;
Lactone structures such as butyrolactone structure, valerolactone structure, mevalonic lactone structure, norbornane lactone structure;
And so on.
上記2のR3が互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造としては、例えば
オキソシクロペンタン構造、オキソシクロヘキサン構造、オキソシクロヘプタン構造等のオキソシクロアルカン構造;
ブチロラクトン構造、バレロラクトン構造、メバロニックラクトン構造、ノルボルナンラクトン構造等のラクトン構造などが挙げられる。
これらの中で、ラクトン構造が好ましい。
Examples of the ring structure having 3 to 20 ring members, which is formed by R 3 of the above 2 being combined with each other and a carbon atom to which these are bonded, include, for example, an oxocycloalkane structure such as an oxocyclopentane structure, an oxocyclohexane structure, and an oxocycloheptane structure. ;
Lactone structures such as a butyrolactone structure, a valerolactone structure, a mevalonic lactone structure, and a norbornane lactone structure are included.
Of these, the lactone structure is preferable.
上記環構造は、上記2のR3が形成することが好ましい。 The ring structure is preferably formed by R 3 of 2 above.
上記Xとしては、CR3が好ましい。 As X above, CR 3 is preferable.
化合物(I)としては下記式(1’)で表される化合物(以下、「化合物(I’)」ともいい、化合物(I’)に由来する構造単位を「構造単位(I’)」ともいう)が好ましい。当該感放射線性樹脂組成物は、化合物(I)として化合物(I’)を用いることで、−O−C=X’−C(=O)−の共役構造により[A]重合体の剛直性がより高くなるため、LWR性能及びMEEF性能をより向上させることができる。 As the compound (I), a compound represented by the following formula (1′) (hereinafter, also referred to as “compound (I′)”, and a structural unit derived from the compound (I′) is also referred to as “structural unit (I′)”. Preferred). In the radiation-sensitive resin composition, by using the compound (I′) as the compound (I), the rigidity of the [A] polymer is increased by the conjugated structure of —O—C═X′—C(═O)—. Is higher, the LWR performance and the MEEF performance can be further improved.
上記式(1’)中、X’は、CR3又はNである。R4は、置換若しくは非置換の炭素数1〜20の1価の炭化水素基又は置換若しくは非置換の炭素数1〜20の1価のオキシ炭化水素基である。R1、R2及びR3は、上記式(1)と同義である。R2、R3及びR4のうちの2つ以上は、互いに合わせられ、これらが結合する炭素原子又は原子鎖と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成していてもよい。 In the above formula (1′), X′ is CR 3 or N. R 4 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a substituted or unsubstituted monovalent oxyhydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R 1 , R 2 and R 3 have the same meaning as in the above formula (1). Two or more of R 2 , R 3 and R 4 may be combined with each other to form a ring structure having 3 to 20 ring members which is configured with a carbon atom or an atom chain to which they are bonded.
R4で表される置換若しくは非置換の炭素数1〜20の1価の炭化水素基及び置換若しくは非置換の炭素数1〜20の1価のオキシ炭化水素基としては、例えば、上記R3として例示したものと同様の基等が挙げられる。 Examples of the substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and the substituted or unsubstituted monovalent oxyhydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 4 include the above R 3 The same groups as those exemplified above can be mentioned.
R4としては、オキシ炭化水素基が好ましく、オキシ鎖状炭化水素基がより好ましく、アルコキシ基がさらに好ましい。 As R 4 , an oxyhydrocarbon group is preferable, an oxy chain hydrocarbon group is more preferable, and an alkoxy group is further preferable.
上記R2及びR4が互いに合わせられこれらが結合する原子鎖と共に構成される環員数3〜20の環構造としては、例えば
シクロペンテン構造、シクロヘキセン構造、シクロヘプテン構造等のシクロアルケン構造などが挙げられる。
Examples of the ring structure having 3 to 20 ring members, which is formed by combining R 2 and R 4 with each other and combining them with an atom chain, include cycloalkene structures such as cyclopentene structure, cyclohexene structure, and cycloheptene structure.
上記R3及びR4が互いに合わせられこれらが結合する原子鎖と共に構成される環員数3〜20の環構造としては、例えば
ブチロラクトン構造、バレロラクトン構造、メバロニックラクトン構造、ノルボルナンラクトン構造等のラクトン構造;
シクロペンタノン構造、シクロヘキサノン構造、シクロヘプタノン構造、シクロペンテノン構造、シクロヘキセノン構造等の環状ケトン構造などが挙げられる。
これらの中で、ラクトン構造が好ましい。
Examples of the ring structure having 3 to 20 ring members, which is formed by combining R 3 and R 4 with each other and combining them with an atom chain, include, for example, butyrolactone structure, valerolactone structure, mevalonic lactone structure and norbornane lactone structure. Lactone structure;
Examples thereof include a cycloketone structure such as a cyclopentanone structure, a cyclohexanone structure, a cycloheptanone structure, a cyclopentenone structure, and a cyclohexenone structure.
Of these, the lactone structure is preferable.
上記X’としては、CR3が好ましい。 As the X ', CR 3 are preferred.
化合物(I)としては、例えば、下記式(i−1)〜(i−5)で表される化合物(以下、「化合物(I−1)〜(I−5)」ともいう)等が挙げられる。 Examples of the compound (I) include compounds represented by the following formulas (i-1) to (i-5) (hereinafter, also referred to as “compounds (I-1) to (I-5)”) and the like. To be
上記式(i−1)中、R2は、置換又は非置換の炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。Xは、C(R3)2又はNR3である。R3は、それぞれ独立して、水素原子、置換若しくは非置換の炭素数1〜20の1価の炭化水素基、置換若しくは非置換の炭素数1〜20のオキシ炭化水素基又は置換若しくは非置換の炭素数2〜20のカルボニルオキシ炭化水素基である。R2及び1若しくは2のR3のうちの2つ以上は、互いに合わせられ、これらが結合する炭素原子又は原子鎖と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成していてもよい。R5は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Lは、単結合又は炭素数1〜20の2価の有機基である。 In the above formula (i-1), R 2 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. X is C(R 3 ) 2 or NR 3 . R 3 is each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted oxyhydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted Is a carbonyloxy hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms. Two or more of R 2 and R 3 of 1 or 2 may be combined with each other to form a ring structure having 3 to 20 ring members which is configured with a carbon atom or an atom chain to which they are bonded. R 5 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. L is a single bond or a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
上記式(i−2)中、R2は、置換又は非置換の炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。Xは、C(R3)2又はNR3である。R3は、それぞれ独立して、水素原子、置換若しくは非置換の炭素数1〜20の1価の炭化水素基、置換若しくは非置換の炭素数1〜20のオキシ炭化水素基又は置換若しくは非置換の炭素数2〜20のカルボニルオキシ炭化水素基である。R2及び1若しくは2のR3のうちの2つ以上は、互いに合わせられ、これらが結合する炭素原子又は原子鎖と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成していてもよい。R6は、水素原子又はメチル基である。R7、R8及びR9は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基若しくは炭素数1〜20の1価の有機基である。1又は複数のR7及びR8並びにR9のうちの2つ以上は、互いに合わせられ、これらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成していてもよい。aは、1〜4の整数である。aが2以上の場合、複数のR7は同一でも異なっていてもよく、複数のR8は同一でも異なっていてもよい。Lは、単結合又は炭素数1〜20の2価の有機基である。 In the above formula (i-2), R 2 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. X is C(R 3 ) 2 or NR 3 . R 3 is each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted oxyhydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted Is a carbonyloxy hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms. Two or more of R 2 and R 3 of 1 or 2 may be combined with each other to form a ring structure having 3 to 20 ring members which is configured with a carbon atom or an atom chain to which they are bonded. R 6 is a hydrogen atom or a methyl group. R 7 , R 8 and R 9 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. Two or more of one or more of R 7 and R 8 and R 9 may be combined with each other to form a ring structure having 3 to 20 ring members which is configured with the carbon atom to which they are bonded. a is an integer of 1 to 4. When a is 2 or more, a plurality of R 7 may be the same or different, and a plurality of R 8 may be the same or different. L is a single bond or a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
上記式(i−3)中、R2は、置換又は非置換の炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。Xは、C(R3)2又はNR3である。R3は、それぞれ独立して、水素原子、置換若しくは非置換の炭素数1〜20の1価の炭化水素基、置換若しくは非置換の炭素数1〜20のオキシ炭化水素基又は置換若しくは非置換の炭素数2〜20のカルボニルオキシ炭化水素基である。R2及び1若しくは2のR3のうちの2つ以上は、互いに合わせられ、これらが結合する炭素原子又は原子鎖と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成していてもよい。R10は、水素原子又はメチル基である。Lは、単結合又は炭素数1〜20の2価の有機基である。 In the above formula (i-3), R 2 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. X is C(R 3 ) 2 or NR 3 . R 3 is each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted oxyhydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted Is a carbonyloxy hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms. Two or more of R 2 and R 3 of 1 or 2 may be combined with each other to form a ring structure having 3 to 20 ring members which is configured with a carbon atom or an atom chain to which they are bonded. R 10 is a hydrogen atom or a methyl group. L is a single bond or a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
上記式(i−4)中、R2は、置換又は非置換の炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。Xは、C(R3)2又はNR3である。R3は、それぞれ独立して、水素原子、置換若しくは非置換の炭素数1〜20の1価の炭化水素基、置換若しくは非置換の炭素数1〜20のオキシ炭化水素基又は置換若しくは非置換の炭素数2〜20のカルボニルオキシ炭化水素基である。R2及び1若しくは2のR3のうちの2つ以上は、互いに合わせられ、これらが結合する炭素原子又は原子鎖と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成していてもよい。R11は、水素原子又はメチル基である。Lは、単結合又は炭素数1〜20の2価の有機基である。 In the above formula (i-4), R 2 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. X is C(R 3 ) 2 or NR 3 . R 3 is each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted oxyhydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted Is a carbonyloxy hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms. Two or more of R 2 and R 3 of 1 or 2 may be combined with each other to form a ring structure having 3 to 20 ring members which is configured with a carbon atom or an atom chain to which they are bonded. R 11 is a hydrogen atom or a methyl group. L is a single bond or a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
上記式(i−5)中、Xは、C(R3)2又はNR3である。R3は、それぞれ独立して、水素原子、置換若しくは非置換の炭素数1〜20の1価の炭化水素基、置換若しくは非置換の炭素数1〜20のオキシ炭化水素基又は置換若しくは非置換の炭素数2〜20のカルボニルオキシ炭化水素基である。XがC(R3)2の場合、2のR3は、互いに合わせられ、これらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成していてもよい。R6’は、水素原子又はメチル基である。R7’及びR8’は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基若しくは炭素数1〜20の1価の有機基である。1又は複数のR7’及びR8’のうちの2つ以上は、互いに合わせられ、これらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成していてもよい。a’は、1〜4の整数である。a’が2以上の場合、複数のR7’は同一でも異なっていてもよく、複数のR8’は同一でも異なっていてもよい。 In the above formula (i-5), X is C(R 3 ) 2 or NR 3 . R 3 is each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted oxyhydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted Is a carbonyloxy hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms. When X is C (R 3) 2, 2 of R 3 may be combined together, may form a ring structure composed of ring members 3 to 20 together with the carbon atoms to which they are attached. R 6′ is a hydrogen atom or a methyl group. R 7′ and R 8′ are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. Two or more of one or a plurality of R 7′ and R 8′ may be combined with each other to form a ring structure having 3 to 20 ring members which is configured with the carbon atom to which they are bonded. a′ is an integer of 1 to 4. When a'is 2 or more, plural R 7 's may be the same or different, and plural R 8 's may be the same or different.
上記R6’としては、化合物(i−5)の共重合性の観点から、水素原子が好ましい。 From the viewpoint of the copolymerizability of the compound (i-5), R 6′ is preferably a hydrogen atom.
上記R7’及びR8’で表される炭素数1〜20の1価の有機基としては、例えば上記Lで表される炭素数1〜20の2価の有機基として例示したものに1個の水素原子を加えた基等が挙げられる。 Examples of the C 1-20 monovalent organic group represented by R 7′ and R 8′ include those exemplified as the C 1-20 divalent organic group represented by L above. Examples thereof include groups to which individual hydrogen atoms have been added.
上記R7’及びR8’としては、上述の剛直性をより高める観点から、水素原子が好ましい。 As R 7′ and R 8′ , a hydrogen atom is preferable from the viewpoint of further enhancing the rigidity described above.
上記1又は複数のR7’及びR8’のうちの2つ以上が互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造としては、例えば上記式(i−2においてR7、R8及びR9が構成してもよい環構造として例示した環構造と同様の環構造等が挙げられる。 Examples of the ring structure having 3 to 20 ring members in which two or more of the above-mentioned one or more R 7′ and R 8′ are combined with each other and combined with the carbon atom to which they are bonded include, for example, the above formula (i-2 The same ring structure as the ring structure exemplified as the ring structure which may be formed by R 7 , R 8 and R 9 in the above.
上記a’としては、1及び2が好ましく、1がより好ましい。 As a ′ , 1 and 2 are preferable, and 1 is more preferable.
上記化合物(I)としては、化合物(I−1)として下記式(i−1−1)〜(i−1−6)で表される化合物が好ましく、化合物(I−2)として下記式(i−2−1)〜(i−2−3)で表される化合物が好ましく、化合物(I−3)として下記式(i−3−1及び(i−3−2)で表される化合物が好ましく、化合物(I−4)として下記式(i−4−1)及び(i−4−2)で表される化合物が好ましく、化合物(I−5)として下記式(i−5−1)及び(i−5−2)で表される化合物が好ましい。
上記式(i−1−1)〜(i−1−6)中、R5は、上記式(i−1)と同義である。
上記式(i−2−1)〜(i−2−3)中、R6は、上記式(i−2)と同義である。
上記式(i−3−1)及び(i−3−2)中、R10は、上記式(i−3)と同義である。
上記式(i−4−1)及び(i−4−2)中、R11は、上記式(i−4)と同義である。
上記式(i−5−1)及び(i−5−2)中、R6’は、上記式(i−5)と同義である。
In the formulas (i-1-1) to (i-1-6), R 5 has the same meaning as in the formula (i-1).
In the above formulas (i-2-1) to (i-2-3), R 6 has the same meaning as the above formula (i-2).
In the above formulas (i-3-1) and (i-3-2), R 10 has the same meaning as in the above formula (i-3).
In the formulas (i-4-1) and (i-4-2), R 11 has the same meaning as in the formula (i-4).
In the above formulas (i-5-1) and (i-5-2), R 6′ has the same meaning as in the above formula (i-5).
上記化合物(I)は、例えば、化合物(I)が下記式(1’−a)で表される化合物(以下、化合物(I’−a)ともいう)の場合、下記スキームで示されるように、下記式(a)で表される化合物(以下、化合物(a)ともいう)と、下記式(b)で表される化合物(以下、化合物(b)ともいう)とを、炭酸カリウム、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等の塩基存在下、アセトニトリル等の溶媒中で、脱ハロゲン化水素縮合反応させることにより製造することができる。 When the compound (I) is, for example, a compound represented by the following formula (1′-a) (hereinafter, also referred to as compound (I′-a)), the compound (I) is represented by the following scheme. , A compound represented by the following formula (a) (hereinafter, also referred to as compound (a)) and a compound represented by the following formula (b) (hereinafter, also referred to as compound (b)) with potassium carbonate, 1 , 4-diazabicyclo[2.2.2]octane and the like in the presence of a base and the like in a solvent such as acetonitrile and the like, and can be produced by a dehydrohalogenation condensation reaction.
上記式(a)、(b)及び(1’−a)中、R1’は、重合性基を含む炭素数2〜19の1価の基である。R2は、置換又は非置換の炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。R1及びR2は、互いに合わせられ、R1が結合する酸素原子及びR2が結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成していてもよい。X’は、CR3又はNである。R3は、置換若しくは非置換の炭素数1〜20の1価の炭化水素基又は置換若しくは非置換の炭素数1〜20の1価のオキシ炭化水素基である。R4は、置換若しくは非置換の炭素数1〜20の1価の炭化水素基又は置換若しくは非置換の炭素数1〜20の1価のオキシ炭化水素基である。R2、R3及びR4のうちの2つ以上は、互いに合わせられ、これらが結合する炭素原子又は原子鎖と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成していてもよい。Zは、−CO−又は−SO2−である。Yは、ハロゲン原子である。 In the formulas (a), (b) and (1′-a), R 1′ is a monovalent group having 2 to 19 carbon atoms and containing a polymerizable group. R 2 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R 1 and R 2 may be combined with each other to form a ring structure having 3 to 20 ring members, which is composed of an oxygen atom to which R 1 is bonded and a carbon atom to which R 2 is bonded. X′ is CR 3 or N. R 3 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a substituted or unsubstituted monovalent oxyhydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R 4 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a substituted or unsubstituted monovalent oxyhydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Two or more of R 2 , R 3 and R 4 may be combined with each other to form a ring structure having 3 to 20 ring members which is configured with a carbon atom or an atom chain to which they are bonded. Z is, -CO- or -SO 2 - is. Y is a halogen atom.
上記製造方法によれば、化合物(I)を簡便かつ収率よく製造することができる。 According to the above production method, compound (I) can be produced simply and in good yield.
上記Yで表されるハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。これらの中で、化合物(I)の合成容易性の観点から塩素原子が好ましい。 Examples of the halogen atom represented by Y include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Of these, a chlorine atom is preferred from the viewpoint of ease of synthesis of compound (I).
上記製造方法によれば、上記化合物(I’−a)以外の化合物(I)についても、上記化合物(I’−a)と同様に合成することができる。 According to the above production method, the compound (I) other than the above compound (I′-a) can be synthesized in the same manner as the above compound (I′-a).
