JP6935255B2 - Method of manufacturing resist pattern - Google Patents
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Description
本発明は、半導体の微細加工で利用されるレジストパターンの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a resist pattern used in semiconductor microfabrication.
特許文献1には、下記式で表される塩を含有するレジスト組成物が記載されている。
特許文献2には、下記式で表される塩及びそれを含有するレジスト組成物を用いてポジ型レジストパターンを形成する方法が記載されている。
Patent Document 1 describes a resist composition containing a salt represented by the following formula.
Patent Document 2 describes a method of forming a positive resist pattern using a salt represented by the following formula and a resist composition containing the same.
従来のレジスト組成物を用いてレジストパターンを製造した場合、得られるレジストパターンのラインエッジラフネスが必ずしも満足できるものではなかった。 When a resist pattern was produced using a conventional resist composition, the line edge roughness of the obtained resist pattern was not always satisfactory.
本発明は、以下の発明を含む。
〔1〕(1)式(I)で表される塩と酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂とを含有するレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層をArFエキシマレーザにより液浸露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、及び
(5)加熱後の組成物層をネガ型現像液により現像する工程、
を含むネガ型レジストパターンの製造方法。
[式(I)中、
Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数6〜36の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数4〜36のヘテロ芳香族炭化水素基を表す。
X1及びX2は、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
R1は、置換基を有してもよい炭素数1〜18の炭化水素基を表す。
Q1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Lb1は、炭素数1〜24の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は−O−又は−CO−に置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよいメチル基又は置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH2−は−O−、−SO2−又は−CO−に置き換わっていてもよい。但し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子2つが、酸素原子に置換され、当該2つの酸素原子が炭素数1〜8のアルカンジイル基と一緒になってフッ素原子を含んでもよいケタール環を形成する場合も含む。]
〔2〕Ar1及びAr2が、共に、置換基を有していてもよいフェニル基である〔1〕記載のネガ型レジストパターンの製造方法。
〔3〕X1及びX2が、共に、メチレン基である〔1〕又は〔2〕記載のネガ型レジストパターンの製造方法。
〔4〕酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂が、さらに、ラクトン環を有する構造単位を含む〔1〕〜〔3〕のいずれか記載のネガ型レジストパターンの製造方法。
〔5〕酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩をさらに含有する〔1〕〜〔4〕のいずれか記載のネガ型レジストパターンの製造方法。
〔6〕さらに、フッ素原子を有する構造単位を含む樹脂を含有する〔1〕〜〔5〕のいずれか記載のネガ型レジストパターンの製造方法。
〔7〕ネガ型現像液が、有機溶媒を主成分とする有機溶媒である〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載のネガ型レジストパターンの製造方法。
〔8〕ネガ型現像液が、酢酸ブチル及び2−ヘプタノンからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む有機溶剤である〔7〕に記載のネガ型レジストパターンの製造方法
〔9〕工程(5)が、ダイナミックディスペンス法により、組成物層を現像する工程である〔1〕〜〔8〕のいずれかに記載のネガ型レジストパターンの製造方法。
〔10〕式(IA)で表される塩。
[式(IA)中、
Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数6〜36の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数6〜36のヘテロ芳香族炭化水素基を表す。
X1及びX2は、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
R1は、置換基を有してもよい炭素数1〜18の炭化水素基を表す。
Q1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Lb1は、炭素数1〜24の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は−O−又は−CO−に置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
YAは、置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH2−は−O−、−SO2−又は−CO−に置き換わっていてもよい。但し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子2つが、酸素原子に置換され、当該2つの酸素原子が炭素数1〜8のアルカンジイル基と一緒になってフッ素原子を含んでもよいケタール環を形成する。]
The present invention includes the following inventions.
[1] A step of applying a resist composition containing a salt represented by the formula (I) and a resin containing a structural unit having an acid unstable group onto a substrate.
(2) A step of drying the applied composition to form a composition layer,
(3) A step of immersion exposure of the composition layer with an ArF excimer laser.
(4) A step of heating the composition layer after exposure, and (5) A step of developing the composition layer after heating with a negative developer.
A method for producing a negative resist pattern including.
[In formula (I),
Ar 1 and Ar 2 are independently aromatic hydrocarbon groups having 6 to 36 carbon atoms which may have substituents or heteroaromatic compounds having 4 to 36 carbon atoms which may have substituents. Represents a hydrocarbon group.
X 1 and X 2 each independently represent an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent.
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
L b1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, and -CH 2- contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with -O- or -CO-, and the saturated hydrocarbon may be replaced. The hydrogen atom contained in the hydrogen group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
Y represents a methyl group which may have a substituent or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and is contained in the alicyclic hydrocarbon group. CH 2 - is -O -, - SO 2 - or -CO- may be replaced with. However, two hydrogen atoms contained in the alicyclic hydrocarbon group may be replaced with oxygen atoms, and the two oxygen atoms may contain a fluorine atom together with an alcandiyl group having 1 to 8 carbon atoms. It also includes the case of forming a ring. ]
[2] The method for producing a negative resist pattern according to [1], wherein both Ar 1 and Ar 2 are phenyl groups which may have a substituent.
[3] The method for producing a negative resist pattern according to [1] or [2], wherein both X 1 and X 2 are methylene groups.
[4] The method for producing a negative resist pattern according to any one of [1] to [3], wherein the resin containing a structural unit having an acid unstable group further contains a structural unit having a lactone ring.
[5] The method for producing a negative resist pattern according to any one of [1] to [4], further containing a salt that generates an acid having a weaker acidity than the acid generated from the acid generator.
[6] The method for producing a negative resist pattern according to any one of [1] to [5], further comprising a resin containing a structural unit having a fluorine atom.
[7] The method for producing a negative resist pattern according to any one of [1] to [6], wherein the negative developer is an organic solvent containing an organic solvent as a main component.
[8] The method for producing a negative resist pattern according to [7], wherein the negative developer is an organic solvent containing at least one selected from the group consisting of butyl acetate and 2-heptanone [9] Step (5). However, the method for producing a negative resist pattern according to any one of [1] to [8], which is a step of developing a composition layer by a dynamic dispensing method.
[10] A salt represented by the formula (IA).
[In formula (IA),
Ar 1 and Ar 2 are independently aromatic hydrocarbon groups having 6 to 36 carbon atoms which may have substituents or heteroaromatic compounds having 6 to 36 carbon atoms which may have substituents. Represents a hydrocarbon group.
X 1 and X 2 each independently represent an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent.
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
L b1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, and -CH 2- contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with -O- or -CO-, and the saturated hydrocarbon may be replaced. The hydrogen atom contained in the hydrogen group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
Y A represents an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, -CH 2 contained in the alicyclic hydrocarbon group - is -O -, - SO 2 It may be replaced with − or −CO−. However, two hydrogen atoms contained in the alicyclic hydrocarbon group may be replaced with oxygen atoms, and the two oxygen atoms may contain a fluorine atom together with an alcandiyl group having 1 to 8 carbon atoms. Form a ring. ]
本発明のレジスト組成物を用いてレジストパターンを製造することにより、ラインエッジラフネスが良好なレジストパターンを得ることができる。 By producing a resist pattern using the resist composition of the present invention, a resist pattern having good line edge roughness can be obtained.
本明細書では、「(メタ)アクリル系モノマー」とは、「CH2=CH−CO−」又は「CH2=C(CH3)−CO−」の構造を有するモノマーの少なくとも1種を意味する。同様に「(メタ)アクリレート」及び「(メタ)アクリル酸」とは、それぞれ「アクリレート及びメタクリレートの少なくとも1種」及び「アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも1種」を意味する。
「レジスト組成物の固形分」とは、レジスト組成物の総量から、後述する溶剤(E)を除いた成分の合計を意味する。
As used herein, the term "(meth) acrylic monomer" means at least one type of monomer having a structure of "CH 2 = CH-CO-" or "CH 2 = C (CH 3) -CO-". do. Similarly, "(meth) acrylate" and "(meth) acrylic acid" mean "at least one of acrylate and methacrylate" and "at least one of acrylic acid and methacrylic acid", respectively.
The “solid content of the resist composition” means the total amount of the components excluding the solvent (E) described later from the total amount of the resist composition.
〔レジストパターンの製造方法〕
本発明のレジストパターンの製造方法は、下記工程(1)〜(5)(以下それぞれ「工程(1)」〜「工程(5)」という場合がある)を含む。
(1)式(I)で表される塩と酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂とを含有するレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層をArFエキシマレーザにより液浸露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、及び
(5)加熱後の組成物層をネガ型現像液により現像する工程。
[Manufacturing method of resist pattern]
The method for producing a resist pattern of the present invention includes the following steps (1) to (5) (hereinafter, may be referred to as "step (1)" to "step (5)", respectively).
(1) A step of applying a resist composition containing a salt represented by the formula (I) and a resin containing a structural unit having an acid unstable group onto a substrate.
(2) A step of drying the applied composition to form a composition layer,
(3) A step of immersion exposure of the composition layer with an ArF excimer laser.
(4) A step of heating the composition layer after exposure, and (5) a step of developing the heated composition layer with a negative developer.
<工程(1)>
レジスト組成物を塗布する基板は限定されず、半導体の製造に通常用いられる無機基板、例えば、シリコン、SiN、SiO2、SOG等を挙げることができる。これらの基板は、洗浄されたものでもよいし、また、無機基板上に反射防止膜等が形成されたものでもよい。反射防止膜は、例えば、市販の有機反射防止膜用組成物により形成できる。
レジスト組成物の基板上への塗布は、スピンコーター等、レジスト分野で広く用いられている塗布装置によって行うことができる。
レジスト組成物の塗布厚みは特に限定されず、用いる露光装置における光源の波長等によって適宜設定することができる。塗布厚みとしては、例えば、0.01〜1μmが挙げられ、0.01〜0.5μmが好ましく、0.02〜0.3μmがより好ましい。
<Process (1)>
The substrate on which the resist composition is applied is not limited, and examples thereof include inorganic substrates usually used in the production of semiconductors, such as silicon, SiN, SiO 2 , and SOG. These substrates may be washed, or may have an antireflection film or the like formed on the inorganic substrate. The antireflection film can be formed by, for example, a commercially available composition for an organic antireflection film.
The resist composition can be applied onto the substrate by a coating device widely used in the resist field, such as a spin coater.
The coating thickness of the resist composition is not particularly limited, and can be appropriately set depending on the wavelength of the light source in the exposure apparatus to be used. Examples of the coating thickness include 0.01 to 1 μm, preferably 0.01 to 0.5 μm, and more preferably 0.02 to 0.3 μm.
<工程(2)>
工程(2)では、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いた加熱手段(いわゆるプリベーク)又は減圧装置を用いた減圧手段により、あるいはこれらの手段を組合せて、基板上に塗布されたレジスト組成物を乾燥させることにより溶剤を除去して、組成物層が形成される。好ましくは、加熱手段による乾燥である。加熱手段や減圧手段の条件は、レジスト組成物に含まれる溶剤(D)の種類等に応じて選択できる。
加熱手段の場合、乾燥温度は、50〜200℃であることが好ましく、60〜150℃であることがより好ましい。また、乾燥時間は、10〜180秒間であることが好ましく、30〜120秒間であることがより好ましい。
減圧手段の場合、減圧乾燥機の中に、基板上に塗布されたレジスト組成物を封入した後、内部圧力を1〜1.0×105Paにして乾燥を行う。
乾燥したレジスト組成物層の厚みは、塗布厚みを調整することにより、調整することができる。
<Process (2)>
In the step (2), for example, the resist composition coated on the substrate by a heating means (so-called prebaking) using a heating device such as a hot plate, a depressurizing means using a depressurizing device, or a combination of these means. The solvent is removed by drying the composition layer. Drying by heating means is preferable. The conditions of the heating means and the depressurizing means can be selected according to the type of the solvent (D) contained in the resist composition and the like.
In the case of the heating means, the drying temperature is preferably 50 to 200 ° C, more preferably 60 to 150 ° C. The drying time is preferably 10 to 180 seconds, more preferably 30 to 120 seconds.
For pressure reducing means, in a vacuum dryer, after encapsulating the resist composition applied onto a substrate, and drying by the internal pressure in 1~1.0 × 10 5 Pa.
The thickness of the dried resist composition layer can be adjusted by adjusting the coating thickness.
<工程(3)>
工程(3)では、好ましくは露光機を用いて、形成された組成物層を露光する。露光は、所望のパターンが形成されたマスク(フォトマスク)を介して行われる。露光機の露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2エキシマレーザ(波長157nm)のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源(YAG又は半導体レーザ等)からのレーザ光を波長変換して遠紫外域または真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの、電子線、超紫外光(EUV)を照射するもの等、種々のものを用いることができる。露光光源として電子線を用いる場合には、マスクを用いることなく、組成物層に直接照射して描画してもよい。本発明の製造方法に用いる露光光源としては、ArFエキシマレーザが好ましい。
マスクを介して露光した結果、露光部の組成物層では該組成物層に含まれる酸発生剤から酸が発生し、発生した酸が樹脂に作用して、樹脂が有する酸不安定基から親水性基が形成される。
<Process (3)>
In step (3), the formed composition layer is preferably exposed using an exposure machine. The exposure is performed through a mask (photomask) in which a desired pattern is formed. The exposure light source of the exposure machine includes a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), an F 2 excimer laser (wavelength 157 nm) that emits laser light in the ultraviolet region, and a solid-state laser light source (YAG). Or semiconductor laser, etc.) to convert the wavelength of the laser light to emit harmonic laser light in the far ultraviolet region or vacuum ultraviolet region, electron beam, ultra-ultraviolet light (EUV), etc. Can be used. When an electron beam is used as the exposure light source, the composition layer may be directly irradiated and drawn without using a mask. The ArF excimer laser is preferable as the exposure light source used in the production method of the present invention.
As a result of exposure through the mask, in the composition layer of the exposed portion, acid is generated from the acid generator contained in the composition layer, and the generated acid acts on the resin to make the acid unstable group of the resin hydrophilic. Sexual groups are formed.
露光は、組成物層に液浸媒体を載せた状態で行う方法、いわゆる液浸露光で行うことが好ましい。液浸露光前、液浸露光後、またはその両方において、組成物層の表面を水系の薬液で洗浄する工程を行ってもよい。
液浸露光に用いる液浸媒体は、ArFエキシマレーザの露光波長光に対して透明、言い換えると露光波長光を吸収しないものであり、かつ組成物層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く、入手の容易さ、取り扱い易さから、水、中でも超純水が好ましい。液浸媒体として水を用いる場合、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水にわずかな割合で添加してもよい。この添加剤は組成物層を溶解させず、且つ用いる露光装置の光学部材、例えば、レンズ素子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。
露光量は、用いるレジスト組成物、製造するレジストパターンの種類及び露光光源の種類等に応じて適宜設定できる。該露光量は、好ましくは5〜50mJ/cm2である。
工程(3)は、複数回繰り返して行ってもよい。複数回の露光を行う場合の露光光源及び露光方法は、同じでも互いに異なってもよい。
The exposure is preferably carried out by a method in which an immersion medium is placed on the composition layer, that is, so-called immersion exposure. The step of washing the surface of the composition layer with an aqueous chemical solution may be performed before the immersion exposure, after the immersion exposure, or both.
The immersion medium used for immersion exposure is transparent to the exposure wavelength light of the ArF excimer laser, in other words, it does not absorb the exposure wavelength light, and the distortion of the optical image projected on the composition layer is minimized. A liquid having a refractive index as small as possible is preferable, and water, especially ultrapure water, is preferable from the viewpoint of easy availability and handling. When water is used as the immersion medium, an additive that reduces the surface tension of the water and increases the surface activity may be added to the water in a small proportion. It is preferable that this additive does not dissolve the composition layer and its influence on the optical member of the exposure apparatus used, for example, the optical coating on the lower surface of the lens element can be ignored.
The exposure amount can be appropriately set according to the resist composition to be used, the type of resist pattern to be produced, the type of exposure light source, and the like. The exposure amount is preferably 5 to 50 mJ / cm 2 .
Step (3) may be repeated a plurality of times. The exposure light source and the exposure method when performing a plurality of exposures may be the same or different from each other.
<工程(4)>
工程(4)における加熱は、ホットプレート等の加熱装置を用いた加熱手段が挙げられる。加熱温度は、50〜200℃であることが好ましく、70〜150℃であることがより好ましい。また、加熱時間は、10〜180秒間であることが好ましく、30〜120秒間であることがより好ましい。
工程(4)により、上記の酸不安定基の反応が促進される。
<Process (4)>
Examples of the heating in the step (4) include heating means using a heating device such as a hot plate. The heating temperature is preferably 50 to 200 ° C, more preferably 70 to 150 ° C. The heating time is preferably 10 to 180 seconds, more preferably 30 to 120 seconds.
The reaction of the acid unstable group is promoted by the step (4).
<工程(5)>
工程(5)は、加熱後の組成物層をネガ型現像液で現像する。工程(5)では、好ましくは現像装置を用いて現像する。現像液は、ネガ型現像液を用いることが好ましい。
ネガ型現像液とは、露光されていない組成物層を溶解し、かつ露光された組成物層が不溶又は難溶である有機溶剤を意味する。ネガ型現像液は、有機溶媒を主成分とすることが好ましい。ここで、主成分とは、ネガ型現像液の全量に対して、有機溶媒が50質量%以上含有することを意味する。
ネガ型現像液に使用できる有機溶剤としては、ケトン溶剤、エステル溶剤、アミド溶剤、エーテル溶剤等の極性溶剤、炭化水素溶剤等が挙げられる。
ケトン溶剤としては、1−オクタノン、2−オクタノン、1−ノナノン、2−ノナノン、2−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。
<Process (5)>
In step (5), the heated composition layer is developed with a negative developer. In step (5), development is preferably performed using a developing device. It is preferable to use a negative developer as the developer.
The negative developer means an organic solvent that dissolves an unexposed composition layer and the exposed composition layer is insoluble or sparingly soluble. The negative developer preferably contains an organic solvent as a main component. Here, the main component means that the organic solvent is contained in an amount of 50% by mass or more with respect to the total amount of the negative developer.
Examples of the organic solvent that can be used in the negative type developing solution include a polar solvent such as a ketone solvent, an ester solvent, an amide solvent, and an ether solvent, and a hydrocarbon solvent.
Examples of the ketone solvent include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, 2-heptanone, 4-heptanone, 2-hexanone, diisobutylketone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone, methylisobutylketone and the like. Be done.
エステル溶剤としては、酢酸ブチル、酢酸アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル等が挙げられる。
エーテル溶剤としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。
アミド溶剤としては、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等が挙げられる。
炭化水素溶剤としては、トルエン、キシレン、アニソール等の芳香族炭化水素系溶剤、オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素溶剤が挙げられる。
また、これらの有機溶剤は2種類以上を組合せてもよく、わずかであれば水を含んでいてもよい。
これらの現像液としては、溶剤として市販されているものをそのままを用いてもよい。
Examples of the ester solvent include butyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, and the like. Examples thereof include 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate and propyl lactate.
Examples of the ether solvent include ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, and triethylene glycol monoethyl ether.
Examples of the amide solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide and the like.
Examples of the hydrocarbon solvent include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene and anisole, and aliphatic hydrocarbon solvents such as octane and decane.
Further, these organic solvents may be a combination of two or more kinds, and may contain water in a small amount.
As these developing solutions, commercially available solvents may be used as they are.
ネガ型現像液として、ケトン溶剤、エステル溶剤及びエーテル溶剤からなる群より選択される有機溶剤を含むことが好ましく、ケトン溶剤及びエステル溶剤からなる群より選択される有機溶剤を含むことがより好ましい。中でも、ネガ型現像液は、酢酸ブチル及び2−ヘプタノンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましく、酢酸ブチル及び2−ヘプタノンを含む場合は、酢酸ブチル及び2−ヘプタノンの合計含有率は、ネガ型現像液の総量に対して、50質量%以上であることが好ましく、実質的に酢酸ブチル及び2−ヘプタノンからなる群から選ばれる少なくとも一種のみであることがより好ましい。また、ネガ型現像液は、実質的に酢酸ブチルのみ又は実質的に2−ヘプタノンのみであることがさらに好ましい。 The negative type developing solution preferably contains an organic solvent selected from the group consisting of a ketone solvent, an ester solvent and an ether solvent, and more preferably contains an organic solvent selected from the group consisting of a ketone solvent and an ester solvent. Above all, the negative type developing solution preferably contains at least one selected from the group consisting of butyl acetate and 2-heptanone, and when it contains butyl acetate and 2-heptanone, the total content of butyl acetate and 2-heptanone is , 50% by mass or more is preferable with respect to the total amount of the negative type developing solution, and it is more preferable that only at least one selected from the group consisting of butyl acetate and 2-heptanone is substantially used. Further, it is more preferable that the negative developer is substantially only butyl acetate or substantially only 2-heptanone.
