JP7285284B2 - レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法 - Google Patents

レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7285284B2
JP7285284B2 JP2021117843A JP2021117843A JP7285284B2 JP 7285284 B2 JP7285284 B2 JP 7285284B2 JP 2021117843 A JP2021117843 A JP 2021117843A JP 2021117843 A JP2021117843 A JP 2021117843A JP 7285284 B2 JP7285284 B2 JP 7285284B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
formula
carbon atoms
structural unit
represented
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021117843A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021181443A (ja
Inventor
達郎 増山
優一 向井
幸司 市川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Publication of JP2021181443A publication Critical patent/JP2021181443A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7285284B2 publication Critical patent/JP7285284B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

本発明は、レジスト組成物及び該レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法
等に関する。
特許文献1には、下記化合物に由来する構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物
が記載されている。
Figure 0007285284000001
特許文献2には、下記化合物に由来する構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物
が記載されている。
Figure 0007285284000002
特許文献3には、下記化合物に由来する構造単位を含む樹脂を含有するレジスト組成物
が記載されている。
Figure 0007285284000003
特開2008-268740号公報 特開平11-24274号公報 特開2014-112158号公報
上記の樹脂を含有するレジスト組成物から形成されたレジストパターンは、マスクエラ
ーファクター(MEF)が必ずしも満足できない場合があった。
本発明は、以下の発明を含む。
〔1〕式(I)で表される化合物。
Figure 0007285284000004
[式(I)中、
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。
及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~4のアルキル基を表す。
nは、1~6の整数を表す。
Rは、炭素数1~8のアルキル基を有してもよい1-アダマンチル基又は*-CHR
を表す。*は結合位を表す。
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、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か、R及びR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3~18の2価の脂環式炭化水素基を形
成する。]
〔2〕Rは、1-アダマンチル基又はR及びRが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3~12の2価の脂環式炭化水素基である〔1〕記載の化合物。
〔3〕R及びRは、メチル基である〔1〕又は〔2〕記載の化合物。
〔4〕nは、2である〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の化合物。
〔5〕〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の化合物に由来する構造単位を含む樹脂。
〔6〕さらに、式(I)で表される化合物に由来する構造単位とは異なる酸不安定基を
有する構造単位を含む〔5〕記載の樹脂。
〔7〕式(I)で表される化合物に由来する構造単位とは異なる酸不安定基を有する構
造単位が、式(a1-1)又は式(a1-2)で表される構造単位である〔6〕記載の樹
脂。
Figure 0007285284000005
[式(a1-1)及び式(a1-2)中、
a1及びLa2は、それぞれ独立に、-O-又は-O-(CH2k1-CO-O-を表
し、k1は1~7の整数を表し、*は-CO-との結合手を表す。
a4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a6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の整数を表す。
n1は0~10の整数を表す。
n1’は0~3の整数を表す。]
〔8〕〔5〕~〔7〕のいずれかに記載の樹脂及び酸発生剤を含有するレジスト組成物

〔9〕酸発生剤が、式(B1)で表される塩である〔8〕記載のレジスト組成物。
Figure 0007285284000006
[式(B1)中、
1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。
b1は、炭素数1~24の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含
まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよく、該2価の飽和炭化
水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよいメチル基又は置換基を有していてもよい炭素数3~1
8の1価の脂環式炭化水素基を表し、該メチル基及び該1価の脂環式炭化水素基に含まれ
る-CH2-は、-O-、-SO2-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
+は、有機カチオンを表す。]