[A]重合体における構造単位(I)の含有割合の下限としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、5モル%が好ましく、10モル%がより好ましく、15モル%がさらに好ましく、30モル%が特に好ましい。上記含有割合の上限としては、90モル%が好ましく、80モル%がより好ましく、70モル%がさらに好ましく、60モル%が特に好ましい。構造単位(I)の含有割合を上記範囲とすることで、当該感放射線性樹脂組成物のLWR性能及びMEEF性能をより向上させることができる。 The lower limit of the content ratio of the structural unit (I) in the polymer [A] is preferably 5 mol%, more preferably 10 mol%, and 15 mol% with respect to all the structural units constituting the polymer [A]. Is more preferable, and 30 mol% is particularly preferable. The upper limit of the content ratio is preferably 90 mol%, more preferably 80 mol%, further preferably 70 mol%, particularly preferably 60 mol%. By setting the content ratio of the structural unit (I) within the above range, the LWR performance and MEEF performance of the radiation-sensitive resin composition can be further improved.
[構造単位(II)]
構造単位(II)は、酸解離性基を含む構造単位である(但し、構造単位(I)に該当するものを除く)。「酸解離性基」とは、カルボキシ基、フェノール性水酸基の水素原子を置換する基であって、酸の作用により解離する基をいう。[A]重合体が構造単位(II)を有することで、当該感放射線性樹脂組成物の感度をより高めることができ、結果として、LWR性能及びMEEF性能をより向上させることができる。
[Structural unit (II)]
The structural unit (II) is a structural unit containing an acid dissociable group (provided that the structural unit (I) is excluded). The "acid-dissociable group" means a group that substitutes a hydrogen atom of a carboxy group or a phenolic hydroxyl group and is dissociated by the action of an acid. When the polymer [A] has the structural unit (II), the sensitivity of the radiation-sensitive resin composition can be further increased, and as a result, the LWR performance and the MEEF performance can be further improved.
構造単位(II)としては、例えば下記式(3−1)で表される構造単位(以下、「構造単位(II−1)」ともいう)、下記式(3−2)で表される構造単位(以下、「構造単位(II−2)」ともいう)等が挙げられる。 As the structural unit (II), for example, a structural unit represented by the following formula (3-1) (hereinafter, also referred to as “structural unit (II-1)”), a structure represented by the following formula (3-2) A unit (henceforth "structural unit (II-2)") etc. are mentioned.
上記式(3−1)中、R12は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。R13は、炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。R14及びR15は、それぞれ独立して炭素数1〜20の1価の炭化水素基であるか、又はこれらの基が互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される炭素数3〜20の脂環構造を表す。
上記式(3−2)中、R16は、水素原子又はメチル基である。L1は、単結合、−CCOO−又は−CONH−である。R17は、水素原子又は炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。R18及びR19は、それぞれ独立して、炭素数1〜20の1価の炭化水素基又は炭素数1〜20の1価のオキシ炭化水素基である。
In the above formula (3-1), R 12 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. R 13 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R<14> and R< 15 > are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or 3 to 20 carbon atoms in which these groups are combined with each other and are combined with the carbon atom to which they are bonded. Represents the alicyclic structure of.
In the above formula (3-2), R 16 is a hydrogen atom or a methyl group. L 1 is a single bond, —CCOO— or —CONH—. R 17 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R 18 and R 19 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a monovalent oxyhydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
上記R12としては、構造単位(II)を与える単量体の共重合性の観点から、水素原子及びメチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
上記R16としては、構造単位(II)を与える単量体の共重合性の観点から、水素原子が好ましい。
From the viewpoint of the copolymerizability of the monomer giving the structural unit (II), R 12 is preferably a hydrogen atom and a methyl group, and more preferably a methyl group.
From the viewpoint of the copolymerizability of the monomer giving the structural unit (II), R 16 is preferably a hydrogen atom.
上記R13〜R15及びR17〜R19で表される炭素数1〜20の1価の炭化水素基としては、例えば上記式(1)におけるR2及びR3の炭化水素基として例示したものと同様の基等が挙げられる。 Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 13 to R 15 and R 17 to R 19 are exemplified as the hydrocarbon groups of R 2 and R 3 in the above formula (1). The same groups as those mentioned above can be mentioned.
上記式(3−1)におけるこれらの基が互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される炭素数3〜20の脂環構造としては、例えば
シクロプロパン構造、シクロブタン構造、シクロペンタン構造、シクロヘキサン構造、シクロヘプタン構造、シクロオクタン構造等の単環のシクロアルカン構造;
ノルボルナン構造、アダマンタン構造、トリシクロデカン構造、テトラシクロドデカン構造等の多環のシクロアルカン構造などが挙げられる。
Examples of the alicyclic structure having 3 to 20 carbon atoms, which is formed by combining these groups in the above formula (3-1) with each other and combining them with each other, include a cyclopropane structure, a cyclobutane structure, a cyclopentane structure, and cyclohexane. Structures, cycloheptane structures, cyclooctane structures, and other monocyclic cycloalkane structures;
Examples thereof include polycyclic cycloalkane structures such as a norbornane structure, an adamantane structure, a tricyclodecane structure, and a tetracyclododecane structure.
上記式R18及びR19で表される炭素数1〜20の1価のオキシ炭化水素基としては、例えば上記式(1)におけるR3のオキシ炭化水素基として例示したものと同様の基等が挙げられる。 Examples of the monovalent oxyhydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by the above formulas R 18 and R 19 include the same groups as those exemplified as the oxyhydrocarbon group for R 3 in the above formula (1). Are listed.
構造単位(II−1)としては下記式(3−1−1)〜(3−1−5)で表される構造単位(以下、「構造単位(II−1−1)〜(II−1−5)」ともいう)が好ましい。
構造単位(II−2)としては、下記式(3−2−1)で表される構造単位(以下、「構造単位(II−2−1)」ともいう)が好ましい。
As the structural unit (II-1), structural units represented by the following formulas (3-1-1) to (3-1-5) (hereinafter, “structural units (II-1-1) to (II-1) -5)" is also preferable).
As the structural unit (II-2), a structural unit represented by the following formula (3-2-1) (hereinafter, also referred to as “structural unit (II-2-1)”) is preferable.
上記式(3−1−1)〜(3−1−5)中、R12〜R15は、上記式(3−1)と同義である。R13’、R14’及びR15’は、それぞれ独立して、炭素数1〜10の1価の鎖状炭化水素基である。npは、それぞれ独立して、1〜4の整数である。
上記式(3−2−1)中、R16〜R19は、上記式(3−2)と同義である。
In the formulas (3-1-1) to (3-1-5), R 12 to R 15 have the same meanings as in the formula (3-1). R 13′ , R 14′ and R 15′ are each independently a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. n p is each independently an integer of 1 to 4.
In the formula (3-2-1), R 16 to R 19 have the same meaning as in the formula (3-2).
構造単位(II−1−1)〜(II−1−5)としては、例えば下記式で表される構造単位等が挙げられる。 Examples of the structural units (II-1-1) to (II-1-5) include structural units represented by the formulas below.
上記式中、R12は、上記式(3−1)と同義である。 In the above formula, R 12 has the same meaning as in the above formula (3-1).
構造単位(II−1)としては、構造単位(II−1−2)が好ましく、1−アルキル−1−シクロペンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位がより好ましく、1−メチル−1−シクロペンチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位がさらに好ましい。 As the structural unit (II-1), the structural unit (II-1-2) is preferable, a structural unit derived from 1-alkyl-1-cyclopentyl(meth)acrylate is more preferable, and 1-methyl-1-cyclopentyl( Structural units derived from (meth)acrylate are more preferred.
上記構造単位(II−2)としては例えば下記式で表される構造単位等が挙げられる。 Examples of the structural unit (II-2) include structural units represented by the following formula.
上記式中、R16は、上記式(3−2)と同義である。 In the above formula, R 16 has the same meaning as in the above formula (3-2).
構造単位(II−2)としては、p−(1−(シクロヘキシルエトキシ)エトキシ)スチレンに由来する構造単位が好ましい。 As the structural unit (II-2), a structural unit derived from p-(1-(cyclohexylethoxy)ethoxy)styrene is preferable.
構造単位(II)の含有割合の下限としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、10モル%が好ましく、20モル%がより好ましく、35モル%がさらに好ましい。上記含有割合の上限としては、90モル%が好ましく、80モル%がより好ましく、70モル%がさらに好ましい。構造単位(II)の含有割合を上記範囲とすることで、当該感放射線性樹脂組成物の感度をさらに高めることができ、結果として、LWR性能及びMEEF性能をさらに向上させることができる。 The lower limit of the content of the structural unit (II) is preferably 10 mol%, more preferably 20 mol%, and even more preferably 35 mol% based on all structural units constituting the polymer [A]. The upper limit of the content is preferably 90 mol%, more preferably 80 mol%, and even more preferably 70 mol%. By setting the content ratio of the structural unit (II) in the above range, the sensitivity of the radiation-sensitive resin composition can be further enhanced, and as a result, the LWR performance and the MEEF performance can be further improved.
[構造単位(III)]
構造単位(III)は、ラクトン構造、環状カーボネート構造及びスルトン構造からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む構造単位である(但し、構造単位(I)に該当するものを除く)。[A]重合体は、構造単位(III)をさらに有することで、現像液への溶解性を適度に調整することができる。また、当該感放射線性樹脂組成物から形成されるレジストパターンの基板への密着性を向上させることができる。ここで、ラクトン構造とは、−O−C(O)−で表される基を含む環(ラクトン環)を有する構造をいう。また、環状カーボネート構造とは、−O−C(O)−O−で表される基を含む環(環状カーボネート環)を有する構造をいう。スルトン構造とは、−O−S(O)2−で表される基を含む環(スルトン環)を有する構造をいう。
[Structural unit (III)]
The structural unit (III) is a structural unit containing at least one selected from the group consisting of a lactone structure, a cyclic carbonate structure and a sultone structure (provided that the structural unit (I) is excluded). When the polymer [A] further has the structural unit (III), the solubility in a developing solution can be appropriately adjusted. Further, the adhesion of the resist pattern formed from the radiation-sensitive resin composition to the substrate can be improved. Here, the lactone structure refers to a structure having a ring (lactone ring) containing a group represented by —O—C(O)—. Further, the cyclic carbonate structure refers to a structure having a ring (cyclic carbonate ring) containing a group represented by -OC(O)-O-. The sultone structure refers to a structure having a ring (sultone ring) containing a group represented by -OS(O) 2- .
構造単位(III)としては、例えば、下記式で表される構造単位等が挙げられる。 Examples of the structural unit (III) include structural units represented by the following formula.
上記式中、R20は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。 In the above formula, R 20 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
上記R20としては、構造単位(III)を与える単量体の共重合性の観点から、水素原子及びメチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。 From the viewpoint of the copolymerizability of the monomer giving the structural unit (III), R 20 is preferably a hydrogen atom and a methyl group, and more preferably a methyl group.
構造単位(III)としては、これらの中で、ラクトン構造を含む構造単位が好ましく、ノルボルナンラクトン構造を含む構造単位がより好ましく、ノルボルナンラクトン−イル(メタ)アクリレートに由来する構造単位がさらに好ましい。 Among these, as the structural unit (III), a structural unit containing a lactone structure is preferable, a structural unit containing a norbornane lactone structure is more preferable, and a structural unit derived from norbornane lactone-yl(meth)acrylate is further preferable.
[A]重合体が構造単位(III)を有する場合、構造単位(III)の含有割合の下限としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、5モル%が好ましく、10モル%がより好ましい。上記含有割合の上限としては、70モル%が好ましく、40モル%がより好ましい。構造単位(III)の含有割合を上記範囲とすることで、[A]重合体は、現像液への溶解性をより適度に調整することができる。また、当該感放射線性樹脂組成物から形成されるレジストパターンの基板への密着性をより向上させることができる。 When the polymer [A] has the structural unit (III), the lower limit of the content of the structural unit (III) is preferably 5 mol% based on all the structural units constituting the polymer [A]. Mol% is more preferred. The upper limit of the content ratio is preferably 70 mol%, more preferably 40 mol%. When the content of the structural unit (III) is within the above range, the solubility of the polymer [A] in the developing solution can be adjusted more appropriately. Further, the adhesion of the resist pattern formed from the radiation sensitive resin composition to the substrate can be further improved.
[構造単位(IV)]
構造単位(IV)、極性基を含む構造単位(IV)を有する構造単位である。[A]重合体が構造単位(IV)をさらに有することで、[A]重合体と、[B]酸発生体等の他の成分との相溶性が向上するため、当該感放射線性樹脂組成物のLWR性能及びMEEF性能をより向上させることができる。上記極性基としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、スルホンアミド基、シアノ基、ニトロ基等が挙げられる。構造単位(IV)としては、例えば下記式で表される構造単位等が挙げられる。
[Structural unit (IV)]
A structural unit having the structural unit (IV) and the structural unit (IV) containing a polar group. When the polymer [A] further has the structural unit (IV), the compatibility of the polymer [A] with other components such as the acid generator [B] is improved, and thus the radiation-sensitive resin composition. It is possible to further improve the LWR performance and MEEF performance of the product. Examples of the polar group include a hydroxy group, a carboxy group, an amino group, a sulfonamide group, a cyano group, and a nitro group. Examples of the structural unit (IV) include structural units represented by the formulas below.
上記式中、R21は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。 In the above formula, R 21 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
[A]重合体が構造単位(IV)を有する場合、構造単位(IV)の含有割合の上限としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、30モル%が好ましく、10モル%がより好ましい。 When the polymer [A] has the structural unit (IV), the upper limit of the content ratio of the structural unit (IV) is preferably 30 mol% based on all structural units constituting the polymer [A]. Mol% is more preferred.
[その他の構造単位]
[A]重合体は、構造単位(I)〜(IV)以外にも、その他の構造単位を有してもよい。[A]重合体がその他の構造単位を有する場合、上記その他の構造単位の含有割合の上限としては、20モル%が好ましく、10モル%がより好ましい。
[Other structural units]
The polymer [A] may have other structural units in addition to the structural units (I) to (IV). When the polymer [A] has other structural units, the upper limit of the content of the other structural units is preferably 20 mol% and more preferably 10 mol%.
[A]重合体の含有量の下限としては、当該放射線性樹脂組成物中の全固形分に対して、70質量%が好ましく、80質量%がより好ましく、85質量%がさらに好ましい。 The lower limit of the content of the polymer [A] is preferably 70% by mass, more preferably 80% by mass, and even more preferably 85% by mass, based on the total solids in the radioactive resin composition.
<[A]重合体の合成方法>
[A]重合体は、例えば、各構造単位を与える単量体を、ラジカル重合開始剤等を用い、適当な溶媒中で重合することにより合成できる。
<Method of synthesizing [A] polymer>
The polymer [A] can be synthesized, for example, by polymerizing a monomer giving each structural unit in a suitable solvent using a radical polymerization initiator or the like.
上記ラジカル重合開始剤としては、例えば
アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビスイソブチレート等のアゾ系ラジカル開始剤;
ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等の過酸化物系ラジカル開始剤などが挙げられる。
これらの中で、AIBN及びジメチル2,2’−アゾビスイソブチレートが好ましく、AIBNがより好ましい。これらのラジカル開始剤は1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
Examples of the radical polymerization initiator include azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis(2-cyclopropyl). Azo radical initiators such as propionitrile), 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl 2,2'-azobisisobutyrate;
Examples thereof include peroxide radical initiators such as benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide and cumene hydroperoxide.
Of these, AIBN and dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate are preferable, and AIBN is more preferable. These radical initiators can be used alone or in combination of two or more.
上記重合に使用される溶媒としては、例えば
n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等のアルカン類;
シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン、ノルボルナン等のシクロアルカン類;
ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン等の芳香族炭化水素類;
クロロブタン類、ブロモヘキサン類、ジクロロエタン類、ヘキサメチレンジブロミド、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;
酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、プロピオン酸メチル等の飽和カルボン酸エステル類;
アセトン、メチルエチルケトン、4−メチル−2−ペンタノン、2−ヘプタノン等のケトン類;
テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン類、ジエトキシエタン類等のエーテル類;
メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、4−メチル−2−ペンタノール等のアルコール類などが挙げられる。これらの重合に使用される溶媒は、1種単独で又は2種以上を併用してもよい。
Examples of the solvent used in the above polymerization include alkanes such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, and n-decane;
Cycloalkanes such as cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, decalin, norbornane;
Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene;
Halogenated hydrocarbons such as chlorobutanes, bromohexanes, dichloroethanes, hexamethylene dibromide and chlorobenzene;
Saturated carboxylic acid esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, methyl propionate;
Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, 4-methyl-2-pentanone, 2-heptanone;
Ethers such as tetrahydrofuran, dimethoxyethane and diethoxyethane;
Examples thereof include alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol and 4-methyl-2-pentanol. The solvents used in these polymerizations may be used alone or in combination of two or more.
上記重合における反応温度の下限としては、40℃が好ましく、50℃がより好ましい。上記反応温度の上限としては、150℃が好ましく、120℃がより好ましい。重合における反応時間の下限としては、1時間が好ましく、2時間がより好ましい。上記反応時間の上限としては、48時間が好ましく、24時間がより好ましい。 The lower limit of the reaction temperature in the above polymerization is preferably 40°C, more preferably 50°C. The upper limit of the reaction temperature is preferably 150°C, more preferably 120°C. The lower limit of the reaction time in the polymerization is preferably 1 hour, more preferably 2 hours. The upper limit of the reaction time is preferably 48 hours, more preferably 24 hours.