現像液は、必要に応じて界面活性剤を含有していてよい。界面活性剤は限定されず、イオン性界面活性剤でも非イオン性界面活性剤でもよく、フッ素系界面活性剤でもシリコン系界面活性剤等を用いてもよい。 The developer may contain a surfactant, if necessary. The surfactant is not limited, and may be an ionic surfactant or a nonionic surfactant, and a fluorine-based surfactant, a silicon-based surfactant, or the like may be used.
現像方法としては、現像液が満たされた槽中に、工程(4)後の組成物層を、基板ごと一定時間浸漬する方法(ディップ法)、工程(4)後の組成物層に、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)、工程(4)後の組成物層表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)、工程(4)後の組成物層が形成された基板を一定速度で回転させ、ここに一定速度で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。
中でも、現像方法としては、パドル法又はダイナミックディスペンス法が好ましく、ダイナミックディスペンス法がより好ましい。
現像温度は、5〜60℃であることが好ましく、10〜40℃であることがより好ましい。また、現像時間は、5〜300秒間であることが好ましく、5〜90秒間であることがより好ましい。ダイナミックディスペンス法で現像を行う場合、現像時間は5〜20秒であることがさらに好ましく、パドル法で現像を行う場合、現像時間は20〜60秒であることがさらに好ましい。
As a developing method, the composition layer after the step (4) is immersed in a tank filled with a developing solution for a certain period of time (dip method), and the composition layer after the step (4) is developed. A method of developing by raising the liquid by surface tension and allowing it to stand still for a certain period of time (paddle method), a method of spraying the developer on the surface of the composition layer after the step (4) (spray method), the composition after the step (4). Examples thereof include a method in which a substrate on which a material layer is formed is rotated at a constant speed, and a developer is continuously coated while scanning a coating nozzle at a constant speed (dynamic dispense method).
Among them, as the developing method, the paddle method or the dynamic dispensing method is preferable, and the dynamic dispensing method is more preferable.
The developing temperature is preferably 5 to 60 ° C, more preferably 10 to 40 ° C. The developing time is preferably 5 to 300 seconds, more preferably 5 to 90 seconds. When developing by the dynamic dispense method, the developing time is more preferably 5 to 20 seconds, and when developing by the paddle method, the developing time is further preferably 20 to 60 seconds.
上記の酸不安定基の反応により、組成物層の露光部は現像液に不溶又は難溶となるため、組成物層を現像液と接触させると、組成物層の未露光部が現像液により除去されてネガ型レジストパターンが製造される。また、組成物層の露光部が現像液に可溶となるため、組成物層を現像液と接触させると、組成物層の露光部が現像液により除去されてポジ型レジストパターンが製造される。
上記の現像時間を経た後、組成物層と接触している現像液を、現像液とは異なる種類の溶剤に置換しながら、現像を停止してもよい。また、レジストパターン上に残存している現像液を除去するために、リンス液を用いて、現像後のレジストパターンを洗浄することが好ましい。リンス液としては、製造されたレジストパターンを溶解しないものであれば特に制限はなく、一般的な有機溶剤を使用することができるが、アルコール溶剤又はエステル溶剤等を用いることが好ましく、ヘキサノール、ペンタノール、ブタノール等の炭素数1〜8の1価アルコールを用いることがより好ましい。
Due to the above reaction of the acid unstable group, the exposed part of the composition layer becomes insoluble or sparingly soluble in the developing solution. Therefore, when the composition layer is brought into contact with the developing solution, the unexposed part of the composition layer is exposed to the developing solution. It is removed to produce a negative resist pattern. Further, since the exposed portion of the composition layer becomes soluble in the developing solution, when the composition layer is brought into contact with the developing solution, the exposed portion of the composition layer is removed by the developing solution to produce a positive resist pattern. ..
After the above development time has passed, the development may be stopped while replacing the developer in contact with the composition layer with a solvent of a type different from that of the developer. Further, in order to remove the developing solution remaining on the resist pattern, it is preferable to wash the resist pattern after development with a rinsing solution. The rinsing liquid is not particularly limited as long as it does not dissolve the produced resist pattern, and a general organic solvent can be used, but it is preferable to use an alcohol solvent, an ester solvent, or the like, and hexanol or a pen. It is more preferable to use a monohydric alcohol having 1 to 8 carbon atoms such as tanol and butanol.
〔レジスト組成物〕
本発明のレジスト組成物は、
式(I)で表される塩(以下、「塩(I)」という場合がある)と、酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂(以下、「樹脂(A)」という場合がある)とを含有する。
本発明のレジスト組成物は、塩(I)と樹脂(A)に加えて、さらに、樹脂(A)以外の樹脂、例えば、フッ素原子を有する構造単位を含む樹脂(以下、「樹脂(X)」という場合がある)、クエンチャー(以下「クエンチャー(C)」という場合がある)及び/又は溶剤(以下「溶剤(E)」という場合がある)を含有していることが好ましい。
[Resist composition]
The resist composition of the present invention
A salt represented by the formula (I) (hereinafter, may be referred to as "salt (I)") and a resin containing a structural unit having an acid unstable group (hereinafter, may be referred to as "resin (A)"). And contains.
In addition to the salt (I) and the resin (A), the resist composition of the present invention further contains a resin other than the resin (A), for example, a resin containing a structural unit having a fluorine atom (hereinafter, "resin (X)). ”), Quenchers (hereinafter sometimes referred to as“ Quencher (C) ”) and / or solvents (hereinafter sometimes referred to as“ solvent (E) ”) are preferably contained.
<塩(I)>
本発明の塩(I)は、式(I)により表される塩である。
[式(I)中、
Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数6〜36の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数4〜36のヘテロ芳香族炭化水素基を表す。
X1及びX2は、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
R1は、置換基を有してもよい炭素数1〜18の炭化水素基を表す。
Q1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Lb1は、炭素数1〜24の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は−O−又は−CO−に置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよいメチル基又は置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH2−は−O−、−SO2−又は−CO−に置き換わっていてもよい。但し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子2つが、酸素原子に置換され、当該2つの酸素原子が炭素数1〜8のアルカンジイル基と一緒になってフッ素原子を含んでもよいケタール環を形成する場合も含む。]
<Salt (I)>
The salt (I) of the present invention is a salt represented by the formula (I).
[In formula (I),
Ar 1 and Ar 2 are independently aromatic hydrocarbon groups having 6 to 36 carbon atoms which may have substituents or heteroaromatic compounds having 4 to 36 carbon atoms which may have substituents. Represents a hydrocarbon group.
X 1 and X 2 each independently represent an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent.
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
L b1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, and -CH 2- contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with -O- or -CO-, and the saturated hydrocarbon may be replaced. The hydrogen atom contained in the hydrogen group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
Y represents a methyl group which may have a substituent or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and is contained in the alicyclic hydrocarbon group. CH 2 - is -O -, - SO 2 - or -CO- may be replaced with. However, two hydrogen atoms contained in the alicyclic hydrocarbon group may be replaced with oxygen atoms, and the two oxygen atoms may contain a fluorine atom together with an alcandiyl group having 1 to 8 carbon atoms. It also includes the case of forming a ring. ]
Ar1及びAr2の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントニル基、トリル基、キシリル基、クミル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、ビフェニル基、トリフェニル基、インデニル基、テトラヒドロナフチル基、p−アダマンチルフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル基等の炭素数6〜36のアリール基が挙げられ、炭素数6〜24であることが好ましく、炭素数6〜14であることが好ましい。
ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子が挙げられる。
ヘテロ芳香族炭化水素基としては、フリル基、チオフェニル基等が挙げられ、炭素数4〜24であることが好ましく、炭素数4〜18であることが好ましい。
Ar1及びAr2で表される芳香族炭化水素基又はヘテロ芳香族炭化水素基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数2〜18のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数7〜18のアリールカルボニルオキシ基又は炭素数2〜18のアルコキシカルボニルオキシ基が挙げられ、炭素数1〜12のアルコキシ基に含まれる−CH2−は、−O−で置き換わっていてもよい。好ましくは、ヒドロキシ基である。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基等が挙げられ、好ましくは炭素数1〜6のアルコキシ基が挙げられ、より好ましくはメトキシ基が挙げられる。
アルキルカルボニルオキシ基としては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n−ブチルカルボニルオキシ基、sec−ブチルカルボニルオキシ基、tert−ブチルカルボニルオキシ基、ペンチルカルボニルオキシ基、ヘキシルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基及び2−エチルヘキシルカルボニルオキシ基等が挙げられ、好ましくは炭素数2〜12のアルキルカルボニルオキシ基が挙げられ、より好ましくはメチルカルボニルオキシ基が挙げられる。
アリールカルボニルオキシ基としては、フェニルカルボニルオキシ基、トシルカルボニルオキシ基等が挙げられ、好ましくは炭素数7〜12のアリールカルボニルオキシ基が挙げられ、より好ましくはフェニルカルボニルオキシ基が挙げられる。
アルコキシカルボニルオキシ基としては、メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、n−プロポキシカルボニルオキシ基、イソプロポキシカルボニルオキシ基、n−ブトキシカルボニルオキシ基、sec−ブトキシカルボニルオキシ基、tert−ブトキシカルボニルオキシ基、ペンチルオキシカルボニルオキシ基、ヘキシルオキシカルボニルオキシ基、オクチルオキシカルボニルオキシ基及び2−エチルヘキシルオキシカルボニルオキシ基等が挙げられ、好ましくは炭素数2〜8のアルキルオキシカルボニルオキシ基が挙げられ、より好ましくはtert−ブチルオキシカルボニルオキシ基が挙げられる。
The aromatic hydrocarbon groups of Ar 1 and Ar 2 include phenyl group, naphthyl group, anthryl group, phenanthonyl group, trill group, xsilyl group, cumyl group, dimethylphenyl group, trimethylphenyl group, ethylphenyl group and propylphenyl group. , Butylphenyl group, biphenyl group, triphenyl group, indenyl group, tetrahydronaphthyl group, p-adamantylphenyl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl group, etc. Examples thereof include an aryl group of ~ 36, preferably having 6 to 24 carbon atoms, and preferably 6 to 14 carbon atoms.
Examples of the hetero atom include a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom.
Examples of the heteroaromatic hydrocarbon group include a frill group and a thiophenyl group, which preferably have 4 to 24 carbon atoms and preferably 4 to 18 carbon atoms.
The aromatic hydrocarbon group represented by Ar 1 and Ar 2 or the heteroaromatic hydrocarbon group may have a substituent, and the substituent includes a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and the like. Examples thereof include an alkylcarbonyloxy group having 2 to 18 carbon atoms, an arylcarbonyloxy group having 7 to 18 carbon atoms, and an alkoxycarbonyloxy group having 2 to 18 carbon atoms, which are contained in the alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms -CH 2. -May be replaced by -O-. It is preferably a hydroxy group.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, a heptyloxy group, an octyloxy group, a decyloxy group and a dodecyloxy group, and preferably have 1 to 1 carbon atoms. The alkoxy group of 6 is mentioned, and more preferably, the methoxy group is mentioned.
Examples of the alkylcarbonyloxy group include a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, an n-propylcarbonyloxy group, an isopropylcarbonyloxy group, an n-butylcarbonyloxy group, a sec-butylcarbonyloxy group, and a tert-butylcarbonyloxy group. Examples thereof include a pentylcarbonyloxy group, a hexylcarbonyloxy group, an octylcarbonyloxy group and a 2-ethylhexylcarbonyloxy group, preferably an alkylcarbonyloxy group having 2 to 12 carbon atoms, and more preferably a methylcarbonyloxy group. Can be mentioned.
Examples of the arylcarbonyloxy group include a phenylcarbonyloxy group, a tosylcarbonyloxy group and the like, preferably an arylcarbonyloxy group having 7 to 12 carbon atoms, and more preferably a phenylcarbonyloxy group.
The alkoxycarbonyloxy group includes methoxycarbonyloxy group, ethoxycarbonyloxy group, n-propoxycarbonyloxy group, isopropoxycarbonyloxy group, n-butoxycarbonyloxy group, sec-butoxycarbonyloxy group, tert-butoxycarbonyloxy group. , Pentyloxycarbonyloxy group, hexyloxycarbonyloxy group, octyloxycarbonyloxy group, 2-ethylhexyloxycarbonyloxy group and the like, preferably alkyloxycarbonyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, more preferably. Is a tert-butyloxycarbonyloxy group.
X1及びX2のアルカンジイル基としては、直鎖状アルカンジイル基、分岐状アルカンジイル基等が挙げられる。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、プロパン−2,2−ジイル基、ペンタン−2,4−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基等が挙げられる。
Examples of the alkanediyl group of X 1 and X 2 include a linear alkanediyl group and a branched alkanediyl group.
Specifically, linear chains such as methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1,6-diyl group and the like. Alkanediyl group, ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group, propane-1,2-diyl group, propane-2,2-diyl group, pentane-2,4-diyl group, A branched alkanediyl group such as 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl group, 2-methylbutane-1,4-diyl group. And so on.
R1の炭素数1〜18の炭化水素基としては、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びこれらを組み合わせることにより形成される基が挙げられる。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基及びドデシル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基及びイソボルニル基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
これらを組み合わせることにより形成される基としては、アラルキル基が挙げられ、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。
置換基としてはヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数2〜18のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数7〜18のアリールカルボニルオキシ基又は炭素数2〜18のアルコキシカルボニルオキシ基が挙げられ、炭素数1〜12のアルコキシ基に含まれる−CH2−は、−O−で置き換わっていてもよい。好ましくは、ヒドロキシ基である。
これらの置換基は、Ar1及びAr2で例示のものと同一のものが挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms of R 1 include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a group formed by combining these.
Alkyl groups include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, 2-ethylhexyl group and octyl group. , Nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group and the like.
The alicyclic hydrocarbon group may be either monocyclic or polycyclic, and the monocyclic alicyclic hydrocarbon group may be a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group or a methylcyclohexyl group. , Cycloalkyl groups such as dimethylcyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclodecyl group and the like. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a 2-alkyladamantan-2-yl group, a 1- (adamantan-1-yl) alkane-1-yl group, and a norbornyl group. Examples thereof include a methylnorbornyl group and an isobornyl group.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group and a naphthyl group.
Examples of the group formed by combining these include an aralkyl group, a benzyl group, a phenethyl group and the like.
Examples of the substituent include a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group having 2 to 18 carbon atoms, an arylcarbonyloxy group having 7 to 18 carbon atoms, or an alkoxycarbonyloxy group having 2 to 18 carbon atoms. The −CH 2− contained in the alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms may be replaced with −O−. It is preferably a hydroxy group.
Examples of these substituents are the same as those exemplified in Ar 1 and Ar 2.
塩(I)のカチオンとしては、以下の式(I−c−1)〜式(I−c−20)で表されるカチオン等が挙げられる。
Examples of the cation of the salt (I) include cations represented by the following formulas (I-c-1) to (I-c-20).
なかでも、式(I−c−1)〜式(I−c−12)で表されるカチオンが好ましく、式(I−c−1)〜式(I−c−10)で表されるカチオンがより好ましく、式(I−c−1)〜式(I−c−6)で表されるカチオンがより好ましい。 Of these, the cations represented by the formulas (I-c-1) to (I-c-12) are preferable, and the cations represented by the formulas (I-c-1) to (I-c-10) are preferable. Is more preferable, and cations represented by the formulas (I-c-1) to (I-c-6) are more preferable.
塩(I)のアニオンにおけるQ1及びQ2のペルフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基及びペルフルオロヘキシル基等が挙げられる。
Q1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又はトリフルオロメチル基であることが好ましく、Q1及びQ2はともにフッ素原子であることがより好ましい。
The perfluoroalkyl group of Q 1 and Q 2 in the anion of the salt (I), a trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluorobutyl group, a perfluoro sec- butyl group, perfluoro tert- butyl Examples include a group, a perfluoropentyl group, a perfluorohexyl group and the like.
Q 1 and Q 2 each independently represents preferably a fluorine atom or a trifluoromethyl group, Q 1 and Q 2 is more preferably both fluorine atoms.
Lb1の2価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルカンジイル基、分岐状アルカンジイル基、単環式又は多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち2種以上を組合せたものでもよい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、トリデカン−1,13−ジイル基、テトラデカン−1,14−ジイル基、ペンタデカン−1,15−ジイル基、ヘキサデカン−1,16−ジイル基及びヘプタデカン−1,17−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;
エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、プロパン−2,2−ジイル基、ペンタン−2,4−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基;
シクロブタン−1,3−ジイル基、シクロペンタン−1,3−ジイル基、シクロヘキサン−1,4−ジイル基、シクロオクタン−1,5−ジイル基等のシクロアルカンジイル基である単環式の2価の脂環式飽和炭化水素基;
ノルボルナン−1,4−ジイル基、ノルボルナン−2,5−ジイル基、アダマンタン−1,5−ジイル基、アダマンタン−2,6−ジイル基等の多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group of L b1 include a linear alkanediyl group, a branched alkanediyl group, and a monocyclic or polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon group. A combination of two or more of the groups may be used.
Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentadecane-1,5-diyl group, hexane-1,6-diyl group, heptane-1 , 7-Diyl group, Octane-1,8-Diyl group, Nonan-1,9-Diyl group, Decane-1,10-Diyl group, Undecane-1,11-Diyl group, Dodecane-1,12-Diyl group , Tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, hexadecane-1,16-diyl group and heptadecane-1,17-diyl group. Alcandiyl group;
Ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group, propane-1,2-diyl group, propane-2,2-diyl group, pentane-2,4-diyl group, 2-methylpropane- Branched alkanediyl groups such as 1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl group, 2-methylbutane-1,4-diyl group;
Monocyclic 2 which is a cycloalkanediyl group such as cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, cyclooctane-1,5-diyl group, etc. Valuable alicyclic saturated hydrocarbon group;
Polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbons such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, and adamantane-2,6-diyl group. The group etc. can be mentioned.
Lb1の2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH2−が−O−又は−CO−で置き換わった基としては、例えば、式(b1−1)〜式(b1−3)のいずれかで表される基が挙げられる。なお、式(b1−1)〜式(b1−3)及び下記の具体例において、*は−Yとの結合手を表す。
[式(b1−1)中、
Lb2は、単結合又は炭素数1〜22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb3は、単結合又は炭素数1〜22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
ただし、Lb2とLb3との炭素数合計は、22以下である。
式(b1−2)中、
Lb4は、単結合又は炭素数1〜22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
Lb5は、単結合又は炭素数1〜22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
ただし、Lb4とLb5との炭素数合計は、22以下である。
式(b1−3)中、
Lb6は、単結合又は炭素数1〜23の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
Lb7は、単結合又は炭素数1〜23の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
ただし、Lb6とLb7との炭素数合計は、23以下である。]
Examples of the group in which -CH 2- contained in the divalent saturated hydrocarbon group of L b1 is replaced with -O- or -CO- are any of the formulas (b1-1) to (b1-3). The group represented by is mentioned. In the formulas (b1-1) to (b1-3) and the following specific examples, * represents a bond with −Y.
[In equation (b1-1),
L b2 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b3 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, and the saturated hydrocarbon group may be substituted. The methylene group contained in the hydrogen group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
However, the total number of carbon atoms of L b2 and L b3 is 22 or less.
In equation (b1-2),
L b4 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b5 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, and the saturated hydrocarbon group may be substituted. The methylene group contained in the hydrogen group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
However, the total number of carbon atoms of L b4 and L b5 is 22 or less.
In equation (b1-3),
L b6 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
L b7 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, and the saturated hydrocarbon group may be substituted. The methylene group contained in the hydrogen group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
However, the total number of carbon atoms of L b6 and L b7 is 23 or less. ]
式(b1−1)〜式(b1−3)においては、飽和炭化水素基に含まれるメチレン基が酸素原子又はカルボニル基に置き換わっている場合、置き換わる前の炭素数を該飽和炭化水素基の炭素数とする。
2価の飽和炭化水素基としては、Lb1の2価の飽和炭化水素基と同様のものが挙げられる。
Lb2は、好ましくは単結合である。
Lb3は、好ましくは炭素数1〜4のアルカンジイル基である。
Lb4は、好ましくは炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基であり、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
Lb5は、好ましくは単結合又は炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb6は、好ましくは単結合又は炭素数1〜4の2価の飽和炭化水素基であり、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
Lb7は、好ましくは単結合又は炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基であり、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
中でも、式(b1−1)又は式(b1−3)で表される基が好ましい。
In formulas (b1-1) to (b1-3), when the methylene group contained in the saturated hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group, the number of carbon atoms before the replacement is the carbon of the saturated hydrocarbon group. Let it be a number.
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group include those similar to the divalent saturated hydrocarbon group of L b1.
L b2 is preferably a single bond.
L b3 is preferably an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms.
L b4 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b5 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b6 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b7 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group. The methylene group contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Of these, groups represented by the formula (b1-1) or the formula (b1-3) are preferable.