〔10〕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
〔8〕又は〔9〕に記載のレジスト組成物。
〔11〕(1)〔8〕~〔10〕のいずれかに記載のレジスト組成物を基板上に塗布す
る工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程を含むレジストパターンの製造方法。
本発明のレジスト組成物を用いることにより、良好なマスクエラーファクター(MEF
)で、レジストパターンを製造することができる。
本明細書では、特に断りのない限り、化合物の構造式の説明において「脂肪族炭化水素
基」は直鎖状又は分岐状の炭化水素基を意味し、「脂環式炭化水素基」は脂環式炭化水素
の環から価数に相当する数の水素原子を取り去った基を意味する。「芳香族炭化水素基」
は芳香環に炭化水素基が結合した基をも包含する。立体異性体が存在する場合は、全ての
立体異性体を包含する。
本明細書において「(メタ)アクリレート」とは、それぞれ「アクリレート及びメタク
リレートの少なくとも一種」を意味する。「(メタ)アクリル酸」や「(メタ)アクリロ
イル」等の表記も、同様の意味を有する。
本明細書において、「レジスト組成物の固形分」とは、レジスト組成物の総量から、後
述する溶剤(E)を除いた成分の合計を意味する。
〔化合物(I)〕
本発明の化合物は、式(I)で表される化合物(以下、「化合物(I)」という場合が
ある)である。
Figure 0007285284000007
[式(I)中、
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。
及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~4のアルキル基を表す。
nは、1~6の整数を表す。
Rは、炭素数1~8のアルキル基を有してもよい1-アダマンチル基又は*-CHR
を表す。*は結合位を表す。
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、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か、R及びR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3~18の2価の脂環式炭化水素基を形
成する。]
1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のアルキル基であり、より好ましくは、メ
チル基及びエチル基である。
1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。
1のハロゲン原子を有するアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペルフルオ
ロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチ
ル基、ペルフルオロsec-ブチル基、ペルフルオロtert-ブチル基、ペルフルオロ
ペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルクロロメチル基、ペルブロモメチル基及びペ
ルヨードメチル基等が挙げられる。
1は、水素原子又はメチル基であることが好ましい。
及びR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-ブチル基及びsec-ブチル基等が挙げられ、好ましくは、炭素数1~3の
アルキル基であり、より好ましくは、メチル基及びエチル基であり、さらに好ましくは、
メチル基である。
nは、1~4の整数であることが好ましく、1~3の整数であることがより好ましく、
1又は2であることがさらに好ましく、2であることが特に好ましい。
Rのアダマンチル基が有してもよ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
であり、より好ましくは、メチル基及びエチル基である。
及びR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-ブチル基及びsec-ブチル基等が挙げられ、好ましくは、炭素数1~3の
アルキル基であり、より好ましくは、メチル基及びエチル基であり、さらに好ましくは、
メチル基である。
及びRの脂環式炭化水素基としては、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環
式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロ
ヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化
水素基としては、例えば、アダマンチル基及びノルボルニル基等が挙げられる。R及び
の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3~12である。
及びRの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、例えば、
メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基、メチルア
ダマンチル基、シクロヘキシルメチル基、メチルシクロヘキシルメチル基、アダマンチル
メチル基、アダマンチルジメチル基、ノルボルニルメチル基等が挙げられる。
及びR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-CHR
としては、例えば、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の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは単価のシクロアルカンジイル基
である。*は-O-との結合手を表す。
Figure 0007285284000008
なお、R及びRが互いに結合して形成する脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は
、炭素数1~8のアルキル基で置換されていてもよい。この場合、酸素原子に結合する炭
素原子にはアルキル基は置換されない。
Rは、好ましくは、単環のシクロアルキル基又は1-アダマンチル基であり、より好ま
しくは、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1-アダマンチル基である。
化合物(I)は、下記式で表される化合物等及びR1に相当するメチル基が水素原子で
置き換わった化合物が挙げられる。
Figure 0007285284000009
Figure 0007285284000010
Figure 0007285284000011
Figure 0007285284000012