[A]重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)の下限としては、1,000が好ましく、2,000がより好ましく、3,000がさらに好ましく、4,000が特に好ましい。上記Mwの上限としては、50,000が好ましく、30,000がより好ましく、20,000がさらに好ましく、10,000が特に好ましい。[A]重合体のMwを上記範囲とすることで、当該感放射線性樹脂組成物の塗布性を向上させることができる。[A]重合体のMwが上記下限未満であると十分な耐熱性を有するレジストパターンが得られない場合がある。[A]重合体のMwが上記上限を超えると、レジスト膜の現像性が低下する場合がある。 The lower limit of the polystyrene reduced weight average molecular weight (Mw) of the polymer [A] by gel permeation chromatography (GPC) is preferably 1,000, more preferably 2,000, still more preferably 3,000, and 4, 000 is particularly preferred. The upper limit of Mw is preferably 50,000, more preferably 30,000, further preferably 20,000, particularly preferably 10,000. By setting the Mw of the polymer [A] within the above range, the coating property of the radiation-sensitive resin composition can be improved. If the Mw of the polymer [A] is less than the above lower limit, a resist pattern having sufficient heat resistance may not be obtained. If the Mw of the polymer [A] exceeds the above upper limit, the developability of the resist film may decrease.
[A]重合体のGPCによるポリスチレン換算数平均分子量(Mn)に対するMwの比(Mw/Mn)の上限としては、通常、5であり、3が好ましく、2がさらに好ましく、1.5が特に好ましい。上記比の下限としては、通常、1である。 The upper limit of the ratio (Mw/Mn) of Mw to polystyrene-reduced number average molecular weight (Mn) of the polymer [A] by GPC is usually 5, preferably 3, 3 is more preferable, and 1.5 is particularly preferable. preferable. The lower limit of the ratio is usually 1.
本明細書における重合体のMw及びMnは、以下の条件によるゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定される値である。
GPCカラム:東ソー社の「G2000HXL」2本、「G3000HXL」1本、「G4000HXL」1本
カラム温度:40℃
溶出溶媒:テトラヒドロフラン
流速:1.0mL/分
試料濃度:1.0質量%
試料注入量:100μL
検出器:示差屈折計
標準物質:単分散ポリスチレン
The Mw and Mn of the polymer in the present specification are values measured using gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
GPC column: 2 "G2000HXL", 1 "G3000HXL", 1 "G4000HXL" from Tosoh Corp. Column temperature: 40°C
Elution solvent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL/min Sample concentration: 1.0% by mass
Sample injection volume: 100 μL
Detector: Differential refractometer Standard substance: Monodisperse polystyrene
<[B]酸発生体>
[B]酸発生体は、露光により酸を発生する物質である。この発生した酸により[A]重合体等が有する酸解離性基が解離してカルボキシ基等が生じ、これらの重合体の現像液への溶解性が変化するため、当該感放射線性樹脂組成物から、レジストパターンを形成することができる。当該感放射線性樹脂組成物における[B]酸発生体の含有形態としては、後述するような低分子化合物の形態(以下、適宜「[B]酸発生剤」と称する)でも、重合体の一部として組み込まれた形態でも、これらの両方の形態でもよい。
<[B] acid generator>
The acid generator [B] is a substance that generates an acid upon exposure. The generated acid dissociates the acid dissociable group of the [A] polymer or the like to generate a carboxy group or the like, and the solubility of these polymers in a developing solution is changed. Therefore, the radiation-sensitive resin composition From this, a resist pattern can be formed. The form of the [B] acid generator contained in the radiation-sensitive resin composition may be a low-molecular compound as described below (hereinafter, appropriately referred to as “[B] acid generator”), and it may be included in the polymer. The form incorporated as a part or both forms may be used.
[B]酸発生剤としては、例えばオニウム塩化合物、N−スルホニルオキシイミド化合物、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物等が挙げられる。 Examples of the acid generator [B] include onium salt compounds, N-sulfonyloxyimide compounds, halogen-containing compounds and diazoketone compounds.
オニウム塩化合物としては、例えばスルホニウム塩、テトラヒドロチオフェニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ピリジニウム塩等が挙げられる。 Examples of onium salt compounds include sulfonium salts, tetrahydrothiophenium salts, iodonium salts, phosphonium salts, diazonium salts, pyridinium salts and the like.
[B]酸発生剤の具体例としては、例えば特開2009−134088号公報の段落[0080]〜[0113]に記載されている化合物等が挙げられる。 Specific examples of the acid generator [B] include the compounds described in paragraphs [0080] to [0113] of JP 2009-134088 A.
[B]酸発生剤としては、下記式(4)で表される化合物が好ましい。[B]酸発生剤を下記式(4)で表される化合物とすることで、[A]重合体が有する極性構造との相互作用等により、露光により発生する酸のレジスト膜中の拡散長がより適度に短くなると考えられ、その結果、当該感放射線性樹脂組成物のLWR性能及びMEEF性能をより向上させることができる。 As the acid generator [B], a compound represented by the following formula (4) is preferable. When the acid generator [B] is a compound represented by the following formula (4), the diffusion length of the acid generated by exposure in the resist film due to interaction with the polar structure of the polymer [A] and the like. Is more appropriately shortened, and as a result, the LWR performance and MEEF performance of the radiation-sensitive resin composition can be further improved.
上記式(4)中、Ra1は、環員数6以上の脂環構造を含む1価の基又は環員数6以上の脂肪族複素環構造を含む1価の基である。Ra2は、炭素数1〜10のフッ素化アルカンジイル基である。M+は、1価の感放射線性オニウムカチオンである。 In the above formula (4), R a1 is a monovalent group containing an alicyclic structure having 6 or more ring members or a monovalent group containing an aliphatic heterocyclic structure having 6 or more ring members. R a2 is a fluorinated alkanediyl group having 1 to 10 carbon atoms. M + is a monovalent radiation-sensitive onium cation.
上記Ra1で表される環員数6以上の脂環構造を含む1価の基としては、例えば
シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロドデシル基等の単環のシクロアルキル基;
ノルボルニル基、アダマンチル基、ヒドロキシアダマンチル基、トリシクロデシル基、テトラシクロドデシル基等の多環のシクロアルキル基;
シクロオクテニル基、シクロデセニル基等の単環のシクロアルケニル基;
ノルボルネニル基、トリシクロデセニル基等の多環のシクロアルケニル基等が挙げられる。
The monovalent group containing an alicyclic structure having 6 or more ring members represented by R a1 is, for example, a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclooctyl group, a cyclononyl group, a cyclodecyl group or a cyclododecyl group;
Polycyclic cycloalkyl groups such as norbornyl group, adamantyl group, hydroxyadamantyl group, tricyclodecyl group, tetracyclododecyl group;
A monocyclic cycloalkenyl group such as a cyclooctenyl group or a cyclodecenyl group;
Examples thereof include polycyclic cycloalkenyl groups such as norbornenyl group and tricyclodecenyl group.
上記Ra1で表される環員数6以上の脂肪族複素環構造を含む1価の基としては、例えば
ノルボルナンラクトン−イル基、5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.3.1.13,8]ウンデカン−イル基等のラクトン構造を含む基;
ノルボルナンスルトン−イル基等のスルトン構造を含む基;
オキサシクロヘプチル基、オキサノルボルニル基等の酸素原子含有複素環基;
アザシクロヘキシル基、アザシクロヘプチル基、ジアザビシクロオクタン−イル基等の窒素原子含有複素環基;
チアシクロヘプチル基、チアノルボルニル基等の硫黄原子含有複素環基などが挙げられる。
Examples of the monovalent group containing an aliphatic heterocyclic structure having 6 or more ring members represented by R a1 include, for example, norbornane lactone-yl group and 5-oxo-4-oxatricyclo[4.3.1.1]. 3,8 ] group containing a lactone structure such as undecane-yl group;
A group containing a sultone structure such as a norbornane sultone-yl group;
Oxygen atom-containing heterocyclic group such as oxacycloheptyl group and oxanorbornyl group;
Nitrogen atom-containing heterocyclic group such as azacyclohexyl group, azacycloheptyl group and diazabicyclooctane-yl group;
Examples thereof include a sulfur atom-containing heterocyclic group such as a thiacycloheptyl group and a thianorbornyl group.
上記Ra1で表される基の環員数の下限としては、8が好ましく、9がより好ましく、10がさらに好ましい。上記環員数の上限としては、15が好ましく、14がより好ましく、13がさらに好ましい。上記環員数を上記範囲とすることで、上述の酸の拡散長をさらに適度に短くすることができる。 The lower limit of the number of ring members of the group represented by R a1 is preferably 8, more preferably 9, and even more preferably 10. The upper limit of the number of ring members is preferably 15, more preferably 14 and even more preferably 13. By setting the number of ring members in the above range, the diffusion length of the acid can be further appropriately shortened.
上記Ra1としては、これらの中で、環員数9以上の脂環構造を含む1価の基、環員数9以上の脂肪族複素環構造を含む1価の基が好ましく、アダマンチル基、ヒドロキシアダマンチル基、ノルボルナンラクトン−イル基及び5−オキソ−4−オキサトリシクロ[4.3.1.13,8]ウンデカン−イル基がより好ましく、アダマンチル基がさらに好ましい。 Among them, the R a1 is preferably a monovalent group containing an alicyclic structure having 9 or more ring members, a monovalent group containing an aliphatic heterocyclic structure having 9 or more ring members, and an adamantyl group or hydroxyadamantyl group. Group, norbornane lactone-yl group and 5-oxo-4-oxatricyclo[4.3.1.1 3,8 ]undecane-yl group are more preferred, and adamantyl group is still more preferred.
上記Ra2で表される炭素数1〜10のフッ素化アルカンジイル基としては、例えばメタンジイル基、エタンジイル基、プロパンジイル基等の炭素数1〜10のアルカンジイル基が有する水素原子の1個以上をフッ素原子で置換した基等が挙げられる。
これらの中で、SO3 −基に隣接する炭素原子にフッ素原子が結合しているフッ素化アルカンジイル基が好ましく、SO3 −基に隣接する炭素原子に2個のフッ素原子が結合しているフッ素化アルカンジイル基がより好ましく、1,1−ジフルオロメタンジイル基、1,1−ジフルオロエタンジイル基、1,1,3,3,3−ペンタフルオロ−1,2−プロパンジイル基、1,1,2,2−テトラフルオロエタンジイル基、1,1,2,2−テトラフルオロブタンジイル基及び1,1,2,2−テトラフルオロヘキサンジイル基がさらに好ましい。
As the fluorinated alkanediyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R a2 , for example, one or more hydrogen atoms contained in the alkanediyl group having 1 to 10 carbon atoms such as methanediyl group, ethanediyl group and propanediyl group. And a group in which is substituted with a fluorine atom.
Among these, SO 3 - fluorinated alkane diyl group which has a fluorine atom to carbon atom is bonded to adjacent groups are preferred, SO 3 - 2 fluorine atoms to the carbon atom adjacent to the group is attached Fluorinated alkanediyl groups are more preferred, 1,1-difluoromethanediyl group, 1,1-difluoroethanediyl group, 1,1,3,3,3-pentafluoro-1,2-propanediyl group, 1,1 ,2,2-Tetrafluoroethanediyl group, 1,1,2,2-tetrafluorobutanediyl group and 1,1,2,2-tetrafluorohexanediyl group are more preferable.
上記M+で表される1価の感放射線性オニウムカチオンは、放射線の照射により分解するカチオンである。露光部では、この感放射線性オニウムカチオンの分解により生成するプロトンと、スルホネートアニオンとからスルホン酸を生じる。上記M+で表される1価の感放射線性オニウムカチオンとしては、例えば硫黄原子、ヨウ素原子を含む感放射線性オニウムカチオンが挙げられる。硫黄原子を含むカチオンとしては、例えばスルホニウムカチオン、テトラヒドロチオフェニウムカチオン等が挙げられ、ヨウ素原子を含むカチオンとしては、例えばヨードニウムカチオン等が挙げられる。これらの中で、下記式(X−1)で表されるカチオン、下記式(X−2)で表されるカチオン及び下記式(X−3)で表されるカチオンが好ましい。 The monovalent radiation-sensitive onium cation represented by M + is a cation that decomposes upon irradiation with radiation. In the exposed area, a sulfonic acid is generated from the proton generated by the decomposition of the radiation-sensitive onium cation and the sulfonate anion. Examples of the monovalent radiation-sensitive onium cation represented by M + include a radiation-sensitive onium cation containing a sulfur atom and an iodine atom. Examples of the cation containing a sulfur atom include a sulfonium cation and tetrahydrothiophenium cation, and examples of the cation containing an iodine atom include an iodonium cation. Among these, a cation represented by the following formula (X-1), a cation represented by the following formula (X-2) and a cation represented by the following formula (X-3) are preferable.
上記式(X−1)中、Ra1、Ra2及びRa3は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換の炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、−OSO2−RP若しくは−SO2−RQであるか、又はこれらの基のうちの2つ以上が互いに合わせられ構成される環構造を表す。RP及びRQは、それぞれ独立して、置換若しくは非置換の炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数5〜25の脂環式炭化水素基又は置換若しくは非置換の炭素数6〜12の芳香族炭化水素基である。k1、k2及びk3は、それぞれ独立して0〜5の整数である。Ra1〜Ra3並びにRP及びRQがそれぞれ複数の場合、複数のRa1〜Ra3並びにRP及びRQはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
上記式(X−2)中、Rb1は、置換若しくは非置換の炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数6〜8の芳香族炭化水素基である。k4は0〜7の整数である。Rb1が複数の場合、複数のRb1は同一でも異なっていてもよく、また、複数のRb1は、互いに合わせられ構成される環構造を表してもよい。
Rb2は、置換若しくは非置換の炭素数1〜7の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数6若しくは7の芳香族炭化水素基である。k5は、0〜6の整数である。Rb2が複数の場合、複数のRb2は同一でも異なっていてもよく、また、複数のRb2は互いに合わせられ構成される環構造を表してもよい。tは、0〜3の整数である。
上記式(X−3)中、Rc1及びRc2は、それぞれ独立して、置換若しくは非置換の炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、−OSO2−RR若しくは−SO2−RSであるか、又はこれらの基のうちの2つ以上が互いに合わせられ構成される環構造を表す。RR及びRSは、それぞれ独立して、置換若しくは非置換の炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数5〜25の脂環式炭化水素基又は置換若しくは非置換の炭素数6〜12の芳香族炭化水素基である。k6及びk7は、それぞれ独立して0〜5の整数である。Rc1、Rc2、RR及びRSがそれぞれ複数の場合、複数のRc1、Rc2、RR及びRSはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
In the above formula (X-1), R a1 , R a2 and R a3 are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group. aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, a or a -OSO 2 -R P or -SO 2 -R Q, or two or more are combined with each other configured ring of these groups .. R P and R Q are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alicyclic hydrocarbon group having 5 to 25 carbon atoms. Alternatively, it is a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms. k1, k2, and k3 are each independently an integer of 0 to 5. When R a1 to R a3 and R P and R Q are each plural, the plural R a1 to R a3 and R P and R Q may be the same or different.
In the above formula (X-2), R b1 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 8 carbon atoms. It is a base. k4 is an integer of 0-7. If R b1 is plural, the plurality of R b1 may be the same or different, and plural R b1 may represent a constructed ring aligned with each other.
R b2 is a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 or 7 carbon atoms. k5 is an integer of 0-6. If R b2 is plural, the plurality of R b2 may be the same or different, and plural R b2 may represent a keyed configured ring structure. t is an integer of 0 to 3.
In the above formula (X-3), R c1 and R c2 are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted C 6 12 aromatic hydrocarbon group, or an -OSO 2 -R R or -SO 2 -R S, or two or more are combined with each other configured ring of these groups. R R and R S are each independently a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alicyclic hydrocarbon group having 5 to 25 carbon atoms. Alternatively, it is a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms. k6 and k7 are each independently an integer of 0 to 5. R c1, R c2, R when R and R S is plural respective plurality of R c1, R c2, R R and R S may have respectively the same or different.
上記Ra1〜Ra3、Rb1、Rb2、Rc1及びRc2で表される非置換の直鎖状のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基等が挙げられる。
上記Ra1〜Ra3、Rb1、Rb2、Rc1及びRc2で表される非置換の分岐状のアルキル基としては、例えばi−プロピル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。
上記Ra1〜Ra3、Rc1及びRc2で表される非置換の芳香族炭化水素基としては、例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基などが挙げられる。
上記Rb1及びRb2で表される非置換の芳香族炭化水素基としては、例えばフェニル基、トリル基、ベンジル基等が挙げられる。
Examples of the unsubstituted linear alkyl group represented by R a1 to R a3 , R b1 , R b2 , R c1 and R c2 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an n-butyl group. Etc.
Examples of the unsubstituted branched alkyl group represented by R a1 to R a3 , R b1 , R b2 , R c1 and R c2 include, for example, i-propyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t A butyl group and the like.
Examples of the unsubstituted aromatic hydrocarbon group represented by R a1 to R a3 , R c1 and R c2 include an aryl group such as a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a mesityl group and a naphthyl group; a benzyl group; Examples thereof include an aralkyl group such as a phenethyl group.
Examples of the unsubstituted aromatic hydrocarbon group represented by R b1 and R b2 include a phenyl group, a tolyl group and a benzyl group.
上記アルキル基及び芳香族炭化水素基が有する水素原子を置換していてもよい置換基としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、アシル基、アシロキシ基等が挙げられる。
これらの中で、ハロゲン原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
Examples of the substituent which may substitute the hydrogen atom of the alkyl group and the aromatic hydrocarbon group include a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, a hydroxy group, a carboxy group and a cyano group. , A nitro group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkoxycarbonyloxy group, an acyl group, an acyloxy group and the like.