式(b1−1)としては、例えば、式(b1−4)〜式(b1−8)でそれぞれ表される基が挙げられる。
[式(b1−4)中、
Lb8は、単結合又は炭素数1〜22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
式(b1−5)中、
Lb9は、炭素数1〜20の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Lb10は、単結合又は炭素数1〜19の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb9及びLb10の合計炭素数は20以下である。
式(b1−6)中、
Lb11は、炭素数1〜21の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Lb12は、単結合又は炭素数1〜20の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb11及びLb12の合計炭素数は21以下である。
式(b1−7)中、
Lb13は、炭素数1〜19の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Lb14は、単結合又は炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb15は、単結合又は炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb13、Lb14及びLb15の合計炭素数は19以下である。
式(b1−8)中、
Lb16は、炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Lb17は、炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb18は、単結合又は炭素数1〜17の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb16、Lb17及びLb18の合計炭素数は19以下である。]
Examples of the formula (b1-1) include groups represented by the formulas (b1-4) to (b1-8), respectively.
[In equation (b1-4),
L b8 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
In equation (b1-5),
L b9 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the methylene group contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
L b10 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
However, the total number of carbon atoms of L b9 and L b10 is 20 or less.
In equation (b1-6),
L b11 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms, and the methylene group contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
L b12 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
However, the total number of carbon atoms of L b11 and L b12 is 21 or less.
In equation (b1-7),
L b13 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms, and the methylene group contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
L b14 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.
L b15 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
However, the total number of carbon atoms of L b13 , L b14 and L b15 is 19 or less.
In equation (b1-8),
L b16 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the methylene group contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
L b17 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.
L b18 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
However, the total number of carbon atoms of L b16 , L b17 and L b18 is 19 or less. ]
Lb8は、好ましくは炭素数1〜4の2価の飽和炭化水素基である。
Lb9は、好ましくは炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb10は、好ましくは単結合又は炭素数1〜19の2価の飽和炭化水素基であり、より好ましくは単結合又は炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb11は、好ましくは炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb12は、好ましくは単結合又は炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb13は、好ましくは炭素数1〜12の2価の飽和炭化水素基である。
Lb14は、好ましくは単結合又は炭素数1〜6の2価の飽和炭化水素基である。
Lb15は、好ましくは単結合又は炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基であり、より好ましくは単結合又は炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb16は、好ましくは炭素数1〜12の2価の飽和炭化水素基である。
Lb17は、好ましくは炭素数1〜6の2価の飽和炭化水素基である。
Lb18は、好ましくは単結合又は炭素数1〜17の2価の飽和炭化水素基であり、より好ましくは単結合又は炭素数1〜4の2価の飽和炭化水素基である。
L b8 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
L b9 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b10 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms, and more preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b11 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b12 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b13 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
L b14 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
L b15 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and more preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b16 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
L b17 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
L b18 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and more preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
式(b1−3)としては、例えば、式(b1−9)〜式(b1−11)でそれぞれ表される基が挙げられる。
[式(b1−9)中、
Lb19は、単結合又は炭素数1〜23の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
Lb20は、単結合又は炭素数1〜23の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子、ヒドロキシ基又はアシルオキシ基に置換されていてもよい。該アシルオキシ基に含まれるメチレン基は酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよく、該アシルオキシ基に含まれる水素原子はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb19及びLb20の合計炭素数は23以下である。
式(b1−10)中、
Lb21は、単結合又は炭素数1〜21の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
Lb22は、単結合又は炭素数1〜21の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Lb23は、単結合又は炭素数1〜21の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子、ヒドロキシ基又はアシルオキシ基に置換されていてもよい。該アシルオキシ基に含まれるメチレン基は酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよく、該アシルオキシ基に含まれる水素原子はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb21、Lb22及びLb23の合計炭素数は21以下である。
式(b1−11)中、
Lb24は、単結合又は炭素数1〜20の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
Lb25は、炭素数1〜21の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。
Lb26は、単結合又は炭素数1〜20の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子、ヒドロキシ基又はアシルオキシ基に置換されていてもよい。該アシルオキシ基に含まれるメチレン基は酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよく、該アシルオキシ基に含まれる水素原子はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb24、Lb25及びLb26の合計炭素数は21以下である。]
Examples of the formula (b1-3) include groups represented by the formulas (b1-9) to (b1-11), respectively.
[In equation (b1-9),
L b19 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b20 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, a hydroxy group or an acyloxy group. The methylene group contained in the acyloxy group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group, and the hydrogen atom contained in the acyloxy group may be replaced with a hydroxy group.
However, the total number of carbon atoms of L b19 and L b20 is 23 or less.
In equation (b1-10),
L b21 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b22 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms, and the methylene group contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
L b23 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, a hydroxy group or an acyloxy group. The methylene group contained in the acyloxy group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group, and the hydrogen atom contained in the acyloxy group may be replaced with a hydroxy group.
However, the total number of carbon atoms of L b21 , L b22 and L b23 is 21 or less.
In equation (b1-11),
L b24 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b25 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms, and the methylene group contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
L b26 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, a hydroxy group or an acyloxy group. The methylene group contained in the acyloxy group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group, and the hydrogen atom contained in the acyloxy group may be replaced with a hydroxy group.
However, L b24, the total number of carbon atoms of L b25 and L b26 is 21 or less. ]
式(b1−9)から式(b1−11)においては、飽和炭化水素基に含まれる水素原子がアシルオキシ基に置換されている場合、アシルオキシ基の炭素数、エステル結合中のCO及びOの数をも含めて、該飽和炭化水素基の炭素数とする。
アシルオキシ基としては、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、シクロヘキシルカルボニルオキシ基、アダマンチルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
In formulas (b1-9) to (b1-11), when the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group is substituted with an acyloxy group, the number of carbon atoms of the acyloxy group and the number of CO and O in the ester bond Is the number of carbon atoms of the saturated hydrocarbon group.
Examples of the acyloxy group include an acetyloxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group, a cyclohexylcarbonyloxy group, an adamantylcarbonyloxy group and the like.
式(b1−4)で表される基としては、例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-4) include the following.
式(b1−5)で表される基としては、例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-5) include the following.
式(b1−6)で表される基としては、例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-6) include the following.
式(b1−7)で表される基としては、例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-7) include the following.
式(b1−8)で表される基としては、例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-8) include the following.
式(b1−2)で表される基としては、例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-2) include the following.
式(b1−9)で表される基としては、例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-9) include the following.
式(b1−10)で表される基としては、例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-10) include the following.
式(b1−11)で表される基としては、例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-11) include the following.
Yで表される脂環式炭化水素基としては、式(Y1)〜式(Y11)、式(Y36)〜式(Y38)で表される基が挙げられる。
Yで表される脂環式炭化水素基に含まれる−CH2−が−O−、−SO2−又は−CO−で置き換わる場合、その数は1つでもよいし、2以上の複数でもよい。そのような基としては、式(Y12)〜式(Y35)で表される基が挙げられる。
なかでも、好ましくは式(Y1)〜式(Y20)、式(Y30)、式(Y31)のいずれかで表される基であり、より好ましくは式(Y11)、式(Y15)、式(Y16)、式(Y20)、式(Y30)又は式(Y31)で表される基であり、さらに好ましくは式(Y11)、式(Y15)又は式(Y30)で表される基である。
Yで表される脂環式炭化水素基がスピロ環を構成する場合、脂環式炭化水素基に含まれる水素原子2つが、酸素原子に置換され、それら2つの酸素原子が炭素数1〜8のアルカンジイル基と一緒になってケタール環を形成することが好ましい。酸素原子に置換される2つの水素原子は、異なる炭素原子に結合するものであってもよいが、同じ炭素原子に結合するものが好ましく、式(Y28)〜式(Y33)のいずれかがより好ましく、式(Y30)が一層好ましい。2つの酸素間のアルカンジイル基は、1以上のフッ素原子を有することが好ましい。また、ケタール構造に含まれるアルカンジイル基のうち、酸素原子に隣接するメチレン基には、フッ素原子が置換されていないものが好ましく、酸素原子に隣接するメチレン基にはフッ素原子が置換されず、かつ、酸素原子に隣接しないメチレン基にはフッ素原子が置換されるのが好ましい。
Examples of the alicyclic hydrocarbon group represented by Y include groups represented by formulas (Y1) to (Y11) and formulas (Y36) to (Y38).
When -CH 2- contained in the alicyclic hydrocarbon group represented by Y is replaced by -O-, -SO 2- or -CO-, the number may be one or two or more. .. Examples of such a group include groups represented by the formulas (Y12) to (Y35).
Among them, it is preferably a group represented by any one of the formulas (Y1) to (Y20), formula (Y30), and formula (Y31), and more preferably the formulas (Y11), formulas (Y15), and formulas (Y11). It is a group represented by Y16), formula (Y20), formula (Y30) or formula (Y31), and more preferably a group represented by formula (Y11), formula (Y15) or formula (Y30).
When the alicyclic hydrocarbon group represented by Y constitutes a spiro ring, two hydrogen atoms contained in the alicyclic hydrocarbon group are replaced with oxygen atoms, and these two oxygen atoms have 1 to 8 carbon atoms. It is preferable to form a ketal ring together with the alkylandyl group of. The two hydrogen atoms substituted with oxygen atoms may be bonded to different carbon atoms, but those bonded to the same carbon atom are preferable, and any of the formulas (Y28) to (Y33) is more suitable. Preferably, formula (Y30) is more preferred. The alkanediyl group between the two oxygens preferably has one or more fluorine atoms. Further, among the alkandiyl groups contained in the ketal structure, the methylene group adjacent to the oxygen atom is preferably not substituted with a fluorine atom, and the methylene group adjacent to the oxygen atom is not substituted with a fluorine atom. Moreover, it is preferable that a fluorine atom is substituted in the methylene group which is not adjacent to the oxygen atom.
Yで表されるメチル基の置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数3〜16の脂環式炭化水素基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、グリシジルオキシ基又は−(CH2)ja−O−CO−Rb1基(式中、Rb1は、炭素数1〜16のアルキル基、炭素数3〜16の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。jaは、0〜4のいずれかの整数を表す)等が挙げられる。
Yで表される脂環式炭化水素基の置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、ヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜16の脂環式炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、炭素数2〜4のアシル基、グリシジルオキシ基又は−(CH2)ja−O−CO−Rb1基(式中、Rb1は、炭素数1〜16のアルキル基、炭素数3〜16の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。jaは、0〜4のいずれかの整数を表す)等が挙げられる。
Examples of the substituent of the methyl group represented by Y include a halogen atom, a hydroxy group, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, a glycidyloxy group or-(. CH 2 ) ja- O-CO-R b1 group (in the formula, R b1 is an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, or an aromatic group having 6 to 18 carbon atoms. It represents a hydrocarbon group. Ja represents an integer of 0 to 4) and the like.
As the substituent of the alicyclic hydrocarbon group represented by Y, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom, a hydroxy group or a hydroxy group, and an alicyclic group having 3 to 16 carbon atoms Hydrocarbon groups, alkoxy groups with 1 to 12 carbon atoms, aromatic hydrocarbon groups with 6 to 18 carbon atoms, aralkyl groups with 7 to 21 carbon atoms, acyl groups with 2 to 4 carbon atoms, glycidyloxy groups or-(CH) 2 ) ja- O-CO-R b1 group (in the formula, R b1 is an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon having 6 to 18 carbon atoms. It represents a hydrocarbon group. Ja represents an integer of 0 to 4) and the like.
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基;トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル基等のアリール基等が挙げられる。
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、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が挙げられる。
ヒドロキシ基で置換されているアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基等のヒドロキシアルキル基が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基等が挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基及びナフチルエチル基等が挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基等が挙げられる。
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a norbornyl group, an adamantyl group and the like.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a p-methylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group and a p-adamantylphenyl group; a trill group, a xsilyl group, a cumenyl group and a mesityl group. , Biphenyl group, phenanthryl group, aryl group such as 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl group and the like.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group, a heptyl group, and 2 -Ethylhexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group and the like can be mentioned.
Examples of the alkyl group substituted with the hydroxy group include hydroxyalkyl groups such as a hydroxymethyl group and a hydroxyethyl group.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, a heptyloxy group, an octyloxy group, a decyloxy group and a dodecyloxy group.
Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, a naphthylmethyl group and a naphthylethyl group.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group and the like.
Yとしては、以下のものが挙げられる。
Examples of Y include the following.
Yがメチル基であり、かつLb1が炭素数1〜24の2価の直鎖状又は分岐状飽和炭化水素基である場合、Yとの結合位置にある該2価の飽和炭化水素基の−CH2−は、−O−又は−CO−に置き換わっていることが好ましい。
Yは、好ましくは置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基であり、より好ましく置換基を有していてもよいアダマンチル基であり、該脂環式炭化水素基又はアダマンチル基を構成する−CH2−は−O−、−SO2−又は−CO−に置き換わっていてもよい。Yは、さらに好ましくはヒドロキシ基で置換された脂環式炭化水素基、−CH2−が−CO−で置き換わった脂環式炭化水素基又はフッ素原子を含んでもよいケタール環を含む基であり、より一層好ましくはアダマンチル基、ヒドロキシアダマンチル基、オキソアダマンチル基又はフッ素原子を含んでもよいケタール環を含む基であり、該ケタール環を含む基としては、下記で表される基が好ましい。
When Y is a methyl group and L b1 is a divalent linear or branched saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, the divalent saturated hydrocarbon group at the bonding position with Y It is preferable that −CH 2− is replaced with −O− or −CO−.
Y is preferably an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and more preferably an adamantyl group which may have a substituent, and is said to be an alicyclic hydrocarbon. is -O - - -CH 2 constituting a hydrogen group or an adamantyl group, - SO 2 - or -CO- may be replaced with. Y is more preferably an alicyclic hydrocarbon group substituted with a hydroxy group, an alicyclic hydrocarbon group in which −CH 2 − is replaced with −CO−, or a group containing a Ketal ring which may contain a fluorine atom. , More preferably, it is a group containing a ketal ring which may contain an adamantyl group, a hydroxyadamantyl group, an oxoadamantyl group or a fluorine atom, and the group containing the ketal ring is preferably a group represented by the following.
塩(I)におけるアニオンとしては、式(B1−A−1)〜式(B1−A−55)で表されるアニオン〔以下、式番号に応じて「アニオン(B1−A−1)」等という場合がある。〕が好ましく、式(B1−A−1)〜式(B1−A−4)、式(B1−A−9)、式(B1−A−10)、式(B1−A−24)〜式(B1−A−33)、式(B1−A−36)〜式(B1−A−40)、式(B1−A−47)〜式(B1−A−55)のいずれかで表されるアニオンがより好ましい。
Examples of the anion in the salt (I) include anions represented by the formulas (B1-A-1) to (B1-A-55) [hereinafter, "anion (B1-A-1)" according to the formula number, etc. In some cases. ] Are preferable, and formulas (B1-A-1) to (B1-A-4), formulas (B1-A-9), formulas (B1-A-10), formulas (B1-A-24) to formulas (B1-A-24) to formulas. (B1-A-33), formulas (B1-A-36) to formulas (B1-A-40), formulas (B1-A-47) to formulas (B1-A-55). Anions are more preferred.
ここでRi2〜Ri7は、炭素数1〜4のアルキル基を表し、好ましくはメチル基又はエチル基である。Ri8は、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基を表し、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数5〜12の脂環式炭化水素基又はこれらを組合せることにより形成される基であり、より好ましくはメチル基、エチル基、シクロヘキシル基又はアダマンチル基である。L4は、単結合又は炭素数1〜4のアルカンジイル基である。Q1及びQ2は、上記と同じである。 Here, R i2 to R i7 represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and are preferably a methyl group or an ethyl group. Ri8 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 12 carbon atoms, or a combination thereof. Group, more preferably a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group or an adamantyl group. L 4 is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms. Q 1 and Q 2 are the same as above.
塩(I)におけるアニオンとしては、式(B1a−1)〜式(B1a−34)で表されるアニオンが挙げられる。
Examples of the anion in the salt (I) include anions represented by the formulas (B1a-1) to (B1a-34).
塩(I)は、上述したカチオン及びアニオンを、任意に組合せることができる。
なかでも、式(IA)で表される塩が好ましい。
[式(IA)中、
Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数6〜36の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数4〜36のヘテロ芳香族炭化水素基を表す。
X1及びX2は、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
R1は、置換基を有してもよい炭素数1〜18の炭化水素基を表す。
Q1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Lb1は、炭素数1〜24の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は−O−又は−CO−に置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
YAは、置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH2−は−O−、−SO2−又は−CO−に置き換わっていてもよい。但し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子2つが、酸素原子に置換され、当該2つの酸素原子が炭素数1〜8のアルカンジイル基と一緒になってフッ素原子を含んでもよいケタール環を形成する。]
As the salt (I), the above-mentioned cations and anions can be arbitrarily combined.
Of these, the salt represented by the formula (IA) is preferable.
[In formula (IA),
Ar 1 and Ar 2 are independently aromatic hydrocarbon groups having 6 to 36 carbon atoms which may have substituents or heteroaromatic compounds having 4 to 36 carbon atoms which may have substituents. Represents a hydrocarbon group.
X 1 and X 2 each independently represent an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent.
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
L b1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, and -CH 2- contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with -O- or -CO-, and the saturated hydrocarbon may be replaced. The hydrogen atom contained in the hydrogen group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
Y A represents an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, -CH 2 contained in the alicyclic hydrocarbon group - is -O -, - SO 2 It may be replaced with − or −CO−. However, two hydrogen atoms contained in the alicyclic hydrocarbon group may be replaced with oxygen atoms, and the two oxygen atoms may contain a fluorine atom together with an alcandiyl group having 1 to 8 carbon atoms. Form a ring. ]
好ましい塩(I)としては、以下のものが挙げられる。なかでも、式(I)においてYに相当する基が置換基としてヒドロキシ基を含む脂環式炭化水素基又は−CH2−が−CO−に置き換わった該脂環式炭化水素基である。
Preferred salts (I) include the following. Among them, the alicyclic hydrocarbon group containing a hydroxy group as a substituent in the group corresponding to Y in the formula (I) or the alicyclic hydrocarbon group in which −CH 2 − is replaced with −CO−.
<塩(IA)の製造方法>
式(IA)で表される塩(以下、塩(IA)という場合がある)は、例えば、式(IA1−a)で表される塩と、式(IA2−b)で表される塩とを、溶剤中で反応させることにより製造することができる。
[式中、全ての符号は、それぞれ前記と同じ意味を表す。]
溶剤としては、クロロホルム、イオン交換水等が挙げられる。
式(IA2−b)で表される塩は、例えば、以下で表される塩などが挙げられ、市場から容易に入手できる。
<Manufacturing method of salt (IA)>
The salt represented by the formula (IA) (hereinafter, may be referred to as a salt (IA)) includes, for example, a salt represented by the formula (IA1-a) and a salt represented by the formula (IA2-b). Can be produced by reacting in a solvent.
[In the formula, all the symbols have the same meanings as described above. ]
Examples of the solvent include chloroform, ion-exchanged water and the like.
Examples of the salt represented by the formula (IA2-b) include salts represented by the following, which are easily available on the market.
式(IA1−a)で表される塩は、式(IA1−c)で表される塩と式(IA1−d)で表される化合物とを、メチル硫酸銀塩存在下、溶剤中で反応させることにより製造することができる。
溶剤としては、クロロホルム、ジムロロメタン、イオン交換水等が挙げられる。
式(IA1−c)で表される化合物は、例えば、下記式で表される塩などが挙げられ、これらは市場から容易に入手できる。
式(IA1−d)で表される化合物は、例えば、ヨウ化メチル、ヨードベンゼンなどが挙げられ、これらは市場から容易に入手できる。
The salt represented by the formula (IA1-a) is a reaction of a salt represented by the formula (IA1-c) and a compound represented by the formula (IA1-d) in a solvent in the presence of silver methyl sulfate. It can be manufactured by allowing it to be produced.
Examples of the solvent include chloroform, dimlolomethane, ion-exchanged water and the like.
Examples of the compound represented by the formula (IA1-c) include salts represented by the following formulas, which are easily available on the market.
Examples of the compound represented by the formula (IA1-d) include methyl iodide, iodobenzene and the like, which are easily available on the market.
本発明のレジスト組成物は、1種又は2種類以上の塩(I)を含有していてもよい。特に、式(I)においてYに相当する基が置換基としてヒドロキシ基を含む脂環式炭化水素基又は−CH2−が−CO−に置き換わった該脂環式炭化水素基である塩が好ましく、これらの塩を2種以上組み合わせて用いることがより好ましい。
し、塩(I)以外のレジスト分野で公知の酸発生剤(以下「酸発生剤(B)」という場合がある)を含有していてもよい。
酸発生剤として、塩(I)及び酸発生剤(B)を含有する場合、塩(I)と酸発生剤(B)との含有量の比(質量比、塩(I):酸発生剤(B))は、通常、1:99〜99:1、好ましくは2:98〜98:2、より好ましくは5:95〜95:5である。
The resist composition of the present invention may contain one kind or two or more kinds of salts (I). In particular, a salt which is an alicyclic hydrocarbon group in which the group corresponding to Y in the formula (I) contains a hydroxy group as a substituent or the alicyclic hydrocarbon group in which −CH 2 − is replaced with −CO− is preferable. , It is more preferable to use two or more of these salts in combination.