Among these, a halogen atom is preferable, and a fluorine atom is more preferable.
上記Ra1〜Ra3、Rb1、Rb2、Rc1及びRc2としては、非置換の直鎖状又は分岐状のアルキル基、フッ素化アルキル基、非置換の1価の芳香族炭化水素基、−OSO2−R”及び−SO2−R”が好ましく、フッ素化アルキル基及び非置換の1価の芳香族炭化水素基がより好ましく、フッ素化アルキル基がさらに好ましい。R”は、非置換の1価の脂環式炭化水素基又は非置換の1価の芳香族炭化水素基である。 The above R a1 to R a3 , R b1 , R b2 , R c1 and R c2 are each an unsubstituted linear or branched alkyl group, a fluorinated alkyl group or an unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group. , -OSO 2 -R "and -SO 2 -R", more preferably a monovalent aromatic hydrocarbon group having a fluorinated alkyl group and unsubstituted, more preferably a fluorinated alkyl group. R″ is an unsubstituted monovalent alicyclic hydrocarbon group or an unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group.
上記式(X−1)におけるk1、k2及びk3としては、0〜2の整数が好ましく、0及び1がより好ましく、0がさらに好ましい。
上記式(X−2)におけるk4としては、0〜2の整数が好ましく、0及び1がより好ましく、1がさらに好ましい。k5としては、0〜2の整数が好ましく、0及び1がより好ましく、0がさらに好ましい。
上記式(X−3)におけるk6及びk7としては、0〜2の整数が好ましく、0及び1がより好ましく、0がさらに好ましい。
As k1, k2 and k3 in the above formula (X-1), an integer of 0 to 2 is preferable, 0 and 1 are more preferable, and 0 is further preferable.
As k4 in the above formula (X-2), an integer of 0 to 2 is preferable, 0 and 1 are more preferable, and 1 is still more preferable. As k5, an integer of 0 to 2 is preferable, 0 and 1 are more preferable, and 0 is further preferable.
As k6 and k7 in the above formula (X-3), integers of 0 to 2 are preferable, 0 and 1 are more preferable, and 0 is further preferable.
上記M+としては、上記式(X−1)で表されるカチオンが好ましく、トリフェニルスルホニウムカチオンがより好ましい。 As M + , a cation represented by the above formula (X-1) is preferable, and a triphenylsulfonium cation is more preferable.
上記式(4)で表される酸発生剤としては、例えば、下記式(4−1)〜(4−15)で表される化合物(以下、「化合物(4−1)〜(4−15)」ともいう)等が挙げられる。 Examples of the acid generator represented by the above formula (4) include compounds represented by the following formulas (4-1) to (4-15) (hereinafter, “compounds (4-1) to (4-15). )”).
上記式(4−1)〜(4−15)中、M+は、上記式(4)と同義である。 In the above formulas (4-1) to (4-15), M + has the same meaning as in the above formula (4).
[B]酸発生剤としては、これらの中でも、オニウム塩化合物が好ましく、スルホニウム塩がより好ましく、化合物(4−1)、化合物(4−2)、化合物(4−12)及び化合物(4−13)がさらに好ましい。 Among these, as the acid generator [B], an onium salt compound is preferable, a sulfonium salt is more preferable, and a compound (4-1), a compound (4-2), a compound (4-12) and a compound (4- 13) is more preferable.
[B]酸発生体が[B]酸発生剤の場合、[B]酸発生体の含有量の下限としては、[A]重合体100質量部に対して、0.1質量部が好ましく、0.5質量部がより好ましく、1質量部がさらに好ましく、3質量部が特に好ましい。上記含有量の上限としては、30質量部が好ましく、20質量部がより好ましく、15質量部がさらに好ましく、10質量部が特に好ましい。[B]酸発生剤の含有量を上記範囲とすることで、当該感放射線性樹脂組成物の感度をより向上させることができる。当該感放射線性樹脂組成物は、[B]酸発生体を1種又は2種以上を含有していてもよい。 When the [B] acid generator is a [B] acid generator, the lower limit of the content of the [B] acid generator is preferably 0.1 parts by mass relative to 100 parts by mass of the [A] polymer, 0.5 parts by mass is more preferable, 1 part by mass is further preferable, and 3 parts by mass is particularly preferable. The upper limit of the content is preferably 30 parts by mass, more preferably 20 parts by mass, further preferably 15 parts by mass, and particularly preferably 10 parts by mass. By setting the content of the acid generator [B] in the above range, the sensitivity of the radiation-sensitive resin composition can be further improved. The radiation-sensitive resin composition may contain one or two or more [B] acid generators.
<[C]酸拡散制御体>
当該感放射線性樹脂組成物は、必要に応じて、[C]酸拡散制御体を含有してもよい。[C]酸拡散制御体は、露光により[B]酸発生体から生じる酸のレジスト膜中における拡散現象を制御し、非露光領域における好ましくない化学反応を抑制する効果を奏する。これにより、当該感放射線性樹脂組成物の解像性がより向上する。また、感放射線性樹脂組成物の貯蔵安定性がさらに向上し、露光から現像処理までの引き置き時間の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に優れた感放射線性樹脂組成物が得られる。[C]酸拡散制御体の当該感放射線性樹脂組成物における含有形態としては、遊離の化合物(以下、適宜「[C]酸拡散制御剤」という)の形態でも、重合体の一部として組み込まれた形態でも、これらの両方の形態でもよい。
<[C] Acid diffusion controller>
The radiation-sensitive resin composition may contain a [C] acid diffusion controller, if necessary. The [C] acid diffusion controller has an effect of controlling the diffusion phenomenon of the acid generated from the [B] acid generator in the resist film by exposure and suppressing an unfavorable chemical reaction in the non-exposed region. This further improves the resolution of the radiation-sensitive resin composition. Further, the storage stability of the radiation-sensitive resin composition is further improved, and it is possible to suppress the change in the line width of the resist pattern due to the variation of the leaving time from the exposure to the development processing, and the radiation sensitivity excellent in the process stability. A resin composition is obtained. As a form of containing the [C] acid diffusion controller in the radiation-sensitive resin composition, even a free compound (hereinafter, appropriately referred to as "[C] acid diffusion controller") is incorporated as a part of the polymer. Both of these forms may be used.
[C]酸拡散制御剤としては、例えば下記式(5)で表される化合物(以下、「含窒素化合物(I)」ともいう)、同一分子内に窒素原子を2個有する化合物(以下、「含窒素化合物(II)」ともいう)、窒素原子を3個有する化合物(以下、「含窒素化合物(III)」ともいう)、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物等が挙げられる。 Examples of the [C] acid diffusion controller include compounds represented by the following formula (5) (hereinafter, also referred to as “nitrogen-containing compound (I)”), compounds having two nitrogen atoms in the same molecule (hereinafter, "Nitrogen-containing compound (II)", compound having three nitrogen atoms (hereinafter, also referred to as "nitrogen-containing compound (III)"), amide group-containing compound, urea compound, nitrogen-containing heterocyclic compound and the like. To be
上記式(5)中、R25、R26及びR27は、それぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、アリール基又はアラルキル基である。 In the above formula (5), R 25 , R 26 and R 27 are each independently a hydrogen atom, an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group, an aryl group or an aralkyl group. ..
含窒素化合物(I)としては、例えばn−ヘキシルアミン等のモノアルキルアミン類;ジ−n−ブチルアミン等のジアルキルアミン類;トリエチルアミン、トリn−ペンチルアミン等のトリアルキルアミン類;アニリン等の芳香族アミン類などが挙げられる。これらの中で、トリアルキルアミン類が好ましく、トリn−ペンチルアミンがより好ましい。 Examples of the nitrogen-containing compound (I) include monoalkylamines such as n-hexylamine; dialkylamines such as di-n-butylamine; trialkylamines such as triethylamine and tri-n-pentylamine; fragrances such as aniline. Group amines and the like can be mentioned. Among these, trialkylamines are preferable, and tri-n-pentylamine is more preferable.
含窒素化合物(II)としては、例えばエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン等が挙げられる。 Examples of the nitrogen-containing compound (II) include ethylenediamine, N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine and the like.
含窒素化合物(III)としては、例えばポリエチレンイミン、ポリアリルアミン等のポリアミン化合物;ジメチルアミノエチルアクリルアミド等の重合体などが挙げられる。 Examples of the nitrogen-containing compound (III) include polyamine compounds such as polyethyleneimine and polyallylamine; polymers such as dimethylaminoethylacrylamide.
アミド基含有化合物としては、例えばホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン等が挙げられる。 Examples of the amide group-containing compound include formamide, N-methylformamide, N,N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N,N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone and N-methylpyrrolidone. To be
ウレア化合物としては、例えば尿素、メチルウレア、1,1−ジメチルウレア、1,3−ジメチルウレア、1,1,3,3−テトラメチルウレア、1,3−ジフェニルウレア、トリブチルチオウレア等が挙げられる。 Examples of the urea compound include urea, methylurea, 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, 1,1,3,3-tetramethylurea, 1,3-diphenylurea and tributylthiourea.
含窒素複素環化合物としては、例えばピリジン、2−メチルピリジン等のピリジン類;N−プロピルモルホリン、N−(ウンデカン−1−イルカルボニルオキシエチル)モルホリン等のモルホリン類;ピラジン、ピラゾール等が挙げられる。これらの中でも、N−(ウンデカン−1−イルカルボニルオキシエチル)モルホリンが好ましい。 Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include pyridines such as pyridine and 2-methylpyridine; morpholines such as N-propylmorpholine and N-(undecan-1-ylcarbonyloxyethyl)morpholine; pyrazine and pyrazole. .. Among these, N-(undecan-1-ylcarbonyloxyethyl)morpholine is preferable.
また上記含窒素有機化合物として、酸解離性基を有する化合物を用いることもできる。このような酸解離性基を有する含窒素有機化合物としては、例えばN−t−ブトキシカルボニルピペリジン、N−t−ブトキシカルボニルイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダゾール、N−(t−ブトキシカルボニル)ジ−n−オクチルアミン、N−(t−ブトキシカルボニル)ジエタノールアミン、N−(t−ブトキシカルボニル)ジシクロヘキシルアミン、N−(t−ブトキシカルボニル)ジフェニルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン、N−t−アミルオキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン等が挙げられる。これらの中でも、N−t−アミルオキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジンが好ましい。 A compound having an acid-dissociable group can also be used as the nitrogen-containing organic compound. Examples of the nitrogen-containing organic compound having such an acid dissociable group include Nt-butoxycarbonylpiperidine, Nt-butoxycarbonylimidazole, Nt-butoxycarbonylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl-2. -Phenylbenzimidazole, N-(t-butoxycarbonyl)di-n-octylamine, N-(t-butoxycarbonyl)diethanolamine, N-(t-butoxycarbonyl)dicyclohexylamine, N-(t-butoxycarbonyl)diphenylamine , Nt-butoxycarbonyl-4-hydroxypiperidine, Nt-amyloxycarbonyl-4-hydroxypiperidine and the like. Among these, Nt-amyloxycarbonyl-4-hydroxypiperidine is preferable.
また、[C]酸拡散制御剤として、露光により感光し弱酸を発生する光崩壊性塩基を用いることもできる。光崩壊性塩基としては、例えば露光により分解して酸拡散制御性を失うオニウム塩化合物等が挙げられる。オニウム塩化合物としては、例えば下記式(6−1)で表されるスルホニウム塩化合物、下記式(6−2)で表されるヨードニウム塩化合物等が挙げられる。 Further, as the [C] acid diffusion controller, a photodegradable base which is exposed to light to generate a weak acid can be used. Examples of the photodegradable base include onium salt compounds that decompose by exposure and lose the acid diffusion controllability. Examples of the onium salt compound include a sulfonium salt compound represented by the following formula (6-1) and an iodonium salt compound represented by the following formula (6-2).
上記式(6−1)及び式(6−2)中、R28〜R32は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基又はハロゲン原子である。E−及びQ−は、それぞれ独立して、OH−、Rβ−COO−、Rβ−SO3 −又は下記式(6−3)で表されるアニオンである。Rβは、アルキル基、アリール基又はアラルキル基である。 In formulas (6-1) and (6-2), R 28 to R 32 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxy group or a halogen atom. E − and Q − are each independently OH − , R β —COO − , R β —SO 3 − or an anion represented by the following formula (6-3). R β is an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group.
上記式(6−3)中、R33は、水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又は炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシ基である。uは、0〜2の整数である。 In the above formula (6-3), R 33 is a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms in which a part or all of hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, or a carbon number of 1. To 12 straight-chain or branched alkoxy groups. u is an integer of 0-2.
上記光崩壊性塩基としては、例えば下記式で表される化合物等が挙げられる。 Examples of the photodegradable base include compounds represented by the following formulae.
上記光崩壊性塩基としては、これらの中で、スルホニウム塩が好ましく、トリアリールスルホニウム塩がより好ましく、トリフェニルスルホニウム塩がさらに好ましく、トリフェニルスルホニウム2,4,6−トリイソプロピルベンゼン−1−スルホネート及びトリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネートが特に好ましい。 Among these, the photo-degradable base is preferably a sulfonium salt, more preferably a triarylsulfonium salt, further preferably a triphenylsulfonium salt, and a triphenylsulfonium 2,4,6-triisopropylbenzene-1-sulfonate. And triphenylsulfonium 10-camphor sulfonate are particularly preferred.
[C]酸拡散制御体が[C]酸拡散制御剤である場合、[C]酸拡散制御体の含有量の下限としては、[A]重合体100質量部に対して、0.1質量部が好ましく、0.5質量部がより好ましく、1質量部がさらに好ましい。上記含有量の上限としては、20質量部が好ましく、15質量部がより好ましく、10質量部がさらに好ましい。[C]酸拡散制御体の含有量を上記範囲とすることで、当該感放射線性樹脂組成物の上述のリソグラフィー性能をより向上させることができる。当該感放射線性樹脂組成物は、[C]酸拡散制御体を1種又は2種以上含有していてもよい。 When the [C] acid diffusion control agent is a [C] acid diffusion control agent, the lower limit of the content of the [C] acid diffusion control agent is 0.1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the [A] polymer. Parts is preferred, 0.5 parts by mass is more preferred, and 1 part by mass is even more preferred. As a maximum of the above-mentioned content, 20 mass parts is preferred, 15 mass parts is more preferred, and 10 mass parts is still more preferred. By setting the content of the acid diffusion controller [C] in the above range, the above-mentioned lithographic performance of the radiation-sensitive resin composition can be further improved. The radiation-sensitive resin composition may contain one or more [C] acid diffusion regulators.
<[D]重合体>
[D]重合体は、[A]重合体よりもフッ素原子含有率(質量%)が大きい重合体である。当該感放射線性組成物が、[D]重合体を含有することで、レジスト膜を形成した際に、膜中の[D]重合体の撥油性的特徴により、その分布がレジスト膜表面近傍で偏在化する傾向があり、液浸露光時における酸発生剤や酸拡散制御剤等が液浸媒体に溶出することを抑制することができる。また、この[D]重合体の撥水性的特徴により、レジスト膜と液浸媒体との前進接触角が所望の範囲に制御でき、バブル欠陥の発生を抑制できる。さらに、レジスト膜と液浸媒体との後退接触角が高くなり、水滴が残らずに高速でのスキャン露光が可能となる。このように当該感放射線性樹脂組成物が[D]重合体を含有することにより、液浸露光法に好適なレジスト膜を形成することができる。
<[D] polymer>
The polymer [D] has a higher fluorine atom content (mass %) than the polymer [A]. Since the radiation-sensitive composition contains the [D] polymer, when the resist film is formed, its distribution is near the surface of the resist film due to the oil-repellent characteristics of the [D] polymer in the film. It tends to be unevenly distributed, and it is possible to suppress the acid generator, the acid diffusion control agent, and the like from eluting into the immersion medium during immersion exposure. Further, due to the water-repellent characteristic of this [D] polymer, the advancing contact angle between the resist film and the immersion medium can be controlled within a desired range, and the occurrence of bubble defects can be suppressed. Further, the receding contact angle between the resist film and the liquid immersion medium is increased, and high-speed scanning exposure is possible without leaving any water droplets. As described above, when the radiation-sensitive resin composition contains the [D] polymer, a resist film suitable for the liquid immersion exposure method can be formed.
[D]重合体のフッ素原子含有率の下限としては、1質量%が好ましく、2質量%がより好ましく、4質量%がさらに好ましく、7質量%が特に好ましい。上記フッ素原子含有率の上限としては、60質量%が好ましく、50質量%がより好ましく、40質量%がさらに好ましく、30質量%が特に好ましい。[D]重合体のフッ素原子含有率を上記範囲とすることで、液浸露光法により好適なレジスト膜を形成することができる。なお重合体のフッ素原子含有率(質量%)は、13C−NMRスペクトル測定により重合体の構造を求め、その構造から算出することができる。 The lower limit of the fluorine atom content of the polymer [D] is preferably 1% by mass, more preferably 2% by mass, further preferably 4% by mass, and particularly preferably 7% by mass. As a maximum of the above-mentioned fluorine atom content rate, 60 mass% is preferred, 50 mass% is more preferred, 40 mass% is still more preferred, and 30 mass% is especially preferred. By setting the fluorine atom content of the polymer [D] within the above range, a suitable resist film can be formed by the liquid immersion exposure method. The fluorine atom content (mass %) of the polymer can be calculated from the structure of the polymer obtained by 13 C-NMR spectrum measurement.
[D]重合体におけるフッ素原子の含有形態は特に限定されず、主鎖、側鎖及び末端のいずれに結合するものでもよいが、フッ素原子を含む構造単位(以下、「構造単位(VII)」ともいう)を有することが好ましい。[D]重合体は、構造単位(VII)以外にも、当該感放射線性樹脂組成物の現像欠陥抑制性向上の観点から、酸解離性基を含む構造単位を有することが好ましい。酸解離性基を含む構造単位としては、例えば、[A]重合体における構造単位(II)等が挙げられる。 The form of the fluorine atom contained in the polymer [D] is not particularly limited and may be bonded to any of the main chain, the side chain and the terminal, but a structural unit containing a fluorine atom (hereinafter, referred to as “structural unit (VII)”). (Also referred to as)) is preferable. In addition to the structural unit (VII), the polymer [D] preferably has a structural unit containing an acid dissociable group from the viewpoint of improving the development defect suppressing property of the radiation-sensitive resin composition. Examples of the structural unit containing an acid dissociable group include the structural unit (II) in the polymer [A].
[D]重合体は、アルカリ解離性基を有することが好ましい。[D]重合体がアルカリ解離性基を有すると、レジスト膜表面をアルカリ現像時に疎水性から親水性に効果的に変えることができ、当該感放射線性樹脂組成物の現像欠陥抑制性が向上する。「アルカリ解離性基」とは、カルボキシ基、ヒドロキシ基等が有する水素原子を置換する基であって、アルカリ水溶液(例えば、23℃の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)中で解離する基をいう。 The polymer [D] preferably has an alkali-dissociable group. When the polymer [D] has an alkali dissociative group, the resist film surface can be effectively changed from hydrophobic to hydrophilic during alkali development, and the development defect suppression of the radiation-sensitive resin composition is improved. .. The “alkali-dissociable group” is a group that substitutes a hydrogen atom of a carboxy group, a hydroxy group, or the like, and dissociates in an alkaline aqueous solution (eg, a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23° C.). Refers to the group
上記構造単位(VII)としては、下記式(7a)で表される構造単位(以下、「構造単位(VIIa)」ともいう)及び下記式(7b)で表される構造単位(以下、「構造単位(VIIb)」ともいう)が好ましい。[D]重合体は、構造単位(VIIa)及び構造単位(VIIb)をそれぞれ1種又は2種以上有していてもよい。 Examples of the structural unit (VII) include a structural unit represented by the following formula (7a) (hereinafter, also referred to as “structural unit (VIIa)”) and a structural unit represented by the following formula (7b) (hereinafter, “structure”). Unit (VIIb)”) is preferred. The polymer [D] may have one type or two or more types of the structural unit (VIIa) and the structural unit (VIIb), respectively.
[構造単位(VIIa)]
構造単位(VIIa)は、下記式(7a)で表される構造単位である。[D]重合体は構造単位(VIIa)を有することでフッ素原子含有率を調整することができる。
[Structural unit (VIIa)]
The structural unit (VIIa) is a structural unit represented by the following formula (7a). The polymer [D] has the structural unit (VIIa), whereby the fluorine atom content can be adjusted.
上記式(7a)中、Rdは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Gは、単結合、酸素原子、硫黄原子、−CO−O−、−SO2−O−NH−、−CO−NH−又は−O−CO−NH−である。Reは、炭素数1〜6の1価のフッ素化鎖状炭化水素基又は炭素数4〜20の1価のフッ素化脂環式炭化水素基である。 In the above formula (7a), R d is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. G represents a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, -CO-O -, - SO 2 -O-NH -, - is CO-NH- or -O-CO-NH-. R e is a monovalent fluorine-cycloaliphatic hydrocarbon group having a monovalent fluorinated chain hydrocarbon group or a 4 to 20 carbon atoms having 1 to 6 carbon atoms.
上記Rdとしては、構造単位(VIIa)を与える単量体の共重合性等の観点から、水素原子及びメチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。 From the viewpoint of the copolymerizability of the monomer giving the structural unit (VIIa) and the like, R d is preferably a hydrogen atom and a methyl group, more preferably a methyl group.
上記Gとしては、−CO−O−、−SO2−O−NH−、−CO−NH−及び−O−CO−NH−が好ましく、−CO−O−がより好ましい。 As the G, -CO-O -, - SO 2 -O-NH -, - CO-NH- and -O-CO-NH- are preferred, -CO-O-are more preferred.
上記Reで表される炭素数1〜6の1価のフッ素化鎖状炭化水素基としては、例えば、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロピル基、パーフルオロn−プロピル基、パーフルオロi−プロピル基、パーフルオロn−ブチル基、パーフルオロi−ブチル基、パーフルオロt−ブチル基、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられる。 Examples of the monovalent fluorinated chain hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R e include, for example, trifluoromethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group, perfluoroethyl group, 2 , 2,3,3,3-pentafluoropropyl group, 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropyl group, perfluoro n-propyl group, perfluoro i-propyl group, perfluoro n-butyl Group, perfluoro i-butyl group, perfluoro t-butyl group, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl group, perfluorohexyl group and the like.
上記Reで表される炭素数4〜20の1価のフッ素化脂環式炭化水素基としては、例えばモノフルオロシクロペンチル基、ジフルオロシクロペンチル基、パーフルオロシクロペンチル基、モノフルオロシクロヘキシル基、ジフルオロシクロペンチル基、パーフルオロシクロヘキシルメチル基、フルオロノルボルニル基、フルオロアダマンチル基、フルオロボルニル基、フルオロイソボルニル基、フルオロトリシクロデシル基、フルオロテトラシクロデシル基等が挙げられる。 Examples of the monovalent fluorinated alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms represented by R e include, for example, monofluorocyclopentyl group, difluorocyclopentyl group, perfluorocyclopentyl group, monofluorocyclohexyl group, difluorocyclopentyl group. , Perfluorocyclohexylmethyl group, fluoronorbornyl group, fluoroadamantyl group, fluorobornyl group, fluoroisobornyl group, fluorotricyclodecyl group, fluorotetracyclodecyl group and the like.
上記Reとしては、これらの中で、フッ素化鎖状炭化水素基が好ましく、2,2,2−トリフルオロエチル基及び1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロピル基がより好ましい。 Of these, R e is preferably a fluorinated chain hydrocarbon group, and is 2,2,2-trifluoroethyl group or 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propyl Groups are more preferred.
[D]重合体が上記構造単位(VIIa)を有する場合、構造単位(VIIa)の含有割合の下限としては、[D]重合体を構成する全構造単位に対して3モル%が好ましく、5モル%がより好ましく、10モル%がさらに好ましい。上記含有割合の上限としては、90モル%が好ましく、70モル%がより好ましく、50モル%がさらに好ましい。構造単位(VIIa)の含有割合を上記範囲とすることで、[D]重合体のフッ素原子含有率をより適度に調整することができる。 When the polymer [D] has the structural unit (VIIa), the lower limit of the content of the structural unit (VIIa) is preferably 3 mol% with respect to all the structural units constituting the polymer [D]. Mol% is more preferable, and 10 mol% is further preferable. The upper limit of the content is preferably 90 mol%, more preferably 70 mol%, and even more preferably 50 mol%. By setting the content ratio of the structural unit (VIIa) in the above range, the fluorine atom content rate of the polymer [D] can be adjusted more appropriately.
[構造単位(VIIb)]
構造単位(VIIb)は、下記式(7b)で表される構造単位である。[D]重合体は構造単位(VIIb)を有することで、フッ素原子含有率を調整すると共に、アルカリ現像前後における撥水性及び親水性をより適度に変化させることができる。
[Structural unit (VIIb)]
The structural unit (VIIb) is a structural unit represented by the following formula (7b). Since the polymer [D] has the structural unit (VIIb), the fluorine atom content can be adjusted and the water repellency and hydrophilicity before and after the alkali development can be changed more appropriately.
上記式(7b)中、Rfは、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。R30は、炭素数1〜20の(v+1)価の炭化水素基、又はこの炭化水素基のR31側の末端に酸素原子、硫黄原子、−NR’−、カルボニル基、−CO−O−若しくは−CO−NH−が結合された構造のものである。R’は、水素原子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基である。R31は、単結合又は炭素数1〜20の2価の有機基である。W1は、単結合又は炭素数1〜20の2価のフッ素化鎖状炭化水素基である。A1は、酸素原子、−NR”−、−CO−O−*又は−SO2−O−*である。R”は、水素原子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基である。*は、R32に結合する部位を示す。R32は、水素原子又は炭素数1〜30の1価の有機基である。vは、1〜3の整数である。但し、vが1の場合、R30は単結合であってもよい。vが2又は3の場合、複数のR31、W1、A1及びR32はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。W1が単結合の場合、R32は、フッ素原子を含む基である。 In the above formula (7b), R f is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. R 30 is a (v+1)-valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an oxygen atom, a sulfur atom, —NR′—, a carbonyl group, —CO—O— at the R 31 side end of this hydrocarbon group. Alternatively, it has a structure in which —CO—NH— is bound. R'is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. R 31 is a single bond or a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. W 1 is a single bond or a divalent fluorinated chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. A 1 represents an oxygen atom, -NR "-, - CO- O- * or -SO 2 -O- * is .R" is a monovalent hydrocarbon group having a hydrogen atom or 1 to 10 carbon atoms .. * Indicates a site that binds to R 32 . R 32 is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms. v is an integer of 1 to 3. However, when v is 1, R 30 may be a single bond. When v is 2 or 3, a plurality of R 31 , W 1 , A 1 and R 32 may be the same or different. When W 1 is a single bond, R 32 is a group containing a fluorine atom.
上記Rfとしては、構造単位(VIIb)を与える単量体の共重合性等の観点から、水素原子及びメチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。 As R f , a hydrogen atom and a methyl group are preferable, and a methyl group is more preferable, from the viewpoint of the copolymerizability of the monomer giving the structural unit (VIIb).
上記R30で表される炭素数1〜20の(v+1)価の炭化水素基としては、例えば、上記式(1)におけるR2として例示した1価の炭化水素基からv個の水素原子を除いた基等が挙げられる。
上記vとしては、1及び2が好ましく、1がより好ましい。
上記R30としては、vが1の場合、単結合及び2価の炭化水素基が好ましく、単結合及びアルカンジイル基がより好ましく、単結合及び炭素数1〜4のアルカンジイル基がさらに好ましく、単結合、メタンジイル基及びプロパンジイル基が特に好ましい。
Examples of the (v+1)-valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 30 include v hydrogen atoms from the monovalent hydrocarbon group exemplified as R 2 in the above formula (1). The removed groups and the like can be mentioned.
As v, 1 and 2 are preferable, and 1 is more preferable.
As R 30 , when v is 1, a single bond and a divalent hydrocarbon group are preferable, a single bond and an alkanediyl group are more preferable, a single bond and an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms are further preferable, Single bonds, methanediyl groups and propanediyl groups are particularly preferred.
上記R31で表される炭素数1〜20の2価の有機基としては、例えば上記式(1−1)〜(2−4)におけるLとして例示した炭素数1〜20の1価の有機基から、1個の水素原子を除いた基等が挙げられる。
上記R31としては、単結合及びラクトン構造を有する基が好ましく、単結合及び多環のラクトン構造を有する基がより好ましく、単結合及びノルボルナンラクトン構造を有する基がより好ましい。
Examples of the divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 31 include monovalent organic groups having 1 to 20 carbon atoms exemplified as L in the above formulas (1-1) to (2-4). The group etc. which removed one hydrogen atom from a group are mentioned.
As R 31 , the group having a single bond and a lactone structure is preferable, the group having a single bond and a polycyclic lactone structure is more preferable, and the group having a single bond and a norbornane lactone structure is more preferable.
上記W1で表される炭素数1〜20の2価のフッ素化鎖状炭化水素基としては、例えば
フルオロメタンジイル基、ジフルオロメタンジイル基、フルオロエタンジイル基、ジフルオロエタンジイル基、テトラフルオロエタンジイル基、ヘキサフルオロプロパンジイル基、オクタフルオロブタンジイル基等のフッ素化アルカンジイル基;
フルオロエテンジイル基、ジフルオロエテンジイル基等のフッ素化アルケンジイル基などが挙げられる。
これらの中で、フッ素化アルカンジイル基が好ましく、ジフルオロメタンジイル基がより好ましい。
Examples of the divalent fluorinated chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by W 1 include fluoromethanediyl group, difluoromethanediyl group, fluoroethanediyl group, difluoroethanediyl group, tetrafluoroethanediyl group. Groups, fluorinated alkanediyl groups such as hexafluoropropanediyl group and octafluorobutanediyl group;
Examples thereof include fluorinated alkenediyl groups such as fluoroethenediyl group and difluoroethenediyl group.
Among these, a fluorinated alkanediyl group is preferable, and a difluoromethanediyl group is more preferable.
上記A1としては、酸素原子、−CO−O−*、−SO2−O−*が好ましく、−CO−O−*がより好ましい。 As the A 1, an oxygen atom, -CO-O - *, - SO 2 -O- * are preferred, -CO-O- * is more preferable.
上記R32で表される炭素数1〜30の1価の有機基としては、例えばアルカリ解離性基、酸解離性基、炭素数1〜30の炭化水素基等が挙げられる。上記R32としては、これらの中で、アルカリ解離性基が好ましい。上記R32をアルカリ解離性基とすることで、アルカリ現像時に、レジスト膜表面を疎水性から親水性により効果的に変えることができ、当該感放射線性樹脂組成物の現像欠陥抑制性がよりに向上する。 Examples of the monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms represented by R 32 include an alkali dissociable group, an acid dissociable group, and a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. Among these, R 32 is preferably an alkali-dissociable group. When R 32 is an alkali dissociative group, the surface of the resist film can be effectively changed from hydrophobic to hydrophilic at the time of alkali development, and the development defect suppressing property of the radiation-sensitive resin composition is further improved. improves.
上記R32がアルカリ解離性基である場合、上記R32としては、下記式(iii)〜(v)で表される基(以下、「基(iii)〜(v)」ともいう)が好ましい。 When R 32 is an alkali dissociable group, R 32 is preferably a group represented by the following formulas (iii) to (v) (hereinafter, also referred to as “groups (iii) to (v)”). ..
上記式(iii)中、R3a及びR3bは、それぞれ独立して炭素数1〜20の1価の有機基であるか、又はこれらの基が互いに合わせられこれらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の脂環構造を表す。 In the above formula (iii), R 3a and R 3b are each independently a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, or these groups are combined with each other and are formed together with a carbon atom to which they are bonded. Represents an alicyclic structure having 3 to 20 ring members.
上記式(iv)中、R3c及びR3dは、それぞれ独立して、炭素数1〜20の1価の有機基であるか、又はこれらの基が互いに合わせられこれらが結合する窒素原子と共に構成される環員数3〜20の複素環構造を表す。 In the above formula (iv), R 3c and R 3d are each independently a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, or these groups are combined with each other and constituted with a nitrogen atom to which they are bonded. Represents a heterocyclic structure having 3 to 20 ring members.
上記式(v)中、R3eは、炭素数1〜20の1価の炭化水素基又は炭素数1〜20の1価のフッ素化炭化水素基である。 In the above formula (v), R 3e is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a monovalent fluorinated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
上記R3a、R3b、R3c及びR3dで表される炭素数1〜20の1価の有機基及び上記R3eで表される炭素数1〜20の1価の炭化水素基としては、上記式(1)のR2として例示した1価の炭化水素基と同様の基等が挙げられる。 As the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 3a , R 3b , R 3c and R 3d and the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 3e , Examples thereof include the same groups as the monovalent hydrocarbon groups exemplified as R 2 in the above formula (1).
上記R3eで表される炭素数1〜20の1価のフッ素化炭化水素基としては、例えば上記炭素数1〜20の1価の炭化水素基として例示した基が有する水素原子の一部又は全部が、フッ素原子で置換された基等が挙げられる。 Examples of the monovalent fluorinated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 3e include, for example, a part of hydrogen atoms contained in the groups exemplified as the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or Examples thereof include groups in which all are substituted with fluorine atoms.
上記基(iii)としては下記式(iii−1)〜(iii−4)で表される基が、上記基(iv)としては下記式(iv−1)で表される基が、上記基(v)としては下記式(v−1)〜(v−5)で表される基が好ましい。 The group (iii) is a group represented by the following formulas (iii-1) to (iii-4), and the group (iv) is a group represented by the following formula (iv-1). As (v), groups represented by the following formulas (v-1) to (v-5) are preferable.
これらの中で、上記式(v−3)で表される基、上記式(v−5)で表される基が好ましい。 Among these, the group represented by the above formula (v-3) and the group represented by the above formula (v-5) are preferable.
また、R32が水素原子であると、[D]重合体のアルカリ現像液に対する溶解性が向上するため好ましい。この場合、A1が酸素原子かつW1が1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−メタンジイル基であると、上記溶解性がさらに向上する。 Further, when R 32 is a hydrogen atom, the solubility of the [D] polymer in an alkali developing solution is improved, which is preferable. In this case, when A 1 is an oxygen atom and W 1 is a 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2-methanediyl group, the solubility is further improved.
[D]重合体が上記構造単位(VIIb)を有する場合、構造単位(VIIb)の含有割合の下限としては、[D]重合体を構成する全構造単位に対して、10モル%が好ましく、20モル%がより好ましく、40モル%がさらに好ましい。上記含有割合の上限としては、90モル%が好ましく、85モル%がより好ましく、80モル%がさらに好ましい。構造単位(VIIb)の含有割合を上記範囲とすることで、当該感放射線性樹脂組成物から形成されたレジスト膜表面のアルカリ現像前後の撥水性及び親水性をさらに適度に調整することができる。 When the polymer [D] has the structural unit (VIIb), the lower limit of the content of the structural unit (VIIb) is preferably 10 mol% based on all the structural units constituting the polymer [D], 20 mol% is more preferable, and 40 mol% is further preferable. The upper limit of the content ratio is preferably 90 mol%, more preferably 85 mol%, even more preferably 80 mol%. By setting the content ratio of the structural unit (VIIb) in the above range, the water repellency and hydrophilicity of the resist film surface formed from the radiation-sensitive resin composition before and after alkali development can be adjusted more appropriately.