However, it may contain an acid generator known in the resist field other than the salt (I) (hereinafter, may be referred to as "acid generator (B)").
When the salt (I) and the acid generator (B) are contained as the acid generator, the ratio of the contents of the salt (I) and the acid generator (B) (mass ratio, salt (I): acid generator (B)) is usually 1:99 to 99: 1, preferably 2:98 to 98: 2, and more preferably 5:95 to 95: 5.
<酸発生剤(B)>
酸発生剤(B)としては、公知の酸発生剤が利用でき、イオン性酸発生剤でも、非イオン性発生剤でもよい。好ましくは、イオン性酸発生剤である。イオン性酸発生剤としては、公知のカチオンと公知のアニオンとの組み合わせからなるイオン性酸発生剤が挙げられる。
<Acid generator (B)>
As the acid generator (B), a known acid generator can be used, and it may be an ionic acid generator or a nonionic acid generator. Preferably, it is an ionic acid generator. Examples of the ionic acid generator include an ionic acid generator composed of a combination of a known cation and a known anion.
酸発生剤(B)としては、有機スルホン酸、有機スルホニウム塩等が挙げられ、例えば、特開2013−68914号公報、特開2013−3155号公報、特開2013−11905号公報記載の酸発生剤等が挙げられる。具体的には、式(B1−1)〜式(B1−48)でそれぞれ表されるものが挙げられる、中でもアリールスルホニウムカチオンを含む式(B1−1)〜式(B1−3)、式(B1−5)〜式(B1−7)、式(B1−11)〜式(B1−14)、式(B1−17)、式(B1−20)〜式(B1−26)、式(B1−29)、式(B1−31)〜式(B1−48)でそれぞれ表されるものがとりわけ好ましい。
Examples of the acid generator (B) include organic sulfonic acids and organic sulfonium salts. For example, the acid generation described in JP2013-68914, JP2013-3155, and JP2013-1905. Agents and the like can be mentioned. Specific examples thereof include those represented by formulas (B1-1) to (B1-48), among which formulas (B1-1) to formulas (B1-3) and formulas (B1-3) containing aryl sulfonium cations ( B1-5) to formula (B1-7), formula (B1-11) to formula (B1-14), formula (B1-17), formula (B1-20) to formula (B1-26), formula (B1) -29), those represented by the formulas (B1-31) to (B1-48), respectively, are particularly preferable.
酸発生剤(B)は、2種以上を含有してもよい。
レジスト組成物において、塩(I)及び酸発生剤(B)を酸発生剤として用いる場合、塩(I)及び酸発生剤(B)の合計含有量は、樹脂(A)100重量部に対して、好ましくは1.5〜40重量部より好ましくは3〜35重量部である。
The acid generator (B) may contain two or more kinds.
When the salt (I) and the acid generator (B) are used as the acid generator in the resist composition, the total content of the salt (I) and the acid generator (B) is 100 parts by weight of the resin (A). It is preferably 3 to 35 parts by weight rather than 1.5 to 40 parts by weight.
<樹脂(A)>
樹脂(A)は、酸不安定基を有する構造単位(以下「構造単位(a1)」という場合がある)を有する。樹脂(A)は、さらに、構造単位(a1)以外の構造単位を含んでいることが好ましい。構造単位(a1)以外の構造単位としては、酸不安定基を有さない構造単位(以下「構造単位(s)」という場合がある)、その他の構造単位(以下「構造単位(t)」という場合がある)及び当該分野で公知のモノマーに由来する構造単位等が挙げられる。
<Resin (A)>
The resin (A) has a structural unit having an acid unstable group (hereinafter, may be referred to as “structural unit (a1)”). The resin (A) preferably further contains a structural unit other than the structural unit (a1). As the structural unit other than the structural unit (a1), a structural unit having no acid-labile group (hereinafter, may be referred to as “structural unit (s)”) and other structural units (hereinafter, “structural unit (t)””. ) And structural units derived from monomers known in the art.
<構造単位(a1)>
構造単位(a1)は、酸不安定基を有するモノマー(以下「モノマー(a1)」という場合がある)から導かれる。ここで、「酸不安定基」とは、脱離基を有し、酸との接触により脱離基が脱離して、構成単位が親水性基(例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基)を有する構成単位に変換する基を意味する。
樹脂(A)において、構造単位(a1)に含まれる酸不安定基は、下記の式(1)で表される基及び/又は式(2)で表される基が好ましい。
[式(1)中、Ra1〜Ra3は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表すか、Ra1及びRa2は互いに結合してそれらが結合する炭素原子とともに炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基を形成する。
naは、0又は1を表す。
*は結合手を表す。]
[式(2)中、Ra1’及びRa2’は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、Ra3’は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、Ra2’及びRa3’は互いに結合してそれらが結合する炭素原子とともに炭素数3〜20の2価の複素環基を形成し、該炭化水素基及び該2価の複素環基に含まれるメチレン基は、酸素原子又は硫黄原子で置き換わってもよい。
Xは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
*は結合手を表す。]
<Structural unit (a1)>
The structural unit (a1) is derived from a monomer having an acid unstable group (hereinafter, may be referred to as “monomer (a1)”). Here, the "acid-unstable group" has a leaving group, and the leaving group is eliminated by contact with an acid, and the constituent unit has a hydrophilic group (for example, a hydroxy group or a carboxy group). It means a group to be converted into a unit.
In the resin (A), the acid unstable group contained in the structural unit (a1) is preferably a group represented by the following formula (1) and / or a group represented by the formula (2).
[In the formula (1), R a1 to R a3 independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or a group combining these, or R. a1 and R a2 are bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded.
na represents 0 or 1.
* Represents a bond. ]
[In the formula (2), R a1'and R a2' each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R a3' represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Represented, R a2'and R a3' are bonded to each other to form a divalent heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded, and the hydrocarbon group and the divalent heterocyclic group. The methylene group contained in may be replaced with an oxygen atom or a sulfur atom.
X represents an oxygen atom or a sulfur atom.
* Represents a bond. ]
Ra1〜Ra3のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基等が挙げられる。
Ra1〜Ra3の脂環式炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基(*は結合手を表す。)等が挙げられる。Ra1〜Ra3の脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3〜16である。
アルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基としては、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基、シクロヘキシルメチル基、アダマンチルメチル基、アダマンチルジメチル基、ノルボルニルエチル基等が挙げられる。
naは、好ましくは0である。
Examples of the alkyl group of R a1 to R a3 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group, an n-heptyl group, an n-octyl group and the like.
The alicyclic hydrocarbon groups of R a1 to R a3 may be either monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group and cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group and the following groups (* indicates a bond). The alicyclic hydrocarbon groups of R a1 to R a3 have preferably 3 to 16 carbon atoms.
Examples of the group combining the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group include a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a methylnorbornyl group, a cyclohexylmethyl group, an adamantylmethyl group, an adamantyldimethyl group, and a norbornylethyl group. And so on.
na is preferably 0.
Ra1及びRa2が互いに結合して2価の脂環式炭化水素基を形成する場合の−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)としては、下記の基が挙げられる。2価の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜12である。*は−O−との結合手を表す。
Examples of -C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) in the case where R a1 and R a 2 are bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group include the following groups. The divalent alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 12 carbon atoms. * Represents a bond with -O-.
式(1)で表される基としては、1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中においてRa1〜Ra3がアルキル基である基、好ましくはtert−ブトキシカルボニル基)、2−アルキルアダマンタン−2−イルオキシカルボニル基(式(1)中、Ra1、Ra2及びこれらが結合する炭素原子がアダマンチル基を形成し、Ra3がアルキル基である基)及び1−(アダマンタン−1−イル)−1−アルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2がアルキル基であり、Ra3がアダマンチル基である基)等が挙げられる。 Examples of the group represented by the formula (1) include a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (a group in which R a1 to R a3 are alkyl groups in the formula (1), preferably a tert-butoxycarbonyl group), 2-. Alkyl adamantan-2-yloxycarbonyl group (in formula (1), R a1 , R a2 and the carbon atom to which they are bonded form an adamantyl group, and R a3 is an alkyl group) and 1- (adamantan-). 1-yl) -1-alkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups and R a3 is an adamantyl group) and the like.
Ra1'〜Ra3'の炭化水素基としては、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びこれらを組み合わせることにより形成される基等が挙げられる。
アルキル基及び脂環式炭化水素基は、上記と同様のものが挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル基等のアリール基等が挙げられる。
Ra2'及びRa3'が互いに結合してそれらが結合する炭素原子及びXとともに形成する2価の複素環基としては、下記の基が挙げられる。*は、結合手を表す。
Ra1'及びRa2'のうち、少なくとも1つは水素原子であることが好ましい。
Examples of the hydrocarbon group R a1 '~R a3', an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, and a group formed by combining an aromatic hydrocarbon group and thereof.
Examples of the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group include the same as above.
The aromatic hydrocarbon group includes a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a p-methylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a p-adamantylphenyl group, a tolyl group, a xsilyl group, a cumenyl group, a mesityl group and a biphenyl group. Examples thereof include an aryl group such as a group, a phenanthryl group, a 2,6-diethylphenyl group and a 2-methyl-6-ethylphenyl group.
Examples of the divalent heterocyclic group formed by R a2'and R a3'bonding to each other together with the carbon atom and X to which they are bonded include the following groups. * Represents a bond.
Of R a1 'and R a2', it is preferable that at least one is a hydrogen atom.
式(2)で表される基の具体例としては、以下の基が挙げられる。*は結合手を表す。
Specific examples of the group represented by the formula (2) include the following groups. * Represents a bond.
モノマー(a1)は、好ましくは、酸不安定基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマー、より好ましくは酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーである。
酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーのうち、好ましくは、炭素数5〜20の脂環式炭化水素基を有するものが挙げられる。脂環式炭化水素基のような嵩高い構造を有するモノマー(a1)に由来する構造単位を有する樹脂(A)をレジスト組成物に使用すれば、レジストパターンの解像度を向上させることができる。
The monomer (a1) is preferably a monomer having an acid unstable group and an ethylenically unsaturated bond, and more preferably a (meth) acrylic monomer having an acid unstable group.
Among the (meth) acrylic monomers having an acid unstable group, those having an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms are preferable. If the resin (A) having a structural unit derived from the monomer (a1) having a bulky structure such as an alicyclic hydrocarbon group is used in the resist composition, the resolution of the resist pattern can be improved.
式(1)で表される基を有する(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造単位として、好ましくは、式(a1−0)で表される構造単位、式(a1−1)で表される構造単位又は式(a1−2)で表される構造単位が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。本明細書では、式(a1−0)で表される構造単位、式(a1−1)で表される構造単位及び式(a1−2)で表される構造単位を、それぞれ構造単位(a1−0)、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)という場合がある。
[式(a1−0)中、式(a1−1)及び式(a1−2)中、
La01、La1及びLa2は、それぞれ独立に、−O−又は*−O−(CH2)k1−CO−O−を表し、k1は1〜7のいずれかの整数を表し、*は−CO−との結合手を表す。
Ra01、Ra4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ra02、Ra03及びRa04は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表す。
Ra6及びRa7は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又はこれらを組み合わせることにより形成される基を表す。
m1は、0〜14のいずれかの整数を表す。
n1は、0〜10のいずれかの整数を表す。
n1’は、0〜3のいずれかの整数を表す。]
As the structural unit derived from the (meth) acrylic monomer having a group represented by the formula (1), the structural unit represented by the formula (a1-0) is preferably represented by the formula (a1-1). Examples thereof include a structural unit or a structural unit represented by the formula (a1-2). These may be used alone or in combination of two or more. In the present specification, the structural unit represented by the formula (a1-0), the structural unit represented by the formula (a1-1), and the structural unit represented by the formula (a1-2) are each referred to as a structural unit (a1). -0), structural unit (a1-1) and structural unit (a1-2).
[In the formula (a1-0), in the formula (a1-1) and the formula (a1-2),
L a01, L a1 and L a2 each independently, -O- or * -O- (CH 2) k1 -CO -O- the stands, k1 represents an integer of 1-7, and * Represents a bond with −CO−.
R a01 , R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a02 , R a03, and R a04 independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or a group combining these groups.
R a6 and R a7 independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or a group formed by combining them.
m1 represents any integer from 0 to 14.
n1 represents any integer from 0 to 10.
n1'represents an integer of 0 to 3. ]
La01、La1及びLa2は、好ましくは酸素原子又は*−O−(CH2)k01−CO−O−であり(但し、k01は、好ましくは1〜4のいずれかの整数、より好ましくは1である。)、より好ましくは酸素原子である。
Ra4及びRa5は、好ましくはメチル基である。
Ra02、Ra03、Ra04、Ra6及びRa7のアルキル基、脂環式炭化水素基及びこれらを組合せた基としては、式(1)のRa1〜Ra3で挙げた基と同様の基が挙げられる。
Ra02、Ra03及びRa04のアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜6であり、より好ましくはメチル基又はエチル基である。
Ra6及びRa7におけるアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜6であり、より好ましくはメチル基、エチル基又はイソプロピル基であり、さらに好ましくはエチル基又はイソプロピル基である。
Ra02、Ra03、Ra04、Ra6及びRa7の脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは5〜12であり、より好ましくは5〜10である。
アルキル基と脂環式炭化水素基とを組合せた基は、これらアルキル基と脂環式炭化水素基とを組合せた合計炭素数が、18以下であることが好ましい。
Ra04は、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数5〜12の脂環式炭化水素基であり、より好ましくはメチル基、エチル基、シクロヘキシル基又はアダマンチル基である。
m1は、好ましくは0〜3のいずれかの整数であり、より好ましくは0又は1である。
n1は、好ましくは0〜3のいずれかの整数であり、より好ましくは0又は1である。
n1’は好ましくは0又は1である。
L a01, L a1 and L a2 are preferably oxygen atom or * -O- (CH 2) k01 -CO -O- and is (however, k01 is preferably either 1 to 4 integer, more preferably Is 1.), More preferably an oxygen atom.
R a4 and R a5 are preferably methyl groups.
The alkyl groups of R a02 , R a03 , R a04 , R a6 and R a7 , the alicyclic hydrocarbon groups and the groups obtained by combining these are the same as the groups listed in R a1 to R a3 of the formula (1). The group is mentioned.
The alkyl group of R a02 , R a03 and R a04 preferably has 1 to 6 carbon atoms, and more preferably a methyl group or an ethyl group.
The number of carbon atoms of the alkyl group in R a6 and R a7 is preferably 1 to 6, more preferably a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group, and further preferably an ethyl group or an isopropyl group.
The alicyclic hydrocarbon groups of R a02 , R a03 , R a04 , R a6 and R a7 have preferably 5 to 12 carbon atoms, more preferably 5 to 10 carbon atoms.
The group in which the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group are combined preferably has a total carbon number of 18 or less in combination with these alkyl groups and the alicyclic hydrocarbon group.
Ra04 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 12 carbon atoms, and more preferably a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group or an adamantyl group.
m1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 is preferably an integer of 0 to 3, and more preferably 0 or 1.
n1'is preferably 0 or 1.
構造単位(a1−0)としては、例えば、式(a1−0−1)〜式(a1−0−12)のいずれかで表される構造単位及びRa01に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が挙げられ、式(a1−0−1)〜式(a1−0−10)のいずれかで表される構造単位が好ましい。
As the structural unit (a1-0), for example, the structural unit represented by any one of the formulas (a1-0-1) to (a1-0-12) and the methyl group corresponding to R a01 are hydrogen atoms. Examples of the structural units have been replaced, and structural units represented by any of the formulas (a1-0-1) to (a1-0-10) are preferable.
構造単位(a1−1)としては、例えば、特開2010−204646号公報に記載されたモノマーに由来する構造単位が挙げられる。中でも、式(a1−1−1)〜式(a1−1−8)のいずれかで表される構造単位が好ましく、式(a1−1−1)〜式(a1−1−4)のいずれかで表される構造単位がより好ましい。
Examples of the structural unit (a1-1) include structural units derived from the monomers described in JP-A-2010-204646. Among them, the structural unit represented by any of the formulas (a1-1-1) to (a1-1-8) is preferable, and any of the formulas (a1-1-1) to (a1-1-4). The structural unit represented by is more preferable.
構造単位(a1−2)としては、式(a1−2−1)〜式(a1−2−6)のいずれかで表される構造単位及びRa01、Ra4及びRa5に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が挙げられ、より好ましく、式(a1−2−2)又は式(a1−2−5)で表される構造単位が好ましくい。
The structural unit (a1-2) includes a structural unit represented by any of the formulas (a1-2-1) to (a1-2-6) and a methyl group corresponding to R a01 , R a4 and R a5. A structural unit in which is replaced with a hydrogen atom can be mentioned, and a structural unit represented by the formula (a1-2-2) or the formula (a1-2-5) is preferable.
樹脂(A)が構造単位(a1−0)及び/又は構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を含む場合、これらの合計含有率は、樹脂(A)の全構造単位の合計に対して、通常10〜95モル%であり、好ましくは15〜90モル%であり、より好ましくは20〜85モル%である。 When the resin (A) contains a structural unit (a1-0) and / or a structural unit (a1-1) and / or a structural unit (a1-2), the total content of these is the total structure of the resin (A). It is usually 10 to 95 mol%, preferably 15 to 90 mol%, and more preferably 20 to 85 mol% with respect to the total of the units.
酸不安定基を有する構造単位としては、式(a1−5)で表される構造単位(以下「構造単位(a1−5)」という場合がある)も挙げられる。
[式(a1−5)中、
Ra8は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
Za1は、単結合又は*−(CH2)h3−CO−L54−を表し、h3は1〜4のいずれかの整数を表し、*は、L51との結合手を表す。
L51、L52、L53及びL54は、それぞれ独立に、−O−又は−S−を表す。
s1は、1〜3のいずれかの整数を表す。
s1’は、0〜3のいずれかの整数を表す。
Examples of the structural unit having an acid unstable group include a structural unit represented by the formula (a1-5) (hereinafter, may be referred to as “structural unit (a1-5)”).
[In equation (a1-5),
R a8 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydrogen atom or a halogen atom which may have a halogen atom.
Z a1 represents a single bond or * − (CH 2 ) h3 −CO−L 54 −, h3 represents an integer of 1 to 4, and * represents a bond with L 51.
L 51 , L 52 , L 53 and L 54 independently represent -O- or -S-, respectively.
s1 represents an integer of 1 to 3.
s1'represents an integer of 0 to 3.
式(a1−5)においては、Ra8は、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基であることが好ましい。
L51は、酸素原子が好ましい。
L52及びL53は、一方が−O−、他方が−S−であることが好ましい。
s1としては、1が好ましい。
s1’としては、0〜2の整数が好ましい。
Za1としては、単結合又は*−CH2−CO−O−が好ましい。
In the formula (a1-5), R a8 represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
L 51 is preferably an oxygen atom.
It is preferable that one of L 52 and L 53 is -O- and the other is -S-.
As s1, 1 is preferable.
As s1', an integer of 0 to 2 is preferable.
As Z a1 , a single bond or * -CH 2- CO-O- is preferable.
ハロゲン原子としては、フッ素原子及び塩素原子が挙げられ、好ましくはフッ素原子が挙げられる。ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、フルオロメチル基及びトリフルオロメチル基が挙げられる。
構造単位(a1−5)を導くモノマーとしては、例えば、特開2010−61117号公報に記載されたモノマーが挙げられる。中でも、式(a1−5−1)〜式(a1−5−4)でそれぞれ表される構造単位が好ましく、式(a1−5−1)又は式(a1−5−2)で表される構造単位がより好ましい。
Examples of the halogen atom include a fluorine atom and a chlorine atom, and preferably a fluorine atom. Alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, fluoromethyl group and trifluoromethyl. Group is mentioned.
Examples of the monomer for deriving the structural unit (a1-5) include the monomers described in JP-A-2010-61117. Among them, the structural units represented by the formulas (a1-5-1) to (a1-5-2) are preferable, and they are represented by the formula (a1-5-1) or the formula (a1-5-2). Structural units are more preferred.
樹脂(A)が、構造単位(a1−5)を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位の合計に対して、1〜50モル%であることが好ましく、3〜45モル%であることがより好ましく、5〜40モル%であることがさらに好ましい。 When the resin (A) has a structural unit (a1-5), the content thereof is preferably 1 to 50 mol% with respect to the total of all the structural units of the resin (A), and 3 to 45. It is more preferably mol%, and even more preferably 5-40 mol%.