上記構造単位(VII)の含有割合の下限としては、[D]重合体を構成する全構造単位に対して、10モル%が好ましく、20モル%がより好ましく、25モル%がさらに好ましい。上記含有割合の上限としては、90モル%が好ましく、80モル%がより好ましく、75モル%がさらに好ましい。 As a minimum of the content rate of the above-mentioned structural unit (VII), 10 mol% is preferred to all the structural units which constitute a [D] polymer, 20 mol% is more preferred, and 25 mol% is still more preferred. The upper limit of the content ratio is preferably 90 mol%, more preferably 80 mol%, and even more preferably 75 mol%.
[D]重合体における酸解離性基を含む構造単位の含有割合の下限としては、[D]重合体を構成する全構造単位に対して、10モル%が好ましく、20モル%がより好ましく、25モル%がさらに好ましい。上記含有割合の上限としては、90モル%が好ましく、80モル%がより好ましく、75モル%がさらに好ましい。[D]重合体における酸解離性基を含む構造単位の含有割合を上記範囲とすることで、当該感放射線性樹脂組成物の現像欠陥抑制性をさらに向上させることができる。 The lower limit of the content of the structural unit containing an acid dissociable group in the [D] polymer is preferably 10 mol%, more preferably 20 mol%, based on all structural units constituting the [D] polymer. 25 mol% is more preferable. The upper limit of the content ratio is preferably 90 mol%, more preferably 80 mol%, and even more preferably 75 mol%. By setting the content ratio of the structural unit containing an acid dissociable group in the polymer [D] within the above range, the development defect suppressing property of the radiation-sensitive resin composition can be further improved.
[D]重合体の含有量の下限としては、[A]重合体100質量部に対して、0.1質量部が好ましく、0.2質量部がより好ましく、0.5質量部がさらに好ましく、1質量部が特に好ましい。上記含有量の上限としては、30質量部が好ましく、20質量部がより好ましく、15質量部がさらに好ましく、10質量部が特に好ましい。 The lower limit of the content of the [D] polymer is preferably 0.1 parts by mass, more preferably 0.2 parts by mass, and further preferably 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the [A] polymer. 1 part by mass is particularly preferred. The upper limit of the content is preferably 30 parts by mass, more preferably 20 parts by mass, further preferably 15 parts by mass, and particularly preferably 10 parts by mass.
[D]重合体は、上述した[A]重合体と同様の方法で合成することができる。 The [D] polymer can be synthesized in the same manner as the above-mentioned [A] polymer.
[D]重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)の下限としては、1,000が好ましく、2,000がより好ましく、3,000がさらに好ましく、4,000が特に好ましい。上記Mwの上限としては、50,000が好ましく、30,000がより好ましく、20,000がさらに好ましく、10,000が特に好ましい。[D]重合体のMwを上記範囲とすることで、当該感放射線性樹脂組成物の現像欠陥抑制性を向上させることができる。 The lower limit of the polystyrene reduced weight average molecular weight (Mw) of the polymer [D] by gel permeation chromatography (GPC) is preferably 1,000, more preferably 2,000, further preferably 3,000, and 4, 000 is particularly preferred. The upper limit of Mw is preferably 50,000, more preferably 30,000, further preferably 20,000, particularly preferably 10,000. By setting the Mw of the polymer [D] in the above range, the development defect suppressing property of the radiation-sensitive resin composition can be improved.
[D]重合体のGPCによるポリスチレン換算数平均分子量(Mn)に対するMwの比(Mw/Mn)の上限としては、通常、5であり、3が好ましく、2.5がさらに好ましい。上記比の下限としては、通常、1である。 The upper limit of the ratio (Mw/Mn) of Mw to the polystyrene reduced number average molecular weight (Mn) of the polymer [D] by GPC is usually 5, preferably 3 and more preferably 2.5. The lower limit of the ratio is usually 1.
<[E]溶媒>
当該感放射線性樹脂組成物は、[E]溶媒を含有する。[E]溶媒は少なくとも[A]重合体、[B]酸発生体、[C]酸拡散制御体、[D]重合体、及び後述するその他の任意成分を溶解又は分散することができるものであれば特に限定されない。[E]溶媒としては、例えば、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、アミド系溶媒、エステル系溶媒及び炭化水素系溶媒等が挙げられる。
<[E] solvent>
The radiation-sensitive resin composition contains a solvent [E]. The solvent [E] can dissolve or disperse at least the polymer [A], the acid generator [B], the acid diffusion controller [C], the polymer [D], and other optional components described below. There is no particular limitation as long as it exists. Examples of the [E] solvent include alcohol solvents, ether solvents, ketone solvents, amide solvents, ester solvents and hydrocarbon solvents.
アルコール系溶媒としては、例えば
4−メチル−2−ペンタノール、n−ヘキサノール等の炭素数1〜18の脂肪族モノアルコール系溶媒;
シクロヘキサノール等の炭素数3〜18の脂環式モノアルコール系溶媒;
1,2−プロピレングリコール等の炭素数3〜18の多価アルコール系溶媒;
プロピレングリコールモノエチルエーテル等の炭素数3〜19の多価アルコール部分エーテル系溶媒などが挙げられる。
Examples of the alcohol solvent include an aliphatic monoalcohol solvent having 1 to 18 carbon atoms such as 4-methyl-2-pentanol and n-hexanol;
An alicyclic monoalcohol solvent having 3 to 18 carbon atoms such as cyclohexanol;
A polyhydric alcohol solvent having 3 to 18 carbon atoms such as 1,2-propylene glycol;
Examples thereof include polyhydric alcohol partial ether solvents having 3 to 19 carbon atoms such as propylene glycol monoethyl ether.
エーテル系溶媒としては、例えば
ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル等のジ脂肪族エーテル系溶媒;
アニソール、ジフェニルエーテル等の含芳香環エーテル系溶媒;
テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル系溶媒などが挙げられる。
Examples of ether solvents include dialiphatic ether solvents such as diethyl ether, dipropyl ether and dibutyl ether;
Aromatic ring-containing ether solvents such as anisole and diphenyl ether;
Examples include cyclic ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane.
ケトン系溶媒としては、例えば
アセトン、メチルエチルケトン、メチル−n−プロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、ジエチルケトン、メチル−iso−ブチルケトン、メチル−n−アミルケトン、エチル−n−ブチルケトン、メチル−n−ヘキシルケトン、ジ−iso−ブチルケトン、トリメチルノナノン、アセトフェノン等の鎖状ケトン系溶媒;
シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオクタノン、メチルシクロヘキサノン等の環状ケトン系溶媒;
2,4−ペンタンジオン、アセトニルアセトン等のジケトン系溶媒などが挙げられる。
Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl-n-butyl ketone, diethyl ketone, methyl-iso-butyl ketone, methyl-n-amyl ketone, ethyl-n-butyl ketone and methyl-n-hexyl. Chain ketone solvents such as ketones, di-iso-butyl ketone, trimethylnonanone, acetophenone;
Cyclic ketone solvents such as cyclopentanone, cyclohexanone, cycloheptanone, cyclooctanone, methylcyclohexanone;
Examples thereof include diketone solvents such as 2,4-pentanedione and acetonylacetone.
アミド系溶媒としては、例えば
N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルプロピオンアミド等の鎖状アミド系溶媒;
N−メチルピロリドン、N,N’−ジメチルイミダゾリジノン等の環状アミド系溶媒などが挙げられる。
Examples of the amide solvent include chain amides such as N-methylformamide, N,N-dimethylformamide, N,N-diethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N,N-dimethylacetamide and N-methylpropionamide. System solvent;
Examples thereof include cyclic amide solvents such as N-methylpyrrolidone and N,N′-dimethylimidazolidinone.
エステル系溶媒としては、例えば
酢酸n−ブチル、乳酸エチル等のモノカルボン酸エステル系溶媒;
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多価アルコール部分エーテルカルボキシレート系溶媒;
シュウ酸ジエチル等の多価カルボン酸ジエステル系溶媒;
ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のカーボネート系溶媒などが挙げられる。
Examples of the ester solvent include monocarboxylic acid ester solvents such as n-butyl acetate and ethyl lactate;
Polyhydric alcohol partial ether carboxylate solvent such as propylene glycol monomethyl ether acetate;
Divalent carboxylic acid diester solvents such as diethyl oxalate;
Examples thereof include carbonate solvents such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate.
これらの中で、エステル系溶媒及びケトン系溶媒が好ましく、多価アルコール部分エーテルカルボキシレート系溶媒及び環状ケトン系溶媒がより好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びシクロヘキサノンがさらに好ましい。[E]溶媒は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。 Among these, ester solvents and ketone solvents are preferable, polyhydric alcohol partial ether carboxylate solvents and cyclic ketone solvents are more preferable, and propylene glycol monomethyl ether acetate and cyclohexanone are further preferable. The solvent [E] may be used alone or in combination of two or more.
<その他の任意成分>
当該感放射線性樹脂組成物は、上記[A]〜[E]成分以外にも、その他の任意成分を含有していてもよい。上記その他の任意成分としては、例えば偏在化促進剤、界面活性剤、脂環式骨格含有化合物、増感剤等が挙げられる。これらのその他の任意成分は、それぞれ1種又は2種以上を併用してもよい。
<Other optional ingredients>
The radiation-sensitive resin composition may contain other optional components in addition to the components [A] to [E]. Examples of the other optional components include an uneven distribution promoter, a surfactant, an alicyclic skeleton-containing compound, and a sensitizer. These other optional components may be used alone or in combination of two or more.
[偏在化促進剤]
偏在化促進剤は、当該感放射線性樹脂組成物が[D]重合体等の撥水性重合体添加剤を含有する場合等に、この撥水性重合体添加剤を、より効率的にレジスト膜表面に偏析させる効果を有するものである。当該感放射線性樹脂組成物にこの偏在化促進剤を含有させることで、上記撥水性重合体添加剤の添加量を従来よりも少なくすることができる。従って、LWR性能、MEEF性能等を損なうことなく、レジスト膜から液浸液への成分の溶出をさらに抑制し、高速スキャンにより液浸露光をより高速に行うことが可能になり、結果としてウォーターマーク欠陥等の液浸由来欠陥を抑制するレジスト膜表面の疎水性を向上させることができる。このような偏在化促進剤として用いることができるものとしては、比誘電率が30〜200で、1気圧における沸点が100℃以上の低分子化合物を挙げることができる。このような化合物としては、具体的には、ラクトン化合物、カーボネート化合物、ニトリル化合物、多価アルコール等が挙げられる。
[Distribution promoter]
When the radiation-sensitive resin composition contains a water-repellent polymer additive such as a [D] polymer, the uneven distribution promoter can be used to more efficiently add the water-repellent polymer additive to the resist film surface. It has the effect of segregating to. By adding the uneven distribution promoter to the radiation-sensitive resin composition, the amount of the water-repellent polymer additive added can be made smaller than before. Therefore, the elution of components from the resist film to the immersion liquid can be further suppressed without impairing the LWR performance and MEEF performance, and the immersion exposure can be performed at a higher speed by the high-speed scanning, resulting in the watermark. It is possible to improve the hydrophobicity of the resist film surface, which suppresses defects such as defects derived from liquid immersion. Examples of such an uneven distribution promoting agent include low molecular weight compounds having a relative dielectric constant of 30 to 200 and a boiling point of 100° C. or higher at 1 atm. Specific examples of such a compound include a lactone compound, a carbonate compound, a nitrile compound, and a polyhydric alcohol.
上記ラクトン化合物としては、例えばγ−ブチロラクトン、バレロラクトン、メバロニックラクトン、ノルボルナンラクトン等が挙げられる。
上記カーボネート化合物としては、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート等が挙げられる。
上記ニトリル化合物としては、例えばスクシノニトリル等が挙げられる。
上記多価アルコールとしては、例えばグリセリン等が挙げられる。
Examples of the lactone compound include γ-butyrolactone, valerolactone, mevalonic lactone, norbornane lactone, and the like.
Examples of the carbonate compound include propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, vinylene carbonate and the like.
Examples of the nitrile compound include succinonitrile.
Examples of the polyhydric alcohol include glycerin and the like.
偏在化促進剤の含有量の下限としては、当該感放射線性樹脂組成物における重合体の総量100質量部に対して、10質量部が好ましく、15質量部がより好ましく、20質量部がさらに好ましく、25質量部が特に好ましい。上記含有量の上限としては、500質量部が好ましく、300質量部がより好ましく、200質量部がさらに好ましく、150質量部が特に好ましい。 The lower limit of the content of the uneven distribution promoter is preferably 10 parts by mass, more preferably 15 parts by mass, and even more preferably 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polymer in the radiation-sensitive resin composition. , 25 parts by mass are particularly preferable. The upper limit of the content is preferably 500 parts by mass, more preferably 300 parts by mass, further preferably 200 parts by mass, and particularly preferably 150 parts by mass.
(界面活性剤)
界面活性剤は、塗布性、ストリエーション、現像性等を改良する効果を奏する。界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のノニオン系界面活性剤;市販品としては、KP341(信越化学工業社)、ポリフローNo.75、同No.95(以上、共栄社化学社)、エフトップEF301、同EF303、同EF352(以上、トーケムプロダクツ社)、メガファックF171、同F173(以上、DIC社)、フロラードFC430、同FC431(以上、住友スリーエム社)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(以上、旭硝子工業社)等が挙げられる。当該感放射線性樹脂組成物における界面活性剤の含有量の上限としては、[A]重合体100質量部に対して通常2質量部である。
(Surfactant)
The surfactant has an effect of improving coating property, striation, developability and the like. Examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene n-octylphenyl ether, polyoxyethylene n-nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol diether. Nonionic surfactants such as stearate; as commercially available products, KP341 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow No. 75, the same No. 95 (above, Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), F-top EF301, EF303, EF352 (above, Tochem Products Co.), Megafac F171, F173 (above DIC), Florard FC430, FC431 (above Sumitomo 3M , Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC-104, SC-105, SC-106 (above Asahi Glass Industry Co., Ltd.) and the like. Can be mentioned. The upper limit of the content of the surfactant in the radiation-sensitive resin composition is usually 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer [A].
(脂環式骨格含有化合物)
脂環式骨格含有化合物は、ドライエッチング耐性、パターン形状、基板との接着性等を改善する効果を奏する。
(Alicyclic skeleton-containing compound)
The alicyclic skeleton-containing compound has an effect of improving dry etching resistance, pattern shape, adhesion to a substrate, and the like.
脂環式骨格含有化合物としては、例えば
1−アダマンタンカルボン酸、2−アダマンタノン、1−アダマンタンカルボン酸t−ブチル等のアダマンタン誘導体類;
デオキシコール酸t−ブチル、デオキシコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、デオキシコール酸2−エトキシエチル等のデオキシコール酸エステル類;
リトコール酸t−ブチル、リトコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、リトコール酸2−エトキシエチル等のリトコール酸エステル類;
3−〔2−ヒドロキシ−2,2−ビス(トリフルオロメチル)エチル〕テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン、2−ヒドロキシ−9−メトキシカルボニル−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン等が挙げられる。当該感放射線性樹脂組成物における脂環式骨格含有化合物の含有量の上限としては、[A]重合体100質量部に対して通常5質量部である。
Examples of the alicyclic skeleton-containing compound include adamantane derivatives such as 1-adamantanecarboxylic acid, 2-adamantanone, and t-butyl 1-adamantanecarboxylate;
Deoxycholic acid esters such as t-butyl deoxycholic acid, t-butoxycarbonylmethyl deoxycholic acid, and 2-ethoxyethyl deoxycholic acid;
Lithocholic acid esters such as t-butyl lithocholic acid, t-butoxycarbonylmethyl lithocholic acid, and 2-ethoxyethyl lithocholic acid;
3-[2-hydroxy-2,2-bis(trifluoromethyl)ethyl]tetracyclo[4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ]dodecane, 2-hydroxy-9-methoxycarbonyl-5-oxo-4-oxa-tricyclo[4.2.1.0 3,7 ]nonane and the like can be mentioned. The upper limit of the content of the alicyclic skeleton-containing compound in the radiation-sensitive resin composition is usually 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the [A] polymer.
(増感剤)
増感剤は、[B]酸発生剤等からの酸の生成量を増加する作用を示すものであり、当該感放射線性樹脂組成物の「みかけの感度」を向上させる効果を奏する。
(Sensitizer)
The sensitizer has the effect of increasing the amount of acid produced from the [B] acid generator and the like, and has the effect of improving the "apparent sensitivity" of the radiation-sensitive resin composition.
増感剤としては、例えばカルバゾール類、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ナフタレン類、フェノール類、ビアセチル、エオシン、ローズベンガル、ピレン類、アントラセン類、フェノチアジン類等が挙げられる。これらの増感剤は、単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。当該感放射線性樹脂組成物における増感剤の含有量の上限としては、[A]重合体100質量部に対して通常2質量部である。 Examples of the sensitizer include carbazoles, acetophenones, benzophenones, naphthalenes, phenols, biacetyl, eosin, rose bengal, pyrenes, anthracenes, phenothiazines and the like. These sensitizers may be used alone or in combination of two or more kinds. The upper limit of the content of the sensitizer in the radiation-sensitive resin composition is usually 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer [A].
<感放射線性樹脂組成物の調製方法>
当該感放射線性樹脂組成物は、例えば[A]重合体、[B]酸発生体、必要に応じて含有される[C]酸拡散制御体、[D]重合体、[E]溶媒及びその他の任意成分を所定の割合で混合し、好ましくは孔径0.2μm程度のメンブレンフィルター等で濾過することにより調製することができる。当該感放射線性樹脂組成物の固形分濃度の下限としては、0.1質量%が好ましく、0.5質量%がより好ましく、1質量%がさらに好ましく、1.5質量%が特に好ましい。上記固形分濃度の上限としては、50質量%が好ましく、30質量%がより好ましく、20質量%がさらに好ましく、10質量%が特に好ましい。
<Method for preparing radiation-sensitive resin composition>
The radiation-sensitive resin composition is, for example, [A] polymer, [B] acid generator, [C] acid diffusion controller, [D] polymer, [E] solvent, and others which are optionally contained. It can be prepared by mixing any of the above components in a predetermined ratio, and preferably filtering with a membrane filter having a pore size of about 0.2 μm. As a minimum of solid content density of the radiation sensitive resin constituent concerned, 0.1 mass% is preferred, 0.5 mass% is more preferred, 1 mass% is still more preferred, and 1.5 mass% is especially preferred. The upper limit of the solid content concentration is preferably 50% by mass, more preferably 30% by mass, further preferably 20% by mass, and particularly preferably 10% by mass.
<レジストパターン形成方法>
当該レジストパターン形成方法は、レジスト膜を形成する工程(以下「レジスト膜形成工程」ともいう)、上記レジスト膜を露光する工程(以下、「露光工程」ともいう)、及び上記露光されたレジスト膜を現像する工程(以下、「現像工程」ともいう)を備える。上記レジスト膜を上述した当該感放射線性樹脂組成物により形成する。
<Method of forming resist pattern>
The resist pattern forming method includes a step of forming a resist film (hereinafter also referred to as “resist film forming step”), a step of exposing the resist film (hereinafter also referred to as “exposure step”), and the exposed resist film. And a step of developing (hereinafter, also referred to as “developing step”). The resist film is formed of the radiation-sensitive resin composition described above.
当該レジストパターン形成方法によれば、上述の当該感放射線性樹脂組成物を用いているので、優れたMEEF性能を発揮しつつ、LWRの小さいレジストパターンを形成することができる。以下、レジストパターン形成方法の各工程について説明する。 According to the resist pattern forming method, since the radiation-sensitive resin composition described above is used, it is possible to form a resist pattern having a small LWR while exhibiting excellent MEEF performance. Hereinafter, each step of the resist pattern forming method will be described.
[レジスト膜形成工程]
本工程では、当該感放射線性樹脂組成物によりレジスト膜を形成する。このレジスト膜を形成する基板としては、例えばシリコンウェハ、二酸化シリコン、アルミニウムで被覆されたウェハ等の従来公知のもの等が挙げられる。また、例えば特公平6−12452号公報や特開昭59−93448号公報等に開示されている有機系又は無機系の反射防止膜を基板上に形成してもよい。塗布方法としては、例えば回転塗布(スピンコーティング)、流延塗布、ロール塗布等が挙げられる。塗布した後に、必要に応じて、塗膜中の溶媒を揮発させるため、プレベーク(PB)を行ってもよい。PB温度の下限としては、60℃が好ましく、80℃がより好ましい。PB温度の上限としては、140℃が好ましく、120℃がより好ましい。PB時間の下限としては、5秒が好ましく、10秒がより好ましい。PB時間の上限としては、600秒が好ましく、300秒がより好ましい。形成されるレジスト膜の膜厚の下限としては、10nmが好ましく、20nmがより好ましく、50nmがさらに好ましい。上記膜厚の上限としては、1,000nmが好ましく、500nmがより好ましく、200nmがさらに好ましい。
[Resist film formation process]
In this step, a resist film is formed from the radiation sensitive resin composition. Examples of the substrate on which the resist film is formed include conventionally known substrates such as a silicon wafer, silicon dioxide, and a wafer covered with aluminum. Further, for example, an organic or inorganic antireflection film disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-12452 or Japanese Patent Laid-Open No. 59-93448 may be formed on the substrate. Examples of the coating method include spin coating (spin coating), cast coating, and roll coating. After application, prebaking (PB) may be performed to volatilize the solvent in the coating film, if necessary. As a minimum of PB temperature, 60 °C is preferred and 80 °C is more preferred. The upper limit of the PB temperature is preferably 140°C, more preferably 120°C. The lower limit of the PB time is preferably 5 seconds, more preferably 10 seconds. The upper limit of the PB time is preferably 600 seconds, more preferably 300 seconds. The lower limit of the thickness of the resist film formed is preferably 10 nm, more preferably 20 nm, and even more preferably 50 nm. The upper limit of the film thickness is preferably 1,000 nm, more preferably 500 nm, even more preferably 200 nm.
[露光工程]
本工程では、レジスト膜形成工程で形成されたレジスト膜に、フォトマスクを介するなどして(場合によっては、水等の液浸媒体を介して)放射線を照射し、露光する。放射線としては、目的とするパターンの線幅に応じて、例えば可視光線、紫外線、遠紫外線、極端紫外線(EUV)、X線、γ線等の電磁波;電子線、α線等の荷電粒子線等が挙げられる。これらの中でも、遠紫外線、EUV及び電子線が好ましく、ArFエキシマレーザー光(波長193nm)、KrFエキシマレーザー光(波長248nm)、EUV及び電子線がより好ましく、ArFエキシマレーザー光、EUV及び電子線がさらに好ましい。
[Exposure process]
In this step, the resist film formed in the resist film forming step is irradiated with radiation through a photomask or the like (in some cases, through an immersion medium such as water) and exposed. Examples of radiation include electromagnetic waves such as visible rays, ultraviolet rays, far ultraviolet rays, extreme ultraviolet rays (EUV), X-rays and γ rays, and charged particle rays such as electron rays and α rays, depending on the line width of a target pattern. Are listed. Among these, far ultraviolet rays, EUV and electron beams are preferable, ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), EUV and electron rays are more preferable, ArF excimer laser light, EUV and electron rays are preferable. More preferable.
露光を液浸露光により行う場合、用いる液浸液としては、例えば水、フッ素系不活性液体等が挙げられる。液浸液は、露光波長に対して透明であり、かつ膜上に投影される光学像の歪みを最小限に留めるよう屈折率の温度係数ができる限り小さい液体が好ましいが、特に露光光源がArFエキシマレーザー光(波長193nm)である場合、上述の観点に加えて、入手の容易さ、取り扱いのし易さといった点から水を用いるのが好ましい。水を用いる場合、水の表面張力を減少させるとともに、界面活性力を増大させる添加剤をわずかな割合で添加しても良い。この添加剤は、ウェハ上のレジスト膜を溶解させず、かつレンズの下面の光学コートに対する影響が無視できるものが好ましい。使用する水としては蒸留水が好ましい。 When the exposure is performed by liquid immersion exposure, examples of the liquid immersion liquid used include water and a fluorine-based inert liquid. The immersion liquid is preferably a liquid which is transparent to the exposure wavelength and has a temperature coefficient of refractive index as small as possible so as to minimize distortion of the optical image projected on the film. In the case of excimer laser light (wavelength 193 nm), it is preferable to use water from the viewpoint of easy availability and easy handling in addition to the above-mentioned viewpoint. When water is used, an additive that reduces the surface tension of water and increases the surface activity may be added in a small proportion. It is preferable that this additive does not dissolve the resist film on the wafer and has a negligible effect on the optical coating on the lower surface of the lens. The water used is preferably distilled water.
上記露光の後、ポストエクスポージャーベーク(PEB)を行い、レジスト膜の露光された部分において、露光により[B]酸発生体から発生した酸による[A]重合体等が有する酸解離性基の解離を促進させることが好ましい。このPEBによって、露光部と未露光部とで現像液に対する溶解性により差が生じる。PEB温度の下限としては、50℃が好ましく、70℃がより好ましく、90℃がさらに好ましい。PEB温度の上限としては、180℃が好ましく、130℃がより好ましく、110℃がさらに好ましい。PEB時間の下限としては、5秒が好ましく、10秒がより好ましい。PEB時間の上限としては、600秒が好ましく、300秒がより好ましい。 After the above exposure, post-exposure bake (PEB) is performed to dissociate the acid-dissociable group of the [A] polymer or the like in the exposed portion of the resist film by the acid generated from the [B] acid generator by the exposure. Is preferably promoted. This PEB causes a difference in the solubility in the developing solution between the exposed portion and the unexposed portion. As a minimum of PEB temperature, 50 °C is preferred, 70 °C is more preferred, and 90 °C is even more preferred. The upper limit of the PEB temperature is preferably 180°C, more preferably 130°C, and even more preferably 110°C. As a minimum of PEB time, 5 seconds are preferred and 10 seconds are more preferred. The upper limit of the PEB time is preferably 600 seconds, more preferably 300 seconds.
[現像工程]
本工程では、上記露光工程で露光されたレジスト膜を現像する。これにより、所定のレジストパターンを形成することができる。現像後は、水又はアルコール等のリンス液で洗浄し、乾燥することが一般的である。現像工程における現像方法としては、アルカリ現像でも有機溶媒現像よい。
[Development process]
In this step, the resist film exposed in the above exposure step is developed. Thereby, a predetermined resist pattern can be formed. After development, it is common to wash with a rinse liquid such as water or alcohol and dry. As the developing method in the developing step, alkali developing or organic solvent developing may be used.
上記現像に用いる現像液としては、アルカリ現像の場合、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、けい酸ナトリウム、メタけい酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物の少なくとも1種を溶解したアルカリ水溶液等が挙げられる。これらの中でも、TMAH水溶液が好ましく、2.38質量%TMAH水溶液がより好ましい。 In the case of alkali development, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n can be used as the developer used for the above-mentioned development. -Propylamine, triethylamine, methyldiethylamine, ethyldimethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), pyrrole, piperidine, choline, 1,8-diazabicyclo-[5.4.0]-7-undecene, Examples thereof include an aqueous alkaline solution in which at least one alkaline compound such as 1,5-diazabicyclo-[4.3.0]-5-nonene is dissolved. Among these, TMAH aqueous solution is preferable, and 2.38 mass% TMAH aqueous solution is more preferable.
上記現像液としては、有機溶媒現像の場合、炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、アルコール系溶媒等の有機溶媒、又は有機溶媒を含有する溶媒が挙げられる。上記有機溶媒としては、例えば当該感放射線性樹脂組成物の[E]溶媒として例示した溶媒の1種又は2種以上が挙げられる。これらの中でも、エステル系溶媒及びケトン系溶媒が好ましい。エステル系溶媒としては、酢酸エステル系溶媒が好ましく、酢酸n−ブチルがより好ましい。ケトン系溶媒としては、鎖状ケトンが好ましく、2−ヘプタノンがより好ましい。現像液中の有機溶媒の含有量の下限としては、80質量%が好ましく、90質量%がより好ましく、95質量%がさらに好ましく、99質量%が特に好ましい。現像液中の有機溶媒以外の成分としては、例えば水、シリコンオイル等が挙げられる。 In the case of organic solvent development, examples of the developer include hydrocarbon solvents, ether solvents, ester solvents, ketone solvents, alcohol solvents, and other organic solvents, or solvents containing organic solvents. Examples of the organic solvent include one or more of the solvents exemplified as the solvent [E] of the radiation-sensitive resin composition. Among these, ester solvents and ketone solvents are preferable. As the ester solvent, an acetic acid ester solvent is preferable, and n-butyl acetate is more preferable. As the ketone solvent, a chain ketone is preferable, and 2-heptanone is more preferable. The lower limit of the content of the organic solvent in the developer is preferably 80% by mass, more preferably 90% by mass, further preferably 95% by mass, and particularly preferably 99% by mass. Examples of the components other than the organic solvent in the developer include water and silicone oil.
現像方法としては、例えば現像液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、基板表面に現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静止することで現像する方法(パドル法)、基板表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)、一定速度で回転している基板上に一定速度で現像液塗出ノズルをスキャンしながら現像液を塗出しつづける方法(ダイナミックディスペンス法)等が挙げられる。 Examples of the developing method include a method of dipping the substrate in a tank filled with the developing solution for a certain time (dip method), and a method of raising the developing solution on the surface of the substrate by surface tension and standing for a certain time (paddle method) ), a method of spraying the developing solution on the surface of the substrate (spray method), a method of continuously applying the developing solution onto the substrate rotating at a constant speed while scanning the developing solution application nozzle at a constant speed (dynamic dispensing method) Etc.
<重合体>
本発明の重合体は、上記構造単位(I’)を有する重合体である。
当該重合体は、これを含有する感放射線性樹脂組成物のLWR性能及びMEEF性能をより向上させることができる。従って、当該重合体は、当該感放射線性樹脂組成物の成分として好適に用いることができる。
<Polymer>
The polymer of the present invention is a polymer having the above structural unit (I′).
The polymer can further improve the LWR performance and the MEEF performance of the radiation-sensitive resin composition containing the polymer. Therefore, the polymer can be preferably used as a component of the radiation-sensitive resin composition.
<化合物の製造方法>
本発明の化合物の製造方法は、上記化合物(a)と、上記化合物(b)とを塩基存在下で脱ハロゲン化水素縮合反応させる工程を備える上記化合物(1’−a)の製造方法である。
<Method for producing compound>
The method for producing the compound of the present invention is a method for producing the compound (1′-a), which comprises a step of subjecting the compound (a) and the compound (b) to a dehydrohalogenation condensation reaction in the presence of a base. ..
当該化合物の製造方法によれば、化合物(I)を簡便かつ収率よく製造することができる。 According to the method for producing the compound, the compound (I) can be easily produced with high yield.
当該重合体及び当該化合物の製造方法については、当該感放射線性樹脂組成物の[A]重合体の項で上述している。 The method for producing the polymer and the compound is described above in the section of the polymer [A] of the radiation sensitive resin composition.
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。各種物性値の測定方法を以下に示す。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on Examples, but the present invention is not limited to these Examples. The methods for measuring various physical properties are shown below.
[Mw及びMn]
重合体のMw及びMnは、東ソー社のGPCカラム(「G2000HXL」2本、「G3000HXL」1本及び「G4000HXL」1本)を用い、流量:1.0ミリリットル/分、溶出溶媒:テトラヒドロフラン、カラム温度:40℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。
[Mw and Mn]
For the Mw and Mn of the polymer, a GPC column (two "G2000HXL", one "G3000HXL" and one "G4000HXL") manufactured by Tosoh Corporation was used, and a flow rate: 1.0 ml/min, an elution solvent: tetrahydrofuran, a column It was measured by gel permeation chromatography (GPC) using monodisperse polystyrene as a standard under the analysis conditions of temperature: 40°C.
[13C−NMR分析]
重合体の構造単位の含有割合を求めるための13C−NMR分析は、核磁気共鳴装置(日本電子社の「JNM−Delta400」)を用いて測定した。
[ 13 C-NMR analysis]
The 13 C-NMR analysis for determining the content ratio of the structural unit of the polymer was measured using a nuclear magnetic resonance apparatus (“JNM-Delta 400” manufactured by JEOL Ltd.).
<重合体の合成>
[A]重合体及び[D]重合体の合成に用いた単量体を以下に示す。
<Synthesis of polymer>
The monomers used for the synthesis of the [A] polymer and the [D] polymer are shown below.
[[A]重合体の合成]
[実施例1]
上記化合物(M−1)16.15g(50モル%)及び化合物(M−6)13.85g(50モル%)を2−ブタノン60gに溶解し、さらに、ラジカル重合開始剤としてのAIBN1.35g(化合物の合計に対して5モル%)を溶解させて単量体溶液を調製した。次に、30gの2−ブタノンを入れた100mLの三口フラスコを30分窒素パージした後、攪拌しながら80℃に加熱し、上記調製した単量体溶液を滴下漏斗にて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合反応の開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合反応終了後、重合反応液を水冷して30℃以下に冷却した。600gのメタノール中に冷却した重合反応液を投入し、析出した白色粉末をろ別した。ろ別した白色粉末を120gのメタノールで2回洗浄した後、ろ別し、50℃で17時間乾燥させて白色粉末状の重合体(A−1)を合成した(収率71%)。重合体(A−1)のMwは6,800、Mw/Mnは1.3であった。また、13C−NMR分析の結果、(M−1)及び(M−6)に由来する構造単位の含有割合はそれぞれ48.1モル%及び51.9モル%であった。
[Synthesis of [A] Polymer]
[Example 1]
16.15 g (50 mol%) of the compound (M-1) and 13.85 g (50 mol%) of the compound (M-6) were dissolved in 60 g of 2-butanone, and 1.35 g of AIBN as a radical polymerization initiator. (5 mol% based on the total amount of the compounds) was dissolved to prepare a monomer solution. Next, a 100 mL three-necked flask containing 30 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes, then heated to 80° C. with stirring, and the monomer solution prepared above was added dropwise with a dropping funnel over 3 hours. .. The polymerization reaction was carried out for 6 hours, with the start of dropping being the start time of the polymerization reaction. After the completion of the polymerization reaction, the polymerization reaction liquid was cooled with water and cooled to 30°C or lower. The cooled polymerization reaction solution was poured into 600 g of methanol, and the white powder deposited was filtered off. The filtered white powder was washed twice with 120 g of methanol, then filtered and dried at 50° C. for 17 hours to synthesize a white powdery polymer (A-1) (yield 71%). The polymer (A-1) had an Mw of 6,800 and an Mw/Mn of 1.3. As a result of 13 C-NMR analysis, the content ratios of the structural units derived from (M-1) and (M-6) were 48.1 mol% and 51.9 mol %, respectively.