さらに、構造単位(a1)としては、以下で示される構造単位(a1−3)も挙げられる。
Further, as the structural unit (a1), the structural unit (a1-3) shown below can also be mentioned.
構造単位(a1)において式(2)で表される基を有する構造単位としては、式(a1−4)で表される構造単位(以下、「構造単位(a1−4)」という場合がある。)が挙げられる。
[式(a1−4)中、
Ra32は、水素原子、ハロゲン原子、又は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
Ra33は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜4のアルキルカルボニル基、炭素数2〜4のアルキルカルボニルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
laは0〜4のいずれかの整数を表す。laが2以上である場合、複数のRa33は互いに同一であっても異なってもよい。
Ra34及びRa35はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、Ra36は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、Ra35及びRa36は互いに結合してそれらが結合する−C−O−とともに炭素数2〜20の2価の炭化水素基を形成し、該炭化水素基及び該2価の炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−又は−S−で置き換わってもよい。]
The structural unit having a group represented by the formula (2) in the structural unit (a1) may be referred to as a structural unit represented by the formula (a1-4) (hereinafter, “structural unit (a1-4)”). .) Can be mentioned.
[In equation (a1-4),
R a32 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a33 is a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkylcarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, and acryloyl. Represents an oxy group or a methacryloyloxy group.
la represents any integer from 0 to 4. When la is 2 or more, a plurality of Ra 33s may be the same or different from each other.
R a34 and R a35 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, R a36 may represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, R a35 and R a36 are bonded to each other Then, together with -CO- to which they are bonded, a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms is formed, and the hydrocarbon group and −CH 2 − contained in the divalent hydrocarbon group are − It may be replaced by O- or -S-. ]
Ra32及びRa33におけるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基及びヘキシル基等が挙げられる。該アルキル基は、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましく、メチル基がさらに好ましい。
Ra32及びRa33におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子等が挙げられる。
ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、メチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,1−トリフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロエチル基、エチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロピル基、プロピル基、ペルフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、ブチル基、ペルフルオロペンチル基、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロペンチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ペルフルオロヘキシル基等が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基及びヘキシルオキシ基等が挙げられる。なかでも、炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基又はエトキシ基がより好ましく、メトキシ基がさらに好ましい。
アルキルカルボニル基としては、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基が挙げられる。
アルキルカルボニルオキシ基としては、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基等が挙げられる。
Ra34、Ra35及びRa36における炭化水素基としては、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、及びこれらを組み合わせた基が挙げられ、アルキル基及び脂環式炭化水素基としては、Ra02、Ra03、Ra04、Ra6及びRa7におけるアルキル基及び脂環式炭化水素基と同様の基が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル基等のアリール基等が挙げられる。
組み合わせた基としては、上述したアルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基、ベンジル基等のアラルキル基、フェニルシクロヘキシル基等のアリール−シクロヘキシル基等が挙げられる。特に、Ra36としては、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基又はこれらを組み合わせることにより形成される基が挙げられる。
Examples of the alkyl group in R a32 and R a33 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group and the like. The alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and even more preferably a methyl group.
Examples of the halogen atom in R a32 and R a33 include a fluorine atom, a chlorine atom and a bromine atom.
Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom include a trifluoromethyl group, a difluoromethyl group, a methyl group, a perfluoroethyl group, a 1,1,1-trifluoroethyl group and 1,1. , 2,2-Tetrafluoroethyl group, ethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,1,2,2-pentafluoropropyl group, propyl group, perfluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3 , 4,4-Octafluorobutyl group, butyl group, perfluoropentyl group, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluoropentyl group, pentyl group, hexyl group, perfluorohexyl group, etc. Can be mentioned.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group and a hexyloxy group. Of these, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, a methoxy group or an ethoxy group is more preferable, and a methoxy group is even more preferable.
Examples of the alkylcarbonyl group include an acetyl group, a propionyl group and a butyryl group.
Examples of the alkylcarbonyloxy group include an acetyloxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group and the like.
As the hydrocarbon group for R a34, R a35 and R a36, an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, and include groups formed by combining these, alkyl groups and alicyclic hydrocarbon groups Examples thereof include groups similar to the alkyl groups and alicyclic hydrocarbon groups in R a02 , R a03 , R a04 , R a6 and R a7.
The aromatic hydrocarbon group includes a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a p-methylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a p-adamantylphenyl group, a tolyl group, a xsilyl group, a cumenyl group, a mesityl group and a biphenyl group. Examples thereof include an aryl group such as a group, a phenanthryl group, a 2,6-diethylphenyl group and a 2-methyl-6-ethylphenyl group.
Examples of the combined group include a group combining the above-mentioned alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group, an aralkyl group such as a benzyl group, and an aryl-cyclohexyl group such as a phenylcyclohexyl group. In particular, Ra36 includes an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a group formed by combining these groups. Can be mentioned.
式(a1−4)において、Ra32としては、水素原子が好ましい。
Ra33としては、炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基及びエトキシ基がより好ましく、メトキシ基がさらに好ましい。
laとしては、0又は1が好ましく、0がより好ましい。
Ra34は、好ましくは、水素原子である。
Ra35は、好ましくは、炭素数1〜12のアルキル基又は脂環式炭化水素基であり、より好ましくはメチル基又はエチル基である。
Ra36の炭化水素基は、好ましくは、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基又はこれらを組み合わせることにより形成される基であり、より好ましくは、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18の脂肪族炭化水素基又は炭素数7〜18のアラルキル基である。Ra36におけるアルキル基及び脂環式炭化水素基は、無置換であることが好ましい。Ra36における芳香族炭化水素基は、炭素数6〜10のアリールオキシ基を有する芳香環が好ましい。
In the formula (a1-4), a hydrogen atom is preferable as Ra32.
As R a33 , an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, a methoxy group and an ethoxy group are more preferable, and a methoxy group is further preferable.
As la, 0 or 1 is preferable, and 0 is more preferable.
R a34 is preferably a hydrogen atom.
R a35 is preferably an alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and more preferably a methyl group or an ethyl group.
The hydrocarbon group of R a36 is preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a combination thereof. It is a group to be formed, more preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aliphatic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms. Alkyl group and alicyclic hydrocarbon group for R a36 is preferably unsubstituted. Aromatic hydrocarbon group for R a36 is an aromatic ring preferably has an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms.
構造単位(a1−4)としては、例えば、特開2010−204646号公報に記載されたモノマー由来の構造単位が挙げられる。好ましくは、式(a1−4−1)〜式(a1−4−8)でそれぞれ表される構造単位及び構造単位(a1−4)におけるRa32に相当する水素原子がメチル基に置き換わった構造単位が挙げられ、より好ましくは、式(a1−4−1)〜式(a1−4−5)でそれぞれ表される構造単位が挙げられる。 Examples of the structural unit (a1-4) include a structural unit derived from a monomer described in JP-A-2010-204646. Preferably, hydrogen atom corresponding to R a32 in equation (a1-4-1) represented respectively to Formula (a1-4-8) structural units and structural units (a1-4) is replaced by a methyl group structure Units are mentioned, and more preferably, structural units represented by the formulas (a1-4-1) to (a1-4-5) are mentioned.
樹脂(A)が構造単位(a1−3)又は構造単位(a1−4)を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、10〜95モル%が好ましく、15〜90モル%がより好ましく、20〜85モル%がさらに好ましい。 When the resin (A) contains a structural unit (a1-3) or a structural unit (a1-4), the content thereof is preferably 10 to 95 mol% with respect to all the structural units of the resin (A), and 15 ~ 90 mol% is more preferable, and 20 to 85 mol% is even more preferable.
樹脂(A)中の酸不安定基を有する構造単位(a1)としては、構造単位(a1−0)、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)からなる群から選ばれる一種以上が好ましく、二種以上がより好ましく、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)の組合せ、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−0)の組合せ、構造単位(a1−2)及び構造単位(a1−0)の組合せ、構造単位(a1−0)と構造単位(a1−1)と構造単位(a1−2)との組合せがさらに好ましく、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)の組合せがさらにより好ましい。 The structural unit (a1) having an acid unstable group in the resin (A) is a kind selected from the group consisting of a structural unit (a1-0), a structural unit (a1-1) and a structural unit (a1-2). The above is preferable, two or more kinds are more preferable, a combination of a structural unit (a1-1) and a structural unit (a1-2), a combination of a structural unit (a1-1) and a structural unit (a1-0), a structural unit ( The combination of a1-2) and the structural unit (a1-0), and the combination of the structural unit (a1-0), the structural unit (a1-1), and the structural unit (a1-2) are more preferable, and the structural unit (a1-) is more preferable. The combination of 1) and the structural unit (a1-2) is even more preferable.
〈酸不安定基を有さない構造単位(s)〉
構造単位(s)は、酸不安定基を有さないモノマー(以下「モノマー(s)」という場合がある)から導かれる。構造単位(s)を導くモノマー(s)は、レジスト分野で公知の酸不安定基を有さないモノマーを使用できる。
構造単位(s)としては、ヒドロキシ基又はラクトン環を有し、かつ酸不安定基を有さない構造単位が好ましい。ヒドロキシ基を有し、かつ酸不安定基を有さない構造単位(以下「構造単位(a2)」という場合がある)及び/又はラクトン環を有し、かつ酸不安定基を有さない構造単位(以下「構造単位(a3)」という場合がある)を有する樹脂を本発明のレジスト組成物に使用すれば、レジストパターンの解像度及び基板との密着性を向上させることができる。
<Structural unit having no acid unstable group (s)>
The structural unit (s) is derived from a monomer having no acid-labile group (hereinafter, may be referred to as “monomer (s)”). As the monomer (s) for deriving the structural unit (s), a monomer having no acid unstable group known in the resist field can be used.
As the structural unit (s), a structural unit having a hydroxy group or a lactone ring and having no acid unstable group is preferable. A structure having a hydroxy group and no acid-labile group (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a2)") and / or a lactone ring and no acid-labile group. If a resin having a unit (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a3)") is used in the resist composition of the present invention, the resolution of the resist pattern and the adhesion to the substrate can be improved.
<構造単位(a2)>
構造単位(a2)が有するヒドロキシ基は、アルコール性ヒドロキシ基でも、フェノール性ヒドロキシ基でもよい。
本発明のレジスト組成物からレジストパターンを製造するとき、露光光源としてKrFエキシマレーザ(248nm)、電子線又はEUV(超紫外光)等の高エネルギー線を用いる場合には、構造単位(a2)として、フェノール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)を含むことが好ましい。また、ArFエキシマレーザ(193nm)等を用いる場合には、構造単位(a2)として、アルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)を含むことが好ましい。構造単位(a2)としては、1種を単独で含んでいてもよく、2種以上を含んでいてもよい。
<Structural unit (a2)>
The hydroxy group contained in the structural unit (a2) may be an alcoholic hydroxy group or a phenolic hydroxy group.
When a resist pattern is produced from the resist composition of the present invention, when a high-energy ray such as a KrF excimer laser (248 nm), an electron beam or EUV (ultraviolet light) is used as an exposure light source, the structural unit (a2) is used. , It is preferable to include a structural unit (a2) having a phenolic hydroxy group. When an ArF excimer laser (193 nm) or the like is used, it is preferable that the structural unit (a2) includes a structural unit (a2) having an alcoholic hydroxy group. As the structural unit (a2), one type may be contained alone, or two or more types may be included.
樹脂(A)が、フェノール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、5〜95モル%が好ましく、10〜80モル%がより好ましく、15〜80モル%がさらに好ましい。 When the resin (A) has a structural unit (a2) having a phenolic hydroxy group, the content thereof is preferably 5 to 95 mol%, preferably 10 to 80 mol%, based on the total structural units of the resin (A). % Is more preferred, and 15-80 mol% is even more preferred.
アルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)としては、式(a2−1)で表される構造単位(以下「構造単位(a2−1)」という場合がある。)が挙げられる。
[式(a2−1)中、
La3は、−O−又は*−O−(CH2)k2−CO−O−を表し、
k2は、1〜7のいずれかの整数を表す。*は−CO−との結合手を表す。
Ra14は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra15及びRa16は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はヒドロキシ基を表す。
o1は、0〜10のいずれかの整数を表す。]
Examples of the structural unit (a2) having an alcoholic hydroxy group include a structural unit represented by the formula (a2-1) (hereinafter, may be referred to as “structural unit (a2-1)”).
[In equation (a2-1),
La3 represents −O− or * −O− (CH 2 ) k2 −CO−O−.
k2 represents any integer from 1 to 7. * Represents a bond with -CO-.
R a14 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a15 and R a16 independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxy group, respectively.
o1 represents any integer from 0 to 10. ]
式(a2−1)では、La3は、好ましくは、−O−、−O−(CH2)f1−CO−O−であり(前記f1は、1〜4のいずれかの整数である)、より好ましくは−O−である。
Ra14は、好ましくはメチル基である。
Ra15は、好ましくは水素原子である。
Ra16は、好ましくは水素原子又はヒドロキシ基である。
o1は、好ましくは0〜3のいずれかの整数であり、より好ましくは0又は1である。
In the formula (a2-1), L a3 is preferably, -O -, - O- (CH 2) f1 -CO-O- and is (wherein f1 is an integer of 1 to 4) , More preferably -O-.
R a14 is preferably a methyl group.
R a15 is preferably a hydrogen atom.
R a16 is preferably a hydrogen atom or a hydroxy group.
o1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
構造単位(a2−1)を誘導するモノマーとしては、例えば、特開2010−204646号公報に記載されたモノマーが挙げられる。式(a2−1−1)〜式(a2−1−6)のいずれかで表されるモノマーが好ましく、式(a2−1−1)〜式(a2−1−4)のいずれかで表される構造単位がより好ましく、式(a2−1−1)又は式(a2−1−3)で表される構造単位がさらに好ましい。
アルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)を誘導するモノマーとしては、例えば、特開2010−204646号公報に記載されたモノマーが挙げられる。
Examples of the monomer for inducing the structural unit (a2-1) include the monomers described in JP-A-2010-204646. Monomers represented by any of the formulas (a2-1-1) to (a2-1-6) are preferable, and the monomers represented by any of the formulas (a2-1-1) to (a2-1-4) are represented. The structural unit to be formed is more preferable, and the structural unit represented by the formula (a2-1-1) or the formula (a2-1-3) is further preferable.
Examples of the monomer for inducing the structural unit (a2) having an alcoholic hydroxy group include the monomers described in JP-A-2010-204646.
樹脂(A)がアルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常1〜45モル%であり、好ましくは1〜40モル%であり、より好ましくは1〜35モル%であり、さらに好ましくは2〜20モル%である。 When the resin (A) contains a structural unit (a2) having an alcoholic hydroxy group, the content thereof is usually 1 to 45 mol%, preferably 1 to 45 mol%, based on the total structural units of the resin (A). It is 40 mol%, more preferably 1 to 35 mol%, still more preferably 2 to 20 mol%.
<構造単位(a3)>
構造単位(a3)が有するラクトン環は、β−プロピオラクトン環、γ−ブチロラクトン環、δ−バレロラクトン環のような単環でもよく、単環式のラクトン環と他の環との縮合環でもよく、該ラクトン環として、好ましくは、γ−ブチロラクトン環、アダマンタンラクトン環又はγ−ブチロラクトン環構造を含む橋かけ環が挙げられる。
<Structural unit (a3)>
The lactone ring of the structural unit (a3) may be a monocyclic ring such as a β-propiolactone ring, a γ-butyrolactone ring, or a δ-valerolactone ring, or a fused ring of a monocyclic lactone ring and another ring. However, the lactone ring preferably includes a γ-butyrolactone ring, an adamantan lactone ring, or a bridged ring containing a γ-butyrolactone ring structure.
構造単位(a3)は、好ましくは、式(a3−1)、式(a3−2)、式(a3−3)又は式(a3−4)で表される構造単位である。樹脂(A)は、これらの1種を単独で含有してもよく、2種以上を含有してもよい。
[式(a3−1)、式(a3−2)、式(a3−3)及び式(a3−4)中、
La4、La5及びLa6は、−O−又は*−O−(CH2)k3−CO−O−(k3は1〜7のいずれかの整数を表す。)で表される基を表す。
La7は、−O−、*−O−La8−O−、*−O−La8−CO−O−、*−O−La8−CO−O−La9−CO−O−又は*−O−La8−O−CO−La9−O−を表す。
La8及びLa9は、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
*はカルボニル基との結合手を表す。
Ra18、Ra19及びRa20は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra24は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
Ra21は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表す。
Ra22、Ra23及びRa25は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表す。
p1は0〜5のいずれかの整数を表す。
q1は、0〜3のいずれかの整数を表す。
r1は、0〜3のいずれかの整数を表す。
w1は、0〜8のいずれかの整数を表す。
p1、q1、r1及び/又はw1が2以上のとき、複数のRa21、Ra22、Ra23及び/又はRa25は互いに同一であってもよく、異なってもよい。]
The structural unit (a3) is preferably a structural unit represented by the formula (a3-1), the formula (a3-2), the formula (a3-3) or the formula (a3-4). The resin (A) may contain one of these types alone, or may contain two or more types of the resin (A).
[In the formula (a3-1), the formula (a3-2), the formula (a3-3) and the formula (a3-4),
L a4 , La 5 and La 6 represent a group represented by -O- or * -O- (CH 2 ) k3- CO-O- (k3 represents an integer of 1 to 7). ..
L a7 is -O-, * -O-L a8- O-, * -O-L a8- CO-O-, * -O-L a8- CO-O-L a9- CO-O- or * -O-L a8- O-CO-L a9- O-represented.
La 8 and La 9 each independently represent an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
* Represents a bond with a carbonyl group.
R a18 , R a19 and R a20 represent a hydrogen atom or a methyl group.
Ra24 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydrogen atom or a halogen atom which may have a halogen atom.
Ra 21 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
R a22 , R a23 and R a25 represent a carboxy group, a cyano group or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
p1 represents any integer from 0 to 5.
q1 represents any integer from 0 to 3.
r1 represents any integer from 0 to 3.
w1 represents any integer from 0 to 8.
When p1, q1, r1 and / or w1 is 2 or more, a plurality of R a21 , R a22 , R a23 and / or R a25 may be the same or different from each other. ]
Ra21、Ra22及びRa23の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基及びtert−ブチル基等のアルキル基が挙げられる。
Ra24のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
Ra24のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基及びn−ヘキシル基等が挙げられ、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基が挙げられ、より好ましくはメチル基又はエチル基が挙げられる。
Ra24のハロゲン原子を有するアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基、トリヨードメチル基等が挙げられる。
The aliphatic hydrocarbon groups of R a21 , R a22 and R a23 include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group and tert-butyl group. Can be mentioned.
Examples of the halogen atom of Ra24 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
Examples of the alkyl group of R a24 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group and an n-hexyl group. , Preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably a methyl group or an ethyl group.
Alkyl groups having a halogen atom of Ra24 include trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluorobutyl group, perfluorosec-butyl group, perfluorotert-butyl group, perfluoropentyl group and perfluoro. Examples thereof include a hexyl group, a trichloromethyl group, a tribromomethyl group, and a triiodomethyl group.
La8及びLa9のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基及び2−メチルブタン−1,4−ジイル基等が挙げられる。 The alkanediyl groups of La8 and La9 include methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group and pentane-1,5. -Diyl group, hexane-1,6-diyl group, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1, Examples thereof include 4-diyl group and 2-methylbutane-1,4-diyl group.
式(a3−1)〜式(a3−4)において、La4〜La6は、それぞれ独立に、好ましくは−O−又は、k3が1〜4のいずれかの整数である*−O−(CH2)k3−CO−O−で表される基であり、より好ましくは−O−及び、*−O−CH2−CO−O−であり、さらに好ましくは酸素原子である。
La7は、好ましくは−O−又は*−O−La8−CO−O−であり、より好ましくは−O−、−O−CH2−CO−O−又は−O−C2H4−CO−O−である。
Ra18〜Ra21は、好ましくはメチル基である。
Ra24は、好ましくは水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であり、より好ましくは水素原子、メチル基又はエチル基であり、さらに好ましくは水素原子又はメチル基である。
Ra22、Ra23及びRa25は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
p1、q1、r1及びw1は、それぞれ独立に、好ましくは0〜2のいずれかの整数であり、より好ましくは0又は1である。
式(a3−4)は、式(a3−4)’が特に好ましい。
(式中、Ra24、La7は、上記と同じ意味を表す。)
In the formula (a3-1) ~ formula (a3-4), L a4 ~L a6 are each independently preferably -O- or, k3 is a integer of 1 to 4 * -O- ( CH 2 ) A group represented by k3- CO-O-, more preferably -O- and * -O-CH 2- CO-O-, and even more preferably an oxygen atom.
L a7 is preferably -O- or * -O-L a8 -CO-O-, more preferably an -O -, - O-CH 2 -CO-O- or -O-C 2 H 4 - It is CO-O-.