[実施例2〜6及び合成例1〜3]
表1に示す種類及び使用量の化合物を用いた以外は実施例1と同様に操作して、各重合体を合成した。合成した各重合体の収率(%)、Mw及びMw/Mn並びに各構造単位の含有割合(モル%)について表1に合わせて示す。
[Examples 2 to 6 and Synthesis Examples 1 to 3]
Each polymer was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the types and amounts of the compounds shown in Table 1 were used. The yield (%) of each polymer synthesized, Mw and Mw/Mn, and the content ratio (mol%) of each structural unit are also shown in Table 1.
[[D]重合体の合成]
[合成例4]
上記化合物(M−10)79.9g(70モル%)及び化合物(M−11)20.91g(30モル%)を、100gの2−ブタノンに溶解し、ラジカル重合開始剤としてのジメチル2,2’−アゾビスイソブチレート4.77gを溶解させて単量体溶液を調製した。次に、100gの2−ブタノンを入れた1,000mLの三口フラスコを30分窒素パージした後、攪拌しながら80℃に加熱し、上記調製した単量体溶液を滴下漏斗にて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合反応の開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合反応終了後、重合反応液を水冷して30℃以下に冷却した。この重合反応液を2L分液漏斗に移液した後、150gのn−ヘキサンでその重合反応液を均一に希釈し、600gのメタノールを投入して混合した。次いで、30gの蒸留水を投入し、さらに攪拌して30分静置した。その後、下層を回収し、重合体(D−1)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溶液とした(収率60%)。重合体(E−1)のMwは7,200、Mw/Mnは2.00であった。また、13C−NMR分析の結果、(M−10)及び(M−11)に由来する構造単位の含有割合は、それぞれ71.1モル%及び28.9モル%であった。
[Synthesis of [D] Polymer]
[Synthesis example 4]
The compound (M-10) 79.9 g (70 mol %) and the compound (M-11) 20.91 g (30 mol %) were dissolved in 100 g of 2-butanone, and dimethyl 2, as a radical polymerization initiator. A monomer solution was prepared by dissolving 4.77 g of 2'-azobisisobutyrate. Next, a 1,000 mL three-necked flask containing 100 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes, then heated to 80° C. with stirring, and the above-prepared monomer solution was added to the dropping funnel over 3 hours. Dropped. The polymerization reaction was carried out for 6 hours, with the start of dropping being the start time of the polymerization reaction. After the completion of the polymerization reaction, the polymerization reaction liquid was cooled with water and cooled to 30°C or lower. After transferring this polymerization reaction solution to a 2 L separating funnel, the polymerization reaction solution was uniformly diluted with 150 g of n-hexane, and 600 g of methanol was added and mixed. Next, 30 g of distilled water was added, and the mixture was further stirred and left standing for 30 minutes. Then, the lower layer was recovered and used as a propylene glycol monomethyl ether acetate solution of the polymer (D-1) (yield 60%). The polymer (E-1) had Mw of 7,200 and Mw/Mn of 2.00. As a result of 13 C-NMR analysis, the content rates of the structural units derived from (M-10) and (M-11) were 71.1 mol% and 28.9 mol%, respectively.
<感放射線性樹脂組成物の調製>
感放射線性樹脂組成物の調製に用いた各成分を下記に示す。
<Preparation of radiation-sensitive resin composition>
The respective components used in the preparation of the radiation sensitive resin composition are shown below.
[[B]酸発生剤]
各構造式を下記に示す。
B−1:トリフェニルスルホニウム2−(アダマンタン−1−イルカルボニルオキシ)−1,1,3,3,3−ペンタフルオロプロパン−1−スルホネート
B−2:トリフェニルスルホニウムノルボルナンスルトン−2−イルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホネート
B−3:トリフェニルスルホニウム3−(ピペリジン−1−イルスルホニル)−1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロパン−1−スルホネート
B−4:トリフェニルスルホニウムアダマンタン−1−イルオキシカルボニルジフルオロメタンスルホネート
[[B] acid generator]
Each structural formula is shown below.
B-1: triphenylsulfonium 2-(adamantan-1-ylcarbonyloxy)-1,1,3,3,3-pentafluoropropane-1-sulfonate B-2: triphenylsulfonium norbornanesultone-2-yloxy Carbonyldifluoromethanesulfonate B-3: Triphenylsulfonium 3-(piperidin-1-ylsulfonyl)-1,1,2,2,3,3-hexafluoropropane-1-sulfonate B-4: Triphenylsulfonium adamantane- 1-yloxycarbonyldifluoromethanesulfonate
[[C]酸拡散制御剤]
各構造式を下記に示す。
C−1:トリフェニルスルホニウム2,4,6−トリイソプロピルベンゼン−1−スルホネート
C−2:トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート
C−3:N−(n−ウンデカン−1−イルカルボニルオキシエチル)モルホリン
C−4:トリn−ペンチルアミン
[[C] Acid diffusion control agent]
Each structural formula is shown below.
C-1: triphenylsulfonium 2,4,6-triisopropylbenzene-1-sulfonate C-2: triphenylsulfonium 10-camphorsulfonate C-3: N-(n-undecan-1-ylcarbonyloxyethyl)morpholine C-4: tri-n-pentylamine
[[E]溶媒]
E−1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
E−2:シクロヘキサノン
[[E] solvent]
E-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate E-2: Cyclohexanone
[[F]偏在化促進剤]
F−1:γ−ブチロラクトン
[[F] uneven distribution promoting agent]
F-1: γ-butyrolactone
[実施例7]
[A]重合体としての(A−1)100質量部、[B]酸発生剤としての(B−1)8.5質量部、[C]酸拡散制御剤としての(C−1)2.3質量部、[D]重合体としての(D−1)3質量部、[E]溶媒としての(E−1)2,427質量部及び(E−2)1,040質量部並びに[F]偏在化促進剤としての(F−1)100質量部を混合し、得られた混合液を孔径0.2μmのメンブレンフィルターで濾過することにより、感放射線性樹脂組成物(J−1)を調製した。
[Example 7]
(A-1) 100 parts by mass as a polymer, (B-1) 8.5 parts by mass as a [B] acid generator, (C-1) 2 as a [C] acid diffusion controller. .3 parts by mass, (D-1) 3 parts by mass as a [D] polymer, (E-1) 2,427 parts by mass and (E-2) 1,040 parts by mass as an [E] solvent, and [ F] 100 parts by mass of (F-1) as an uneven distribution promoter is mixed, and the resulting mixed solution is filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a radiation-sensitive resin composition (J-1). Was prepared.
[実施例8〜13及び比較例1〜4]
表2に示す種類及び含有量の各成分を用いた以外は実施例7と同様に操作して各感放射線性樹脂組成物を調製した。
[Examples 8 to 13 and Comparative Examples 1 to 4]
Radiation-sensitive resin compositions were prepared in the same manner as in Example 7, except that the types and contents shown in Table 2 were used.
<レジストパターンの形成>
[レジストパターンの形成(1)](ArF露光、アルカリ現像)
12インチのシリコンウエハ表面に、スピンコーター(東京エレクトロン社の「CLEAN TRACK ACT12」)を使用して、下層反射防止膜形成用組成物(ブルワーサイエンス社の「ARC66」)を塗布した後、205℃で60秒間加熱することにより膜厚105nmの下層反射防止膜を形成した。この下層反射防止膜上に、上記スピンコーターを使用して上記調製した感放射線性樹脂組成物を塗布し、90℃で60秒間PBを行った。その後、23℃で30秒間冷却し、膜厚90nmのレジスト膜を形成した。次に、このレジスト膜を、ArFエキシマレーザー液浸露光装置(NIKON社の「NSR−S610C」)を用い、NA=1.3、ダイポール(シグマ0.977/0.782)の光学条件にて、40nmラインアンドスペース(1L1S)マスクパターンを介して露光した。露光後、100℃で60秒間PEBを行った。その後、アルカリ現像液としての2.38質量%TMAH水溶液を用いてアルカリ現像し、水で洗浄し、乾燥してポジ型のレジストパターンを形成した。このレジストパターン形成の際、ターゲット寸法が40nmの1対1ラインアンドスペースのマスクを介して形成した線幅が、線幅40nmの1対1ラインアンドスペースに形成される露光量を最適露光量(Eop)とした。
<Formation of resist pattern>
[Formation of resist pattern (1)] (ArF exposure, alkali development)
A spin coater (“CLEAN TRACK ACT12” manufactured by Tokyo Electron Co., Ltd.) is used to coat a lower antireflection film-forming composition (“ARC66” manufactured by Brewer Science Co., Ltd.) on a surface of a 12-inch silicon wafer, and then 205° C. By heating for 60 seconds, a lower antireflection film having a film thickness of 105 nm was formed. The radiation-sensitive resin composition prepared above was applied onto the lower antireflection film using the spin coater, and PB was performed at 90° C. for 60 seconds. Then, it cooled at 23 degreeC for 30 second, and formed the resist film with a film thickness of 90 nm. Next, this resist film was subjected to an optical condition of NA=1.3 and dipole (Sigma 0.977/0.782) using an ArF excimer laser immersion exposure apparatus (“NSR-S610C” manufactured by NIKON). , 40 nm line and space (1L1S) mask pattern was used for exposure. After the exposure, PEB was performed at 100° C. for 60 seconds. Then, alkali development was performed using a 2.38 mass% TMAH aqueous solution as an alkali developing solution, washed with water, and dried to form a positive resist pattern. At the time of forming this resist pattern, the line width formed through a 1:1 line and space mask having a target size of 40 nm is the optimum exposure amount ( Eop).
[レジストパターンの形成(2)](ArF露光、有機溶媒現像)
上記[レジストパターンの形成(1)]においてTMAH水溶液の代わりに酢酸n−ブチルを用いて有機溶媒現像し、かつ水での洗浄を行わなかった以外は、上記[レジストパターンの形成(1)]と同様に操作して、ネガ型のレジストパターンを形成した。
[Formation of resist pattern (2)] (ArF exposure, organic solvent development)
In the above [Formation of resist pattern (1)], n-butyl acetate was used instead of the TMAH aqueous solution for organic solvent development, and washing with water was not carried out, and the above [Formation of resist pattern (1)] A negative resist pattern was formed in the same manner as in.
<評価>
上記形成したレジストパターンについて、下記方法により測定を行うことによって、感放射線性樹脂組成物のLWR性能及びMEEF性能を評価した。上記レジストパターンの測長には走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社の「S−9380」)を用いた。
<Evaluation>
The LWR performance and MEEF performance of the radiation-sensitive resin composition were evaluated by measuring the formed resist pattern by the following method. A scanning electron microscope (“S-9380” manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) was used for measuring the length of the resist pattern.
[LWR性能]
上記Eopの露光量を照射して形成したレジストパターンを、上記走査型電子顕微鏡を用い、パターン上部から観察した。線幅を任意のポイントで計50点測定し、その測定値の分布から3シグマ値を求め、これをLWR性能(nm)とした。LWR性能は、その値が小さいほどラインのガタつきが小さく良いことを示す。LWR性能は、4nm以下の場合は良好と、4nmを超える場合は不良と判断できる。
[LWR performance]
The resist pattern formed by irradiating the exposure amount of Eop was observed from above the pattern using the scanning electron microscope. The line width was measured at a total of 50 points at arbitrary points, the 3 sigma value was determined from the distribution of the measured values, and this was taken as the LWR performance (nm). Regarding the LWR performance, the smaller the value, the smaller the rattling of the line and the better. The LWR performance can be judged to be good when it is 4 nm or less, and to be bad when it exceeds 4 nm.
[MEEF性能]
上記Eopの露光量を照射して解像されるレジストパターンにおいて、線幅が38nm、39nm、40nm、41nm、42nmとなるマスクパターンを用いてそれぞれ形成されたレジストパターンの線幅を縦軸に、マスクパターンのサイズを横軸にプロットしたときの直線の傾きを算出し、これをMEEF性能とした。MEEF性能は、その値が1に近いほどマスク再現性が良好であることを示す。MEEF性能は、3.2以下の場合は良好と、3.2を超える場合は不良と評価できる。
[MEEF performance]
In the resist pattern resolved by irradiating the exposure dose of Eop, the line widths of the resist patterns respectively formed using the mask patterns having the line widths of 38 nm, 39 nm, 40 nm, 41 nm, and 42 nm are plotted on the vertical axis. The slope of the straight line when the size of the mask pattern was plotted on the horizontal axis was calculated and used as the MEEF performance. The MEEF performance shows that the closer the value is to 1, the better the mask reproducibility. When the MEEF performance is 3.2 or less, it can be evaluated as good, and when it exceeds 3.2, it can be evaluated as poor.
表3の結果から分かるように、実施例の感放射線性樹脂組成物によれば、アルカリ現像及び有機溶媒現像のいずれにおいても、優れたMEEF性能を発揮して、LWRが小さいレジストパターンを形成することができる。 As can be seen from the results in Table 3, according to the radiation-sensitive resin composition of the example, excellent MEEF performance is exhibited in both alkali development and organic solvent development to form a resist pattern having a small LWR. be able to.
本発明の感放射線性樹脂組成物及びレジストパターン形成方法によれば、[A]重合体が特定構造に起因する剛直性を有することにより、優れたMEEF性能を発揮しつつ、LWRが小さいレジストパターンを形成することができる。本発明の重合体は、当該感放射線性樹脂組成物の重合体成分として好適に用いることができる。本発明の化合物の製造方法によれば、当該重合体を与える化合物を簡便かつ収率よく製造することができる。従って、これらは、今後さらに微細化が進行すると予想される半導体デバイスの製造等に好適に用いることができる。
According to the radiation-sensitive resin composition and the method for forming a resist pattern of the present invention, since the polymer [A] has rigidity due to a specific structure, a resist pattern having a small LWR while exhibiting excellent MEEF performance. Can be formed. The polymer of the present invention can be suitably used as a polymer component of the radiation sensitive resin composition. According to the method for producing a compound of the present invention, a compound that gives the polymer can be easily produced with high yield. Therefore, these can be suitably used for manufacturing semiconductor devices and the like, which are expected to be further miniaturized in the future.
Claims (8)
上記構造単位(I’)の含有割合が重合体を構成する全構造単位に対して15モル%以上60モル%以下であり、
上記構造単位(II)の含有割合が重合体を構成する全構造単位に対して35モル%以上70モル%以下である重合体。
式(2−1)中、R5は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。
式(2−2)中、R6は、水素原子又はメチル基である。R7、R8及びR9は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基若しくは炭素数1〜20の1価の有機基であるか、又は1又は複数のR7及びR8並びにR9のうちの2つ以上が、互いに合わせられ、これらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成する。aは、1〜4の整数である。aが2以上の場合、複数のR7は同一でも異なっていてもよく、複数のR8は同一でも異なっていてもよい。) A structural unit (I′) derived from a compound represented by the following formula (1′) and a structural unit (II) containing an acid dissociable group,
The content ratio of the structural unit (I′) is 15 mol% or more and 60 mol% or less based on all structural units constituting the polymer,
A polymer in which the content ratio of the structural unit (II) is 35 mol% or more and 70 mol% or less with respect to all structural units constituting the polymer.
In formula (2-1), R 5 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
In formula (2-2), R 6 is a hydrogen atom or a methyl group. R 7 , R 8 and R 9 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, or one or more R 7 and R 8 and Two or more of R 9 are combined with each other to form a ring structure with 3 to 20 ring members that is configured with the carbon atoms to which they are attached. a is an integer of 1 to 4. When a is 2 or more, a plurality of R 7 may be the same or different, and a plurality of R 8 may be the same or different. )
式(3−2)中、R16は、水素原子又はメチル基である。L1は、単結合、−CCOO−又は−CONH−である。R17は、水素原子又は炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。R18及びR19は、それぞれ独立して、炭素数1〜20の1価の炭化水素基又は炭素数1〜20の1価のオキシ炭化水素基である。) The polymer according to claim 1, 2 or 3 , wherein the structural unit (II) is represented by the following formula (3-1) or (3-2).
In formula (3-2), R 16 is a hydrogen atom or a methyl group. L 1 is a single bond, —CCOO— or —CONH—. R 17 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R 18 and R 19 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a monovalent oxyhydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. )
上記構造単位(III)の含有割合が重合体を構成する全構造単位に対して5モル%以上40モル%以下である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の重合体。 Further having at least one structural unit (III) selected from the group consisting of a lactone structure other than the structural unit (I′), a cyclic carbonate structure and a sultone structure,
The polymer according to any one of claims 1 to 4, wherein the content ratio of the structural unit (III) is 5 mol% or more and 40 mol% or less based on all structural units constituting the polymer.
を備える下記式(1’−a)で表される化合物の製造方法。
式(2−1)中、R5は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。
式(2−2)中、R6は、水素原子又はメチル基である。R7、R8及びR9は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基若しくは炭素数1〜20の1価の有機基であるか、又は1又は複数のR7及びR8並びにR9のうちの2つ以上が、互いに合わせられ、これらが結合する炭素原子と共に構成される環員数3〜20の環構造を形成する。aは、1〜4の整数である。aが2以上の場合、複数のR7は同一でも異なっていてもよく、複数のR8は同一でも異なっていてもよい。) Represented by the following formula (1′-a), which comprises a step of subjecting a compound represented by the following formula (a) and an acid halide represented by the following formula (b) to a dehydrohalogenation condensation reaction in the presence of a base. Of the compound to be prepared.
In formula (2-1), R 5 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
In formula (2-2), R 6 is a hydrogen atom or a methyl group. R 7 , R 8 and R 9 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, or one or more R 7 and R 8 and Two or more of R 9 are combined with each other to form a ring structure with 3 to 20 ring members that is configured with the carbon atoms to which they are attached. a is an integer of 1 to 4. When a is 2 or more, a plurality of R 7 may be the same or different, and a plurality of R 8 may be the same or different. )
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