R a18 to R a21 are preferably methyl groups.
Ra24 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, and further preferably a hydrogen atom or a methyl group.
R a22 , R a23 and R a25 are each independently, preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
p1, q1, r1 and w1 are independently, preferably an integer of 0 to 2, and more preferably 0 or 1.
As for the formula (a3-4), the formula (a3-4)'is particularly preferable.
(In the formula, Ra24 and La7 have the same meanings as above.)
構造単位(a3)を導くモノマーとしては、特開2010−204646号公報に記載されたモノマー、特開2000−122294号公報に記載されたモノマー、特開2012−41274号公報に記載されたモノマーが挙げられる。構造単位(a3)としては、以下のいずれかで表される構造単位が好ましく、式(a3−1−1)、式(a3−2−1)、式(a3−2−2)及び式(a3−4−1)〜式(a3−4−6)のいずれかで表される構造単位がより好ましく、式(a3−1−1)、式(a3−2−3)又は式(a3−4−2)で表される構造単位がさらに好ましい。
Examples of the monomer for deriving the structural unit (a3) include the monomers described in JP-A-2010-204646, the monomers described in JP-A-2000-122294, and the monomers described in JP-A-2012-41274. Can be mentioned. As the structural unit (a3), a structural unit represented by any of the following is preferable, and the formula (a3-1-1), the formula (a3-2-1), the formula (a3-2-2) and the formula (a3-2-2) are preferable. The structural unit represented by any of a3-4-1) to the formula (a3-4-6) is more preferable, and the formula (a3-1-1), the formula (a3-2-3) or the formula (a3-). The structural unit represented by 4-2) is more preferable.
上記構造単位においては、Ra18、Ra19、Ra20及びRa24に相当するメチル基が水素原子に置き換わった化合物も、構造単位(a3)の具体例として挙げられる。 In the above structural units, compounds methyl group corresponding to R a18, R a19, R a20 and R a24 are replaced by a hydrogen atom, be mentioned as specific examples of the structural unit (a3).
樹脂(A)が構造単位(a3)を含む場合、その合計含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常5〜70モル%であり、好ましくは10〜65モル%であり、より好ましくは10〜60モル%である。
式(a3−1)、式(a3−2)、式(a3−3)及び式(a3−4)で表される構造単位の各含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常5〜60モル%であり、好ましくは5〜50モル%であり、より好ましくは10〜50モル%である。
When the resin (A) contains the structural unit (a3), the total content thereof is usually 5 to 70 mol%, preferably 10 to 65 mol%, based on all the structural units of the resin (A). , More preferably 10 to 60 mol%.
The content of each of the structural units represented by the formula (a3-1), the formula (a3-2), the formula (a3-3) and the formula (a3-4) is based on the total structural unit of the resin (A). , Usually 5-60 mol%, preferably 5-50 mol%, more preferably 10-50 mol%.
<その他の構造単位(t)>
本発明の樹脂(A)に含まれていてもよい構造単位(t)としては、構造単位(a2)及び構造単位(a3)以外にハロゲン原子を有していてもよい構造単位(以下、場合により「構造単位(a4)」という。)及び非脱離炭化水素基を有する構造単位(以下「構造単位(a5)」という場合がある)などが挙げられる。
構造単位(a4)としては、式(a4−0)で表される構造単位が挙げられる。
[式(a4−0)中、
R5は、水素原子又はメチル基を表す。
L5は、単結合又は炭素数1〜4の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
L3は、炭素数1〜8のペルフルオロアルカンジイル基又は炭素数5〜12のペルフルオロシクロアルカンジイル基を表す。
R6は、水素原子又はフッ素原子を表す。]
<Other structural units (t)>
The structural unit (t) that may be contained in the resin (A) of the present invention includes a structural unit (a2) and a structural unit (a3) that may have a halogen atom in addition to the structural unit (a2) and the structural unit (a3). (It is referred to as a “structural unit (a4)”) and a structural unit having a non-desorbed hydrocarbon group (hereinafter, may be referred to as a “structural unit (a5)”) and the like.
Examples of the structural unit (a4) include a structural unit represented by the formula (a4-0).
[In equation (a4-0),
R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
L 5 represents a single bond or an aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
L 3 represents a perfluoroalkanediyl group having 1 to 8 carbon atoms or a perfluorocycloalkanediyl group having 5 to 12 carbon atoms.
R 6 represents a hydrogen atom or a fluorine atom. ]
L5の脂肪族飽和炭化水素基としては、炭素数1〜4のアルカンジイル基が挙げられ、例えば、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基及び2−メチルプロパン−1,2−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基が挙げられる。 Examples of the aliphatic saturated hydrocarbon group of L 5, include alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, e.g., methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl, butane-1,4-diyl group Such as linear alkanediyl group, ethane-1,1-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group and 2- Examples thereof include branched alkanediyl groups such as methylpropane-1,2-diyl group.
L3のペルフルオロアルカンジイル基としては、ジフルオロメチレン基、ペルフルオロエチレン基、ペルフルオロプロパン−1,1−ジイル基、ペルフルオロプロパン−1,3−ジイル基、ペルフルオロプロパン−1,2−ジイル基、ペルフルオロプロパン−2,2−ジイル基、ペルフルオロブタン−1,4−ジイル基、ペルフルオロブタン−2,2−ジイル基、ペルフルオロブタン−1,2−ジイル基、ペルフルオロペンタン−1,5−ジイル基、ペルフルオロペンタン−2,2−ジイル基、ペルフルオロペンタン−3,3−ジイル基、ペルフルオロヘキサン−1,6−ジイル基、ペルフルオロヘキサン−2,2−ジイル基、ペルフルオロヘキサン−3,3−ジイル基、ペルフルオロヘプタン−1,7−ジイル基、ペルフルオロヘプタン−2,2−ジイル基、ペルフルオロヘプタン−3,4−ジイル基、ペルフルオロヘプタン−4,4−ジイル基、ペルフルオロオクタン−1,8−ジイル基、ペルフルオロオクタン−2,2−ジイル基、ペルフルオロオクタン−3,3−ジイル基、ペルフルオロオクタン−4,4−ジイル基等が挙げられる。
L3のペルフルオロシクロアルカンジイル基としては、ペルフルオロシクロヘキサンジイル基、ペルフルオロシクロペンタンジイル基、ペルフルオロシクロヘプタンジイル基、ペルフルオロアダマンタンジイル基等が挙げられる。
Examples of the perfluoroalkanediyl group of L 3 include a difluoromethylene group, a perfluoroethylene group, a perfluoropropane-1,1-diyl group, a perfluoropropane-1,3-diyl group, a perfluoropropane-1,2-diyl group, and a perfluoropropane. -2,2-diyl group, perfluorobutane-1,4-diyl group, perfluorobutane-2,2-diyl group, perfluorobutane-1,2-diyl group, perfluoropentane-1,5-diyl group, perfluoropentane -2,2-diyl group, perfluoropentane-3,3-diyl group, perfluorohexane-1,6-diyl group, perfluorohexane-2,2-diyl group, perfluorohexane-3,3-diyl group, perfluoroheptane -1,7-diyl group, perfluoroheptane-2,2-diyl group, perfluoroheptane-3,4-diyl group, perfluoroheptane-4,4-diyl group, perfluorooctane-1,8-diyl group, perfluorooctanoic acid Examples thereof include -2,2-diyl group, perfluorooctane-3,3-diyl group, perfluorooctane-4,4-diyl group and the like.
The perfluorocycloalkanes diyl group L 3, perfluoro-cyclohexane diyl group, perfluoro cyclopentanediyl group, perfluoro cycloheptane-diyl group, a perfluoroalkyl adamantane-diyl group and the like.
L5は、好ましくは単結合、メチレン基又はエチレン基であり、より好ましくは、単結合又はメチレン基である。
L3は、好ましくは炭素数1〜6のペルフルオロアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数1〜3のペルフルオロアルカンジイル基である。
L 5 is preferably a single bond, a methylene group or an ethylene group, and more preferably a single bond or a methylene group.
L 3 is preferably a perfluoroalkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably a perfluoroalkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms.
構造単位(a4−0)としては、例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of the structural unit (a4-0) include the following.
上記の構造単位において、R5に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も、構造単位(a4−0)の具体例として挙げることができる。 In the above structural unit, a structural unit in which the methyl group corresponding to R 5 is replaced with a hydrogen atom can also be mentioned as a specific example of the structural unit (a4-0).
構造単位(a4)としては、式(a4−1)で表される構造単位が挙げられる。
[式(a4−1)中、
Ra41は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra42は、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−又は−CO−に置き換わっていてもよい。
Aa41は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基又は式(a−g1)で表される基を表す。ただし、Aa41及びRa42のうち少なくとも1つは、置換基としてハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)を有する。
〔式(a−g1)中、
sは0又は1を表す。
Aa42及びAa44は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の2価の脂肪族炭化水素基を表す。
Aa43は、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の2価の脂肪族炭化水素基又は単結合を表す。
Xa41及びXa42は、それぞれ独立に、−O−、−CO−、−CO−O−又は−O−CO−を表す。
ただし、Aa42、Aa43、Aa44、Xa41及びXa42の炭素数の合計は6以下である。〕
ただし、Aa41及びRa42のうち少なくとも一方は、置換基としてハロゲン原子を有する基である。
*、**は結合手であり、*が−O−CO−Ra42との結合手である。]
sは0が好ましい。
Examples of the structural unit (a4) include a structural unit represented by the formula (a4-1).
[In equation (a4-1),
R a41 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a42 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and −CH 2 − contained in the hydrocarbon group may be replaced with −O− or −CO−. good.
Aa41 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent or a group represented by the formula (ag1). However, at least one of A a41 and R a42 has a halogen atom (preferably a fluorine atom) as a substituent.
[In the formula (ag1),
s represents 0 or 1.
A a42 and A a44 each independently represent a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent.
A a43 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group or a single bond having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent.
X a41 and X a42 independently represent -O-, -CO-, -CO-O- or -O-CO-, respectively.
However, the total number of carbon atoms of A a42 , A a43 , A a44 , X a41 and X a42 is 6 or less. ]
However, at least one of A a41 and R a42 is a group having a halogen atom as a substituent.
* And ** are bonds, and * is a bond with -O-CO-R a42 . ]
s is preferably 0.
Ra42の炭化水素基としては、鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、並びにこれらを組合せることにより形成される基が挙げられる。
鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基は、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、鎖式及び環式の脂肪族飽和炭化水素基並びにこれらを組合せることにより形成される基が好ましい。該脂肪族飽和炭化水素基としては、直鎖又は分岐のアルキル基及び単環又は多環の脂環式炭化水素基、並びに、アルキル基及び脂環式炭化水素基を組み合わせることにより形成される脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group of R a42 include a chain type and a ring type aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a group formed by combining these groups.
Chain and cyclic aliphatic hydrocarbon groups may have carbon-carbon unsaturated bonds, but are formed by chain and cyclic aliphatic saturated hydrocarbon groups and their combination. Groups are preferred. The aliphatic saturated hydrocarbon group is a fat formed by combining a linear or branched alkyl group and a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group, and an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group. Group hydrocarbon groups and the like can be mentioned.
鎖式の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基及びn−オクタデシル基が挙げられる。環式の脂肪族炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基;デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基(*は結合手を表す。)等の多環式の脂環式炭化水素基が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニリル基、フェナントリル基及びフルオレニル基等が挙げられる。
Chain-type aliphatic hydrocarbon groups include methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group and n-decyl. Examples thereof include a group, an n-dodecyl group, an n-pentadecyl group, an n-hexadecyl group, an n-heptadecyl group and an n-octadecyl group. Cyclic aliphatic hydrocarbon groups include cycloalkyl groups such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group and cyclooctyl group; decahydronaphthyl group, adamantyl group, norbornyl group and the following groups (* is a bond). Examples thereof include a polycyclic alicyclic hydrocarbon group such as (representing a hand).
Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a biphenylyl group, a phenanthryl group and a fluorenyl group.
Ra42の置換基としては、ハロゲン原子、式(a−g3)で表される基が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、好ましくはフッ素原子が挙げられる。
[式(a−g3)中、
Xa43は、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
Aa45は、少なくとも1つのハロゲン原子を有する炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表す。
*はカルボニル基との結合手を表す。]
Examples of the substituent of R a42 include a halogen atom and a group represented by the formula (ag3). Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
[In the formula (ag3),
X a43 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A a45 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms having at least one halogen atom.
* Represents a bond with a carbonyl group. ]
Aa45の脂肪族炭化水素基としては、Ra42で例示したものと同様の基が挙げられる。
Ra42は、ハロゲン原子を有してもよい脂肪族炭化水素基が好ましく、ハロゲン原子を有するアルキル基及び/又は式(a−g3)で表される基を有する脂肪族炭化水素基がより好ましい。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group of A a45 include the same groups as those exemplified in R a42.
R a42 is preferably an aliphatic hydrocarbon group which may have a halogen atom, and more preferably an alkyl group having a halogen atom and / or an aliphatic hydrocarbon group having a group represented by the formula (ag3). ..
Ra42がハロゲン原子を有する脂肪族炭化水素基である場合、好ましくはフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基であり、より好ましくはペルフルオロアルキル基又はペルフルオロシクロアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数が1〜6のペルフルオロアルキル基であり、特に好ましくは炭素数1〜3のペルフルオロアルキル基である。ペルフルオロアルキル基としては、ペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルフルオロヘプチル基及びペルフルオロオクチル基等が挙げられる。ペルフルオロシクロアルキル基としては、ペルフルオロシクロヘキシル基等が挙げられる。
Ra42が、式(a−g3)で表される基を有する脂肪族炭化水素基である場合、式(a−g3)で表される基に含まれる炭素数を含めて、脂肪族炭化水素基の総炭素数は、15以下が好ましく、12以下がより好ましい。式(a−g3)で表される基を置換基として有する場合、その数は1個が好ましい。
When R a42 is an aliphatic hydrocarbon group having a halogen atom, it is preferably an aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom, more preferably a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group, and further preferably having a carbon number of carbons. It is a perfluoroalkyl group of 1 to 6, and particularly preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Examples of the perfluoroalkyl group include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluoropentyl group, a perfluorohexyl group, a perfluoroheptyl group and a perfluorooctyl group. Examples of the perfluorocycloalkyl group include a perfluorocyclohexyl group.
When R a42 is an aliphatic hydrocarbon group having a group represented by the formula (ag3), the aliphatic hydrocarbon includes the number of carbon atoms contained in the group represented by the formula (ag3). The total carbon number of the group is preferably 15 or less, more preferably 12 or less. When the group represented by the formula (ag3) is used as a substituent, the number thereof is preferably one.
式(a−g3)で表される基を有する脂肪族炭化水素は、さらに好ましくは式(a−g2)で表される基である。
[式(a−g2)中、
Aa46は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表す。
Xa44は、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
Aa47は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表す。
ただし、Aa46、Aa47及びXa44の炭素数の合計は18以下であり、Aa46及びAa47のうち、少なくとも一方は、少なくとも1つのハロゲン原子を有する。
*はカルボニル基との結合手を表す。]
The aliphatic hydrocarbon having a group represented by the formula (ag3) is more preferably a group represented by the formula (ag2).
[In the formula (ag2),
A a46 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a halogen atom.
X a44 represents a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A a47 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a halogen atom.
However, the total number of carbon atoms of A a46 , A a47 and X a44 is 18 or less, and at least one of A a46 and A a47 has at least one halogen atom.
* Represents a bond with a carbonyl group. ]
Aa46の脂肪族炭化水素基の炭素数は1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい。
Aa47の脂肪族炭化水素基の炭素数は4〜15が好ましく、5〜12がより好ましく、シクロヘキシル基又はアダマンチル基がさらに好ましい。
The aliphatic hydrocarbon group of A a46 preferably has 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms.
The aliphatic hydrocarbon group of A a47 preferably has 4 to 15 carbon atoms, more preferably 5 to 12 carbon atoms, and even more preferably a cyclohexyl group or an adamantyl group.
式(a−g2)で表される基としては、以下の基が挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (ag2) include the following groups.
Aa41のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、1−メチルブタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基が挙げられる。
Aa41のアルカンジイル基における置換基としては、ヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。
Aa41は、好ましくは炭素数1〜4のアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数2〜4のアルカンジイル基であり、さらに好ましくはエチレン基である。
The alkanediyl group of A a41 includes a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a pentane-1,5-diyl group, and a hexane-1,6-diyl group. Linear alkanediyl groups such as propane-1,2-diyl group, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, 1-methylbutane-1,4-diyl group, etc. Examples thereof include branched alkanediyl groups such as 2-methylbutane-1,4-diyl group.
Examples of the substituent in the alkanediyl group of A a41 include a hydroxy group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
A a41 is preferably an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms, and further preferably an ethylene group.
式(a−g1)で表される基(以下、場合により「基(a−g1)」という。)におけるAa42、Aa43及びAa44の脂肪族炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、1−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基等が挙げられる。これらの置換基としては、ヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。 The aliphatic hydrocarbon groups A a42 , A a43 and A a44 in the group represented by the formula (a-g1) (hereinafter, sometimes referred to as "group (a-g1)") include a methylene group and an ethylene group. , Propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, 1-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group Groups, 2-methylpropane-1,2-diyl groups and the like can be mentioned. Examples of these substituents include a hydroxy group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
Xa42が酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す基(a−g1)としては、以下の基等が挙げられる。以下の例示において、*及び**はそれぞれ結合手を表し、**が−O−CO−Ra42との結合手である。
Examples of the group (ag1) in which X a42 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group include the following groups. In the following examples, * and ** represent the bond, respectively, and ** is the bond with -O-CO-R a42 .
式(a4−1)で表される構造単位としては、式(a4−2)で表される構造単位が好ましい。
[式(a4−2)中、
Rf1は、水素原子又はメチル基を表す。
Af1は、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
Rf2は、フッ素原子を有する炭素数1〜10の炭化水素基を表す。]
As the structural unit represented by the formula (a4-1), the structural unit represented by the formula (a4-2) is preferable.
[In equation (a4-2),
R f1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A f1 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R f2 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms having a fluorine atom. ]
Af1のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;1−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、1−メチルブタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基が挙げられる。 The alkanediyl group of A f1 includes a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,4-diyl group, and a pentane-1,5-diyl group. , Hexine-1,6-diyl group and other linear alkanediyl groups; 1-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2 Examples thereof include branched alkanediyl groups such as −diyl group, 1-methylbutane-1,4-diyl group and 2-methylbutane-1,4-diyl group.
Rf2の炭化水素基は、鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基並びにこれらを組合せることにより形成される基が挙げられる。脂肪族炭化水素基としては、アルキル基(直鎖又は分岐)、脂環式炭化水素基が好ましい。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基及び2−エチルヘキシル基が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロヘプチル基及びシクロデシル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルカン−1−イル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基及びイソボルニル基が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group of R f2 include a chain type and a ring type aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a group formed by combining these groups. As the aliphatic hydrocarbon group, an alkyl group (straight or branched) and an alicyclic hydrocarbon group are preferable.
Alkyl groups include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group and 2 -Ethylhexyl group is mentioned.
The alicyclic hydrocarbon group may be either monocyclic or polycyclic, and the monocyclic alicyclic hydrocarbon group may be a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group or a methylcyclohexyl group. , Cycloalkyl groups such as dimethylcyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cycloheptyl group and cyclodecyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a 2-alkyladamantan-2-yl group, a 1- (adamantan-1-yl) alkane-1-yl group, and a norbornyl group. Examples thereof include a methylnorbornyl group and an isobornyl group.
Rf2のフッ素原子を有する炭化水素基としては、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有する脂環式炭化水素基等が挙げられる。
具体的には、フッ素原子を有するアルキル基としては、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、1,1−ジフルオロエチル基、2,2−ジフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロプロピル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル基、ペルフルオロエチルメチル基、1−(トリフルオロメチル)−1,2,2,2−テトラフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,2,2−テトラフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、ペルフルオロブチル基、1,1−ビス(トリフルオロ)メチル−2,2,2−トリフルオロエチル基、2−(ペルフルオロプロピル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロペンチル基、ペルフルオロペンチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロペンチル基、1,1−ビス(トリフルオロメチル)−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、ペルフルオロペンチル基、2−(ペルフルオロブチル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロヘキシル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−ドデカフルオロヘキシル基、ペルフルオロペンチルメチル基及びペルフルオロヘキシル基等のフッ化アルキル基が挙げられる。
フッ素原子を有する脂環式炭化水素基としては、ペルフルオロシクロヘキシル基、ペルフルオロアダマンチル基等のフッ化シクロアルキル基が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group having a fluorine atom of R f2 include an alkyl group having a fluorine atom and an alicyclic hydrocarbon group having a fluorine atom.
Specifically, examples of the alkyl group having a fluorine atom include a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a 1,1-difluoroethyl group, a 2,2-difluoroethyl group, and a 2,2,2-trifluoroethyl group. Perfluoroethyl group, 1,1,2,2-tetrafluoropropyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluoropropyl group, perfluoroethylmethyl group, 1- (trifluoromethyl) -1,2 , 2,2-Tetrafluoroethyl group, Perfluoropropyl group, 1,1,2,2-Tetrafluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3-Hexafluorobutyl group, 1,1,2, 2,3,3,4,5-octafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1-bis (trifluoro) methyl-2,2,2-trifluoroethyl group, 2- (perfluoropropyl) ethyl group, 1,1,2,2,3,3,4,5-octafluoropentyl group, perfluoropentyl group, 1,1,2,2,3,3,4,5,5-decafluoropentyl group, 1,1-bis (trifluoromethyl) -2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, perfluoropentyl group, 2- (perfluorobutyl) ethyl group, 1,1,2,2,3,3 , 4,4,5,5-decafluorohexyl group, 1,1,2,2,3,3,4,5,5,6,6-dodecafluorohexyl group, perfluoropentylmethyl group and perfluorohexyl Fluoroalkyl groups such as groups can be mentioned.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having a fluorine atom include a cycloalkyl fluoride group such as a perfluorocyclohexyl group and a perfluoroadamantyl group.
式(a4−2)においては、Af1は、炭素数2〜4のアルカンジイル基が好ましく、エチレン基がより好ましい。
Rf2としては、炭素数1〜6のフッ化アルキル基が好ましい。
In the formula (a4-2), A f1 is preferably an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms, and more preferably an ethylene group.
As R f2 , an alkyl fluoride group having 1 to 6 carbon atoms is preferable.
式(a4−2)で表される構造単位としては、式(a4−1−1)〜式(a4−1−11)で表される構成単位及びRf1に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が挙げられる。
As the structural unit represented by the formula (a4-2), the structural unit represented by the formulas (a4-1-1) to (a4-1-11) and the methyl group corresponding to R f1 are hydrogen atoms. Examples include replaced structural units.
構造単位(a4)としては、以下の構造単位及びRf11に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も挙げられる。
Examples of the structural unit (a4) include the following structural units and structural units in which a methyl group corresponding to R f11 is replaced with a hydrogen atom.
構造単位(a4)としては、例えば、以下の構造単位及びRf21に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が挙げられる。
Examples of the structural unit (a4) include the following structural units and structural units in which the methyl group corresponding to R f21 is replaced with a hydrogen atom.
樹脂(A)が、構造単位(a4)を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、1〜20モル%が好ましく、2〜15モル%がより好ましく、3〜10モル%がさらに好ましい。 When the resin (A) has a structural unit (a4), the content thereof is preferably 1 to 20 mol%, more preferably 2 to 15 mol%, and 3) with respect to all the structural units of the resin (A). 10 mol% is more preferable.
構造単位(a5)が有する非脱離炭化水素基としては、以下の構造単位及びR51に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位等が挙げられる。
Examples of the non-eliminating hydrocarbon group contained in the structural unit (a5) include the following structural unit and a structural unit in which a methyl group corresponding to R 51 is replaced with a hydrogen atom.
樹脂(A)が、構造単位(a5)を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、1〜30モル%が好ましく、2〜20モル%がより好ましく、3〜15モル%がさらに好ましい。 When the resin (A) has a structural unit (a5), the content thereof is preferably 1 to 30 mol%, more preferably 2 to 20 mol%, and 3) with respect to all the structural units of the resin (A). ~ 15 mol% is more preferred.
樹脂(A)は、好ましくは、構造単位(a1)と構造単位(s)とからなる樹脂、すなわち、モノマー(a1)とモノマー(s)との共重合体である。
構造単位(s)は、好ましくは構造単位(a2)及び構造単位(a3)の少なくとも一種である。構造単位(a2)は、好ましくは式(a2−1)で表される構造単位である。構造単位(a3)は、好ましくは式(a3−14)で表される構造単位及び式(a3−4)で表される構造単位から選ばれる少なくとも一種である。
The resin (A) is preferably a resin composed of a structural unit (a1) and a structural unit (s), that is, a copolymer of a monomer (a1) and a monomer (s).
The structural unit (s) is preferably at least one of the structural unit (a2) and the structural unit (a3). The structural unit (a2) is preferably a structural unit represented by the formula (a2-1). The structural unit (a3) is preferably at least one selected from the structural unit represented by the formula (a3-14) and the structural unit represented by the formula (a3-4).
樹脂(A)を構成する各構造単位は、1種のみ又は2種以上を組み合わせて用いてもよく、これら構造単位を誘導するモノマーを用いて、公知の重合法(例えばラジカル重合法)によって製造することができる。樹脂(A)が有する各構造単位の含有率は、重合に用いるモノマーの使用量で調整できる。
樹脂(A)の重量平均分子量は、好ましくは、2,000以上(より好ましくは2,500以上、さらに好ましくは3,000以上)、50,000以下(より好ましくは30,000以下、さらに好ましくは15,000以下)である。本明細書では、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで実施例に記載の条件により求めた値である。
Each structural unit constituting the resin (A) may be used alone or in combination of two or more, and is produced by a known polymerization method (for example, a radical polymerization method) using a monomer for inducing these structural units. can do. The content of each structural unit of the resin (A) can be adjusted by adjusting the amount of the monomer used for the polymerization.
The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,000 or more (more preferably 2,500 or more, still more preferably 3,000 or more) and 50,000 or less (more preferably 30,000 or less, still more preferable. Is 15,000 or less). In the present specification, the weight average molecular weight is a value obtained by gel permeation chromatography under the conditions described in Examples.
<樹脂(A)以外の樹脂>
樹脂(A)以外の樹脂としては、例えば、構造単位(t)を含む樹脂、例えば、樹脂(X)等が挙げられる。樹脂(X)は、構造単位(a4)を含む樹脂(ただし、構造単位(a1)を含まない。)が好ましい。
樹脂(X)において、構造単位(a4)の含有率は、樹脂(X)の全構造単位に対して、40モル%以上が好ましく、45モル%以上がより好ましく、50モル%以上がさらに好ましい。
樹脂(X)がさらに有していてもよい構造単位としては、構造単位(a2)、構造単位(a3)及びその他の公知のモノマーに由来する構造単位が挙げられる。
樹脂(X)の重量平均分子量は、好ましくは、8,000以上(より好ましくは10,000以上)、80,000以下(より好ましくは60,000以下)である。かかる樹脂(X)の重量平均分子量の測定手段は、樹脂(A)の場合と同様である。
レジスト組成物が樹脂(X)を含む場合、その含有量は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1〜60質量部であり、より好ましくは1〜50質量部であり、さらに好ましくは1〜40質量部であり、特に好ましくは2〜30質量部である。
<Resin other than resin (A)>
Examples of the resin other than the resin (A) include a resin containing a structural unit (t), for example, a resin (X) and the like. The resin (X) is preferably a resin containing the structural unit (a4) (however, the resin (X) does not include the structural unit (a1)).
In the resin (X), the content of the structural unit (a4) is preferably 40 mol% or more, more preferably 45 mol% or more, still more preferably 50 mol% or more, based on all the structural units of the resin (X). ..
Examples of the structural unit that the resin (X) may further include include a structural unit (a2), a structural unit (a3), and a structural unit derived from other known monomers.
The weight average molecular weight of the resin (X) is preferably 8,000 or more (more preferably 10,000 or more) and 80,000 or less (more preferably 60,000 or less). The means for measuring the weight average molecular weight of the resin (X) is the same as that of the resin (A).
When the resist composition contains the resin (X), the content thereof is preferably 1 to 60 parts by mass, more preferably 1 to 50 parts by mass, and further, with respect to 100 parts by mass of the resin (A). It is preferably 1 to 40 parts by mass, and particularly preferably 2 to 30 parts by mass.
樹脂(A)と樹脂(A)以外の樹脂との合計含有率は、レジスト組成物の固形分に対して、80質量%以上99質量%以下が好ましい。レジスト組成物の固形分及びこれに対する樹脂の含有率は、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段で測定することができる。 The total content of the resin (A) and the resin other than the resin (A) is preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less with respect to the solid content of the resist composition. The solid content of the resist composition and the content of the resin relative to the solid content can be measured by a known analytical means such as liquid chromatography or gas chromatography.
〈溶剤(E)〉
溶剤(E)の含有率は、レジスト組成物中、通常90質量%以上であり、好ましくは92質量%以上であり、より好ましくは94質量%以上であり、99.9質量%以下であり、好ましくは99質量%以下である。溶剤(E)の含有率は、例えば液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段で測定できる。
<Solvent (E)>
The content of the solvent (E) in the resist composition is usually 90% by mass or more, preferably 92% by mass or more, more preferably 94% by mass or more, and 99.9% by mass or less. It is preferably 99% by mass or less. The content of the solvent (E) can be measured by a known analytical means such as liquid chromatography or gas chromatography.
溶剤(E)としては、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルエステル類;プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類;乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル及びピルビン酸エチル等のエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン及びシクロヘキサノン等のケトン類;γ−ブチロラクトン等の環状エステル類;等を挙げることができる。溶剤(E)の1種を単独で含有してもよく、2種以上を含有してもよい。 Examples of the solvent (E) include glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether; ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate and ethyl pyruvate. Esters; ketones such as acetone, methylisobutylketone, 2-heptanone and cyclohexanone; cyclic esters such as γ-butyrolactone; and the like. One type of solvent (E) may be contained alone, or two or more types may be contained.
〈クエンチャー(C)〉
クエンチャー(C)は、塩基性の含窒素有機化合物又は酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩が挙げられる。
塩基性の含窒素有機化合物としては、アミン及びアンモニウム塩が挙げられる。アミンとしては、脂肪族アミン及び芳香族アミンが挙げられる。脂肪族アミンとしては、第一級アミン、第二級アミン及び第三級アミンが挙げられる。
<Quencher (C)>
Examples of the quencher (C) include a basic nitrogen-containing organic compound or a salt that generates an acid having a weaker acidity than the acid generated from an acid generator.
Examples of the basic nitrogen-containing organic compound include amine and ammonium salts. Examples of amines include aliphatic amines and aromatic amines. Aliphatic amines include primary amines, secondary amines and tertiary amines.
アミンとしては、1−ナフチルアミン、2−ナフチルアミン、アニリン、ジイソプロピルアニリン、2−,3−又は4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、ジフェニルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔2−(2−メトキシエトキシ)エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノ−1,2−ジフェニルエタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタン、2,2’−メチレンビスアニリン、イミダゾール、4−メチルイミダゾール、ピリジン、4−メチルピリジン、1,2−ジ(2−ピリジル)エタン、1,2−ジ(4−ピリジル)エタン、1,2−ジ(2−ピリジル)エテン、1,2−ジ(4−ピリジル)エテン、1,3−ジ(4−ピリジル)プロパン、1,2−ジ(4−ピリジルオキシ)エタン、ジ(2−ピリジル)ケトン、4,4’−ジピリジルスルフィド、4,4’−ジピリジルジスルフィド、2,2’−ジピリジルアミン、2,2’−ジピコリルアミン、ビピリジン等が挙げられ、好ましくはジイソプロピルアニリンが挙げられ、より好ましくは2,6−ジイソプロピルアニリンが挙げられる。 Examples of amines include 1-naphthylamine, 2-naphthylamine, aniline, diisopropylaniline, 2-,3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, diphenylamine, hexylamine, Heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, tributylamine, trypentylamine, trihexylamine, tri Heptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyldihexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctylamine, methyldinonylamine, methyldidecylamine, Ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonylamine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, tri Isopropanolamine, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4'-diamino-1,2-diphenylethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldiphenylmethane, 4,4'-diamino-3 , 3'-diethyldiphenylmethane, 2,2'-methylenebisaniline, imidazole, 4-methylimidazole, pyridine, 4-methylpyridine, 1,2-di (2-pyridyl) ethane, 1,2-di (4-di) Pyridyl) ethane, 1,2-di (2-pyridyl) ethene, 1,2-di (4-pyridyl) ethane, 1,3-di (4-pyridyl) propane, 1,2-di (4-pyridyloxy) ) Ethan, di (2-pyridyl) ketone, 4,4'-dipyridyl sulfide, 4,4'-dipyridyl disulfide, 2,2'-dipyridylamine, 2,2'-dipicorylamine, bipyridine and the like. Diisopropylaniline is preferable, and 2,6-diisopropylaniline is more preferable.
アンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、3−(トリフルオロメチル)フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ブチルアンモニウムサリチラート及びコリン等が挙げられる。 Examples of the ammonium salt include tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, and 3- (trifluoromethyl) phenyltrimethyl. Ammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium salicylate, choline and the like can be mentioned.
塩(I)及び酸発生剤(B)から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩における酸性度は、酸解離定数(pKa)で示される。塩(I)及び酸発生剤(B)から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩は、該塩から発生する酸の酸解離定数が、通常−3<pKaの塩であり、好ましくは−1<pKa<7の塩であり、より好ましくは0<pKa<5の塩である。
塩(I)及び酸発生剤(B)から発生ずる酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩としては、下記式で表される塩、特開2015−147926号公報記載の式(D)で表される塩(以下、弱酸分子内塩(D)という場合がある、)並びに特開2012−229206号公報、特開2012−6908号公報、特開2012−72109号公報、特開2011−39502号公報及び特開2011−191745号公報記載の塩が挙げられる。好ましくは、式(D)で表される弱酸分内塩である。
The acidity of a salt that produces an acid that is weaker than the acid generated by the salt (I) and the acid generator (B) is indicated by the acid dissociation constant (pKa). A salt that generates an acid having a weaker acidity than the acid generated from the salt (I) and the acid generator (B) usually has an acid dissociation constant of -3 <pKa. A salt of -1 <pKa <7 is preferable, and a salt of 0 <pKa <5 is more preferable.
Examples of the salt that generates an acid having a weaker acidity than the acid generated from the salt (I) and the acid generator (B) include a salt represented by the following formula, which is the formula (D) described in JP-A-2015-147926. (Hereinafter, it may be referred to as a weak acid intramolecular salt (D)) and JP-A-2012-229206, JP-A-2012-6908, JP-A-2012-72109, JP-A-2011- Examples thereof include the salts described in JP-A-39502 and JP-A-2011-191745. It is preferably a salt having a weak acid content represented by the formula (D).
クエンチャー(C)の含有率は、レジスト組成物の固形分中、好ましくは、0.01〜5質量%であり、より好ましく0.01〜3質量%である。 The content of the quencher (C) is preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.01 to 3% by mass, based on the solid content of the resist composition.
〈その他の成分〉
本発明のレジスト組成物は、必要に応じて、上述の成分以外の成分(以下「その他の成分(F)」という場合がある。)を含有していてもよい。その他の成分(F)に特に限定はなく、レジスト分野で公知の添加剤、例えば、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤、染料等を利用できる。
<Other ingredients>
The resist composition of the present invention may contain components other than the above-mentioned components (hereinafter, may be referred to as "other components (F)"), if necessary. The other component (F) is not particularly limited, and additives known in the resist field, such as sensitizers, dissolution inhibitors, surfactants, stabilizers, dyes, and the like can be used.
〈レジスト組成物の調製〉
本発明のレジスト組成物は、樹脂(A)及び本発明の塩(I)、並びに、必要に応じて用いられる樹脂(A)以外の樹脂、酸発生剤(B)、溶剤(E)、クエンチャー(C)及びその他の成分(F)を混合することにより調製することができる。混合順は任意であり、特に限定されるものではない。混合する際の温度は、10〜40℃から、樹脂等の種類や樹脂等の溶剤(E)に対する溶解度等に応じて適切な温度を選ぶことができる。混合時間は、混合温度に応じて、0.5〜24時間の中から適切な時間を選ぶことができる。なお、混合手段も特に制限はなく、攪拌混合等を用いることができる。
各成分を混合した後は、孔径0.003〜0.2μm程度のフィルターを用いてろ過することが好ましい。
<Preparation of resist composition>
The resist composition of the present invention comprises a resin (A), a salt (I) of the present invention, a resin other than the resin (A) used as needed, an acid generator (B), a solvent (E), and a citric acid. It can be prepared by mixing the char (C) and the other component (F). The mixing order is arbitrary and is not particularly limited. The temperature at the time of mixing can be selected from 10 to 40 ° C., depending on the type of resin or the like and the solubility of the resin or the like in the solvent (E). The mixing time can be selected from 0.5 to 24 hours depending on the mixing temperature. The mixing means is not particularly limited, and stirring and mixing or the like can be used.
After mixing each component, it is preferable to filter using a filter having a pore size of about 0.003 to 0.2 μm.
〈用途〉
本発明のレジスト組成物は、KrFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、ArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、電子線(EB)露光用のレジスト組成物又はEUV露光用のレジスト組成物として好適であり、ArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物としてより好適であり、半導体の微細加工に有用である。
<Use>
The resist composition of the present invention is suitable as a resist composition for KrF excimer laser exposure, a resist composition for ArF excimer laser exposure, a resist composition for electron beam (EB) exposure, or a resist composition for EUV exposure. Yes, it is more suitable as a resist composition for ArF excimer laser exposure, and is useful for fine processing of semiconductors.
実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中、含有量ないし使用量を表す「%」及び「部」は、特記しないかぎり質量基準である。
重量平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。なお、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーの分析条件は下記のとおりである。
カラム:TSKgel Multipore HXL-M x 3+guardcolumn(東ソー社製)
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μl
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー社製)
化合物の構造は、質量分析(LCはAgilent製1100型、MASSはAgilent製LC/MSD型)を用い、分子ピークを測定することで確認した。以下の実施例ではこの分子イオンピークの値を「MASS」で示す。
The present invention will be described in more detail with reference to examples. In the examples, "%" and "part" representing the content or the amount used are based on mass unless otherwise specified.
The weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography. The analysis conditions for gel permeation chromatography are as follows.
Column: TSKgel Multipore HXL-M x 3 + guardcolumn (manufactured by Tosoh)
Eluent: tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μl
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh)
The structure of the compound was confirmed by measuring the molecular peak using mass spectrometry (LC: Agilent 1100 type, MASS: Agilent LC / MSD type). In the following examples, the value of this molecular ion peak is indicated by "MASS".
合成例1:式(I−9)で表される塩の合成
式(I−9−e)で表される塩4部、クロロホルム60部、式(I−1−d)で表される塩3.5部及びイオン交換水30部を混合し、23℃で12時間攪拌した。得られた反応液を分液して有機層を取り出した。回収された有機層にイオン交換水30部を加えて23℃で30分間攪拌し、分液して有機層を取り出した。この水洗操作を2回繰り返した。得られた有機層を濃縮し、得られた残渣に、tert−ブチルメチルエーテル30部を加えて攪拌し、上澄み液を除去した。得られた残渣を濃縮することにより、式(I−9)で表される塩3.32部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 229.1
MASS(ESI(−)Spectrum):M− 339.1
Synthesis example 1: Synthesis of salt represented by formula (I-9)
Mix 4 parts of the salt represented by the formula (I-9-e), 60 parts of chloroform, 3.5 parts of the salt represented by the formula (I-1-d) and 30 parts of ion-exchanged water at 23 ° C. The mixture was stirred for 12 hours. The obtained reaction solution was separated and the organic layer was taken out. 30 parts of ion-exchanged water was added to the recovered organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, separated into liquids, and the organic layer was taken out. This washing operation was repeated twice. The obtained organic layer was concentrated, 30 parts of tert-butyl methyl ether was added to the obtained residue, and the mixture was stirred to remove the supernatant. By concentrating the obtained residue, 3.32 parts of a salt represented by the formula (I-9) was obtained.
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 229.1
MASS (ESI (-) Spectrum): M - 339.1
合成例2:式(I−10)で表される塩の合成
式(I−10−e)で表される塩3.9部、クロロホルム60部、式(I−1−d)で表される塩3.5部及びイオン交換水30部を混合し、23℃で12時間攪拌した。得られた反応液を分液して有機層を取り出した。回収された有機層にイオン交換水30部を加えて23℃で30分間攪拌し、分液して有機層を取り出した。この水洗操作を2回繰り返した。得られた有機層を濃縮し、得られた残渣に、tert−ブチルメチルエーテル30部を加えて攪拌し、上澄み液を除去した。得られた残渣を濃縮することにより、式(I−10)で表される塩3.61部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 229.1
MASS(ESI(−)Spectrum):M− 323.1
Synthesis example 2: Synthesis of salt represented by formula (I-10)
3.9 parts of salt represented by the formula (I-10-e), 60 parts of chloroform, 3.5 parts of the salt represented by the formula (I-1-d) and 30 parts of ion-exchanged water are mixed and 23. The mixture was stirred at ° C. for 12 hours. The obtained reaction solution was separated and the organic layer was taken out. 30 parts of ion-exchanged water was added to the recovered organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, separated into liquids, and the organic layer was taken out. This washing operation was repeated twice. The obtained organic layer was concentrated, 30 parts of tert-butyl methyl ether was added to the obtained residue, and the mixture was stirred to remove the supernatant. By concentrating the obtained residue, 3.61 parts of a salt represented by the formula (I-10) was obtained.
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 229.1
MASS (ESI (-) Spectrum): M - 323.1
実施例1:式(I−12)で表される塩の合成
式(I−12−e)で表される塩5.2部、クロロホルム60部、式(I−1−d)で表される塩3.5部及びイオン交換水30部を混合し、23℃で12時間攪拌した。得られた反応液を分液して有機層を取り出した。回収された有機層にイオン交換水30部を加えて23℃で30分間攪拌し、分液して有機層を取り出した。この水洗操作を2回繰り返した。得られた有機層を濃縮した。得られた残渣に、tert−ブチルメチルエーテル30部を加えて攪拌し、上澄み液を除去した。得られた残渣を濃縮することにより、式(I−12)で表される塩3.48部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 229.1
MASS(ESI(−)Spectrum):M− 467.1
Example 1: Synthesis of salt represented by formula (I-12)
5.2 parts of the salt represented by the formula (I-12-e), 60 parts of chloroform, 3.5 parts of the salt represented by the formula (I-1-d) and 30 parts of ion-exchanged water are mixed and 23. The mixture was stirred at ° C. for 12 hours. The obtained reaction solution was separated and the organic layer was taken out. 30 parts of ion-exchanged water was added to the recovered organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, separated into liquids, and the organic layer was taken out. This washing operation was repeated twice. The obtained organic layer was concentrated. To the obtained residue, 30 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. By concentrating the obtained residue, 3.48 parts of a salt represented by the formula (I-12) was obtained.
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 229.1
MASS (ESI (-) Spectrum): M - 467.1
合成例3:式(I−13)で表される塩の合成
式(I−13−a)で表される化合物5部、メタノール15部及びアセトン25部を混合し、23℃で30分間攪拌した。得られた混合溶液に、31%過酸化水素水10.5部を添加し、さらに、23℃で24時間攪拌した。得られた混合物を濃縮した。濃縮残に、クロロホルム40部及びイオン交換水20部を加えて23℃で30分間攪拌し、分液して有機層を取り出した。回収された有機層に、イオン交換水20部を加えて23℃で30分間攪拌し、分液して有機層を取り出した。この操作を3回繰り返した。得られた有機層を濃縮することにより、式(I−13−b)で表される化合物5.37部を得た。
Synthesis example 3: Synthesis of salt represented by formula (I-13)
5 parts of the compound represented by the formula (I-13-a), 15 parts of methanol and 25 parts of acetone were mixed and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the obtained mixed solution, 10.5 parts of 31% hydrogen peroxide solution was added, and the mixture was further stirred at 23 ° C. for 24 hours. The resulting mixture was concentrated. 40 parts of chloroform and 20 parts of ion-exchanged water were added to the concentrated residue, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes and separated to remove the organic layer. To the recovered organic layer, 20 parts of ion-exchanged water was added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, separated into liquids, and the organic layer was taken out. This operation was repeated 3 times. By concentrating the obtained organic layer, 5.37 parts of the compound represented by the formula (I-13-b) was obtained.
式(I−13−b)で表される化合物5.4部及びテトラヒドロフラン30部を混合し、23℃で30分間攪拌した。得られた混合溶液に、式(I−13−d)で表される化合物5.1部を添加した後、次いで、式(I−13−c)で表される化合物5.1部を添加し、23℃で2時間攪拌した。得られた混合物に、1N塩酸14.45部を加えて23℃で30分間攪拌し、分液して水層を取り出した。回収された水層に、t−ブチルメチルエーテル30部を加えて23℃で30分間攪拌し、分液して水層を取り出した。回収された水層に、クロロホルム30部を加えて23℃で30分間攪拌し、分液して有機層を取り出した。得られた有機層を濃縮することにより、式(I−13−e)で表される塩4.15部を得た。
式(I−9−e)で表される塩4部、クロロホルム60部、式(I−13−e)で表される塩3.5部及びイオン交換水30部を混合し、23℃で12時間攪拌した。得られた反応液を分液して有機層を取り出した。回収された有機層にイオン交換水30部を加えて23℃で30分間攪拌し、分液して有機層を取り出した。この水洗操作を2回繰り返した。得られた有機層を濃縮し、得られた残渣に、tert−ブチルメチルエーテル30部を加えて攪拌し、上澄み液を除去した。得られた残渣を濃縮することにより、式(I−13)で表される塩3.49部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 291.1
MASS(ESI(−)Spectrum):M− 339.1
5.4 parts of the compound represented by the formula (I-13-b) and 30 parts of tetrahydrofuran were mixed and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the obtained mixed solution, 5.1 part of the compound represented by the formula (I-13-d) was added, and then 5.1 part of the compound represented by the formula (I-13-c) was added. Then, the mixture was stirred at 23 ° C. for 2 hours. 14.45 parts of 1N hydrochloric acid was added to the obtained mixture, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, separated and the aqueous layer was taken out. To the recovered aqueous layer, 30 parts of t-butyl methyl ether was added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, separated into liquids, and the aqueous layer was taken out. To the recovered aqueous layer, 30 parts of chloroform was added, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, separated into liquids, and the organic layer was taken out. By concentrating the obtained organic layer, 4.15 parts of a salt represented by the formula (I-13-e) was obtained.
Mix 4 parts of the salt represented by the formula (I-9-e), 60 parts of chloroform, 3.5 parts of the salt represented by the formula (I-13-e) and 30 parts of ion-exchanged water at 23 ° C. The mixture was stirred for 12 hours. The obtained reaction solution was separated and the organic layer was taken out. 30 parts of ion-exchanged water was added to the recovered organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, separated into liquids, and the organic layer was taken out. This washing operation was repeated twice. The obtained organic layer was concentrated, 30 parts of tert-butyl methyl ether was added to the obtained residue, and the mixture was stirred to remove the supernatant. By concentrating the obtained residue, 3.49 parts of a salt represented by the formula (I-13) was obtained.
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 291.1
MASS (ESI (-) Spectrum): M - 339.1
合成例4:式(I−14)で表される塩の合成
式(I−10−e)で表される塩3.9部、クロロホルム60部、式(I−13−e)で表される塩3.5部及びイオン交換水30部を混合し、23℃で12時間攪拌した。得られた反応液を分液して有機層を取り出した。回収された有機層にイオン交換水30部を加えて23℃で30分間攪拌し、分液して有機層を取り出した。この水洗操作を2回繰り返した。得られた有機層を濃縮し、得られた残渣に、tert−ブチルメチルエーテル30部を加えて攪拌し、上澄み液を除去した。得られた残渣を濃縮することにより、式(I−14)で表される塩3.72部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 291.1
MASS(ESI(−)Spectrum):M− 323.1
Synthesis Example 4: Synthesis of salt represented by the formula (I-14)
3.9 parts of salt represented by the formula (I-10-e), 60 parts of chloroform, 3.5 parts of the salt represented by the formula (I-13-e) and 30 parts of ion-exchanged water are mixed and 23. The mixture was stirred at ° C. for 12 hours. The obtained reaction solution was separated and the organic layer was taken out. 30 parts of ion-exchanged water was added to the recovered organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, separated into liquids, and the organic layer was taken out. This washing operation was repeated twice. The obtained organic layer was concentrated, 30 parts of tert-butyl methyl ether was added to the obtained residue, and the mixture was stirred to remove the supernatant. By concentrating the obtained residue, 3.72 parts of a salt represented by the formula (I-14) was obtained.
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 291.1
MASS (ESI (-) Spectrum): M - 323.1
実施例2:式(I−16)で表される塩の合成
式(I−12−e)で表される塩5.2部、クロロホルム60部、式(I−13−e)で表される塩3.5部及びイオン交換水30部を混合し、23℃で12時間攪拌した。得られた反応液を分液して有機層を取り出した。回収された有機層にイオン交換水30部を加えて23℃で30分間攪拌し、分液して有機層を取り出した。この水洗操作を2回繰り返した。得られた有機層を濃縮した。得られた残渣に、tert−ブチルメチルエーテル30部を加えて攪拌し、上澄み液を除去した。得られた残渣を濃縮することにより、式(I−12)で表される塩3.98部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 291.1
MASS(ESI(−)Spectrum):M− 467.1
Example 2: Synthesis of salt represented by formula (I-16)
5.2 parts of the salt represented by the formula (I-12-e), 60 parts of chloroform, 3.5 parts of the salt represented by the formula (I-13-e) and 30 parts of ion-exchanged water are mixed and 23. The mixture was stirred at ° C. for 12 hours. The obtained reaction solution was separated and the organic layer was taken out. 30 parts of ion-exchanged water was added to the recovered organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, separated into liquids, and the organic layer was taken out. This washing operation was repeated twice. The obtained organic layer was concentrated. To the obtained residue, 30 parts of tert-butyl methyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed. By concentrating the obtained residue, 3.98 parts of a salt represented by the formula (I-12) was obtained.
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 291.1
MASS (ESI (-) Spectrum): M - 467.1
合成例5:式(I−21)で表される塩の合成
式(I−21−e)で表される塩4部、クロロホルム60部、式(I−13−e)で表される塩3.5部及びイオン交換水30部を混合し、23℃で12時間攪拌した。得られた反応液を分液して有機層を取り出した。回収された有機層にイオン交換水30部を加えて23℃で30分間攪拌し、分液して有機層を取り出した。この水洗操作を2回繰り返した。得られた有機層を濃縮し、得られた残渣に、tert−ブチルメチルエーテル30部を加えて攪拌し、上澄み液を除去した。得られた残渣を濃縮することにより、式(I−21)で表される塩3.58部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 291.1
MASS(ESI(−)Spectrum):M− 339.1
Synthesis Example 5: Synthesis of salt represented by the formula (I-21)
Mix 4 parts of the salt represented by the formula (I-21-e), 60 parts of chloroform, 3.5 parts of the salt represented by the formula (I-13-e) and 30 parts of ion-exchanged water at 23 ° C. The mixture was stirred for 12 hours. The obtained reaction solution was separated and the organic layer was taken out. 30 parts of ion-exchanged water was added to the recovered organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, separated into liquids, and the organic layer was taken out. This washing operation was repeated twice. The obtained organic layer was concentrated, 30 parts of tert-butyl methyl ether was added to the obtained residue, and the mixture was stirred to remove the supernatant. By concentrating the obtained residue, 3.58 parts of a salt represented by the formula (I-21) was obtained.
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 291.1
MASS (ESI (-) Spectrum): M - 339.1
合成例6:式(I−22)で表される塩の合成
式(I−22−e)で表される塩4.0部、クロロホルム60部、式(I−13−e)で表される塩3.5部及びイオン交換水30部を混合し、23℃で12時間攪拌した。得られた反応液を分液して有機層を取り出した。回収された有機層にイオン交換水30部を加えて23℃で30分間攪拌し、分液して有機層を取り出した。この水洗操作を2回繰り返した。得られた有機層を濃縮し、得られた残渣に、tert−ブチルメチルエーテル30部を加えて攪拌し、上澄み液を除去した。得られた残渣を濃縮することにより、式(I−22)で表される塩3.62部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 291.1
MASS(ESI(−)Spectrum):M− 337.1
Synthesis Example 6: Synthesis of salt represented by the formula (I-22)
4.0 parts of the salt represented by the formula (I-22-e), 60 parts of chloroform, 3.5 parts of the salt represented by the formula (I-13-e) and 30 parts of ion-exchanged water are mixed and 23. The mixture was stirred at ° C. for 12 hours. The obtained reaction solution was separated and the organic layer was taken out. 30 parts of ion-exchanged water was added to the recovered organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, separated into liquids, and the organic layer was taken out. This washing operation was repeated twice. The obtained organic layer was concentrated, 30 parts of tert-butyl methyl ether was added to the obtained residue, and the mixture was stirred to remove the supernatant. By concentrating the obtained residue, 3.62 parts of a salt represented by the formula (I-22) was obtained.
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 291.1
MASS (ESI (-) Spectrum): M - 337.1
樹脂(A)の合成
樹脂(A)の合成に使用した化合物(モノマー)を下記に示す。以下、これらの化合物をその式番号に応じて、「モノマー(a1−1−2)」等という。
Synthesis of Resin (A) The compounds (monomers) used for the synthesis of resin (A) are shown below. Hereinafter, these compounds will be referred to as "monomer (a1-1-2)" or the like according to the formula number.
合成例7〔樹脂A1の合成〕
モノマー(a1−1−2)、モノマー(a1−2−5)、モノマー(a2−1−1)及びモノマー(a3−1−1)を、そのモル比〔モノマー(a1−1−2):モノマー(a1−2−5):モノマー(a2−1−1):モノマー(a3−1−1)〕が5:42:32:21となるように混合し、全モノマー量の2質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量9.1×103の樹脂A1を収率97%で得た。この樹脂A1は、以下の構造単位を有するものである。
Synthesis Example 7 [Synthesis of resin A1]
The molar ratio of the monomer (a1-1-2), the monomer (a1-2-5), the monomer (a2-1-1) and the monomer (a3-1-1) [monomer (a1-1-2): Monomer (a1-2-5): Monomer (a2-1-1): Monomer (a3-1-1)] is mixed so as to be 5:42:32:21, which is 2% by mass of the total amount of monomer. Propropylene glycol monomethyl ether acetate was added to prepare a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 1 mol% and 3 mol%, respectively, based on the total amount of monomers, and these were heated at 75 ° C. for about 5 hours. bottom. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate a resin, and the resin was filtered. The obtained resin is dissolved again in propylene glycol monomethyl ether acetate, and the obtained solution is poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the reprecipitation operation of filtering the resin is performed twice, and the weight average is obtained. the resin A1 having a molecular weight of 9.1 × 10 3 was obtained in 97% yield. This resin A1 has the following structural units.
(レジスト組成物の調製)
以下に示す成分の各々を表1に示す質量部で混合して溶剤に溶解し、孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターでろ過して、レジスト組成物を調製した。
(Preparation of resist composition)
Each of the components shown below was mixed by the mass part shown in Table 1, dissolved in a solvent, and filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist composition.
<樹脂(A)>
A1:樹脂A1
<塩(I)>
I−9:式(I−9)で表される塩
I−10:式(I−10)で表される塩
I−12:式(I−12)で表される塩
I−13:式(I−13)で表される塩
I−14:式(I−14)で表される塩
I−16:式(I−16)で表される塩
I−21:式(I−21)で表される塩
I−22:式(I−22)で表される塩
<酸発生剤(B)>
B1−2:特開2006−257078号公報の実施例に従って合成
IX−1:特開2008−056668号公報の実施例に従って合成
<クエンチャー(C)>
D1:(東京化成工業(株)製)
<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 100部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20部
<Resin (A)>
A1: Resin A1
<Salt (I)>
I-9: Salt represented by the formula (I-9) I-10: Salt represented by the formula (I-10) I-12: Salt represented by the formula (I-12) I-13: Formula Salt represented by (I-13) I-14: Salt represented by formula (I-14) I-16: Salt represented by formula (I-16) I-21: Formula (I-21) Salt represented by I-22: Salt represented by formula (I-22) <acid generator (B)>
B1-2: Synthesized according to the examples of JP-A-2006-257078
IX-1: Synthesized according to the examples of JP-A-2008-0566668
<Quencher (C)>
D1: (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
<Solvent>
Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate 100 Parts Propylene Glycol Monomethyl Ether 20 Parts
<レジストパターンの製造>
表面に膜厚100nmのSiO2層が形成された12インチのシリコンウェハ上に、ヘキサメチルジシラザンを用いて120℃で60秒処理した後、レジスト組成物をプリベーク後の膜厚が240nmとなるようにスピンコートした。
レジスト組成物が塗布されたシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表1の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベークして組成物層を形成した。このようにシリコンウェハ上に形成された組成物層に、液浸露光用ArFエキシマレーザステッパー[XT:1900Gi;ASML社製、NA=0.90、Annular、σout/σin=0.75/0.40、X−Y偏光]で、ラインアンドスペースパターン(ピッチ300nm/スペース114nm)を形成するためのマスクを用いて、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを液浸露光した。なお、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、ホットプレート上にて、表1の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベークを行い、さらに2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行い、レジストパターンを得た。
<Manufacturing of resist pattern>
A 12-inch silicon wafer having two layers of SiO having a film thickness of 100 nm formed on its surface is treated with hexamethyldisilazane at 120 ° C. for 60 seconds, and then the resist composition has a film thickness of 240 nm after prebaking. Spin-coated like this.
The silicon wafer coated with the resist composition was prebaked on a direct hot plate at the temperature shown in the “PB” column of Table 1 for 60 seconds to form a composition layer. ArF excimer laser stepper for immersion exposure [XT: 1900Gi; manufactured by ASML, NA = 0.90, Annular, σout / σin = 0.75 / 0. 40, XY polarization], using a mask for forming a line-and-space pattern (pitch 300 nm / space 114 nm), the line-and-space pattern was immersed and exposed by changing the exposure amount stepwise. Ultrapure water was used as the immersion medium.
After exposure, post-exposure baking is performed on a hot plate at the temperature listed in the “PEB” column of Table 1 for 60 seconds, and further paddle development is performed for 60 seconds with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. This was performed to obtain a resist pattern.
得られたレジストパターンにおいて、パターンのスペース幅が130nmとなる露光量を実効感度とした。 In the obtained resist pattern, the exposure amount at which the space width of the pattern was 130 nm was defined as the effective sensitivity.
<ラインエッジラフネス評価(LER)>
得られたレジストパターンについて、壁面の凹凸の振れ幅を走査型電子顕微鏡で観察し測定した。この振れ幅をLER(nm)として表2に示した。
<Line edge roughness evaluation (LER)>
With respect to the obtained resist pattern, the swing width of the unevenness of the wall surface was observed and measured with a scanning electron microscope. This swing width is shown in Table 2 as LER (nm).
上記の結果から、本発明のレジスト組成物によれば、良好なラインエッジラフネスでレジストパターンを製造できることがわかる。 From the above results, it can be seen that the resist composition of the present invention can produce a resist pattern with good line edge roughness.
本発明のレジスト組成物によれば、良好なラインエッジラフネスのレジストパターンを製造することができるため、半導体の微細加工に好適であり、産業上有用である。 According to the resist composition of the present invention, a resist pattern having good line edge roughness can be produced, which is suitable for microfabrication of semiconductors and is industrially useful.
Claims (9)
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層をArFエキシマレーザにより液浸露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、及び
(5)加熱後の組成物層をネガ型現像液により現像する工程、
を含むネガ型レジストパターンの製造方法。
[式(I)中、
Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数2〜18のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数7〜18のアリールカルボニルオキシ基又は炭素数2〜18のアルコキシカルボニルオキシ基を有していてもよい炭素数6〜14のアリール基を表す。
X1及びX2は、共に、メチレン基を表す。
R1は、置換基を有してもよい炭素数1〜18の炭化水素基を表す。
Q1及びQ2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Lb1は、炭素数1〜24の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は−O−又は−CO−に置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよいメチル基又は置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH2−は−O−、−SO2−又は−CO−に置き換わっていてもよい。但し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子2つが、酸素原子に置換され、当該2つの酸素原子が炭素数1〜8のアルカンジイル基と一緒になってフッ素原子を含んでもよいケタール環を形成する場合も含む。] (1) A step of applying a resist composition containing a salt represented by the formula (I) and a resin containing a structural unit having an acid unstable group onto a substrate.
(2) A step of drying the applied composition to form a composition layer,
(3) A step of immersion exposure of the composition layer with an ArF excimer laser.
(4) A step of heating the composition layer after exposure, and (5) A step of developing the composition layer after heating with a negative developer.
A method for producing a negative resist pattern including.
[In formula (I),
Ar 1 and Ar 2 are independently hydroxy groups, alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, alkylcarbonyloxy groups having 2 to 18 carbon atoms, arylcarbonyloxy groups having 7 to 18 carbon atoms, or 2 to 18 carbon atoms, respectively. Represents an aryl group having 6 to 14 carbon atoms which may have an alkoxycarbonyloxy group of.
Both X 1 and X 2 represent a methylene group.
R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent.
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
L b1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, and -CH 2- contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with -O- or -CO-, and the saturated hydrocarbon may be replaced. The hydrogen atom contained in the hydrogen group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
Y represents a methyl group which may have a substituent or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and is contained in the alicyclic hydrocarbon group. CH 2 - is -O -, - SO 2 - or -CO- may be replaced with. However, two hydrogen atoms contained in the alicyclic hydrocarbon group may be replaced with oxygen atoms, and the two oxygen atoms may contain a fluorine atom together with an alcandiyl group having 1 to 8 carbon atoms. It also includes the case of forming a ring. ]
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