Figure 0007285284000013
Figure 0007285284000014
<化合物(I)の製造方法>
化合物(I)は、式(I-a)で表される化合物と式(I-b)で表される化合物とを
塩基触媒の存在下、溶媒中で、反応させることにより製造することができる。以下の式中
、R1、R2、R及びRは、上記と同義である。
Figure 0007285284000015
溶媒としては、クロロホルム、テトラヒドロフラン及びトルエンなどが挙げられる。
塩基触媒としては、ピリジン、ジメチルアミノピリジンなどが挙げられる。
式(I-b)で表される化合物としては、下記式で表される化合物等が挙げられ、市場
より容易に入手することができる。
Figure 0007285284000016
化合物(I-a)は、式(I-c)で表される化合物と式(I-d1)で表される化合
物又は式(I-d2)で表される化合物とを、触媒の存在下、溶媒中で、反応させること
により製造することができる。
Figure 0007285284000017
溶媒としては、クロロホルム、テトラヒドロフラン及びトルエンなどが挙げられる。
触媒としては、塩基触媒(例えば、ピリジン、ジメチルアミノピリジン)及び公知のエ
ステル化触媒(例えば、酸触媒やカルボジイミド触媒など)などが挙げられ、塩基触媒及
び公知のエステル化触媒を共存させてもよい。
式(I-c)で表される化合物は、例えば、以下で表される化合物などが挙げられ、市
場より容易に入手できる。
Figure 0007285284000018
式(I-d1)で表される化合物は、例えば、以下で表される化合物などが挙げられ、
市場より容易に入手できる。
Figure 0007285284000019
式(I-d2)で表される化合物は、例えば、以下で表される化合物などが挙げられ、
市場より容易に入手できる。
Figure 0007285284000020
カルボジイミド触媒としては、下記式で表される塩等が挙げられ、市場より容易に入手
することができる。
Figure 0007285284000021
〔樹脂(A)〕
本発明の樹脂は、化合物(I)に由来する構造単位(以下「構造単位(I)」という場
合がある。)を含む樹脂(以下「樹脂(A)」という場合がある。)である。樹脂(A)
は、1種の構造単位(I)を含む単独重合体でもよいし、2種以上の構造単位(I)を含
む共重合体でもよい。
樹脂(A)は、構造単位(I)のみからなるものであってもよいし、構造単位(I)以
外の構造単位を含んでいてもよい。樹脂(A)において、構造単位(I)の含有率は、樹
脂(A)の全構造単位に対して、1~100モル%であり、3~60モル%が好ましく、
5~50モル%がより好ましく、10~40モル%がさらに好ましい。
樹脂(A)は、構造単位(I)以外に、さらに、酸不安定基を含有することが好ましく
、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
樹脂であることが好ましい。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、親水性基(例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基)を形成する基を
意味する。
樹脂(A)は、さらに、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。
<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。構造単位(a1)に含まれる酸不安定基としては、下記の基
(1)及び/又は基(2)が好ましい。
Figure 0007285284000022
[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。]
Figure 0007285284000023
[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及びXとともに炭素数3~20の2価の複素
環基を形成し、該炭化水素基及び該2価の複素環基に含まれる-CH2-は、-O-又は
-S-で置き換わってもよい。
Xは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
*は結合手を表す。]
a1~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。
a1~Ra3の脂環式炭化水素基としては、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式
の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘ
プチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水
素基としては、例えば、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下
記の基(*は結合手を表す。)等が挙げられる。Ra1~Ra3の脂環式炭化水素基は、好ま
しくは炭素数3~16である。
Figure 0007285284000024
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、例えば、メチルシクロヘ
キシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基、メチルアダマンチル基、
シクロヘキシルメチル基、メチルシクロヘキシルメチル基、アダマンチルメチル基、ノル
ボルニルメチル基等が挙げられる。
naは、好ましくは0である。
a1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、例えば、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の脂環式炭化水素基である。*は-O-との結合手を表す。
Figure 0007285284000025
a1'~Ra3'の炭化水素基としては、例えば、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-エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
a2'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。
Figure 0007285284000026
式(1)で表される基としては、例えば、1,1-ジアルキルアルコキシカルボニル基
(式(1)中において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。
a1'及びRa2'のうち、少なくとも1つは水素原子であることが好ましい。
式(2)で表される基の具体例としては、以下の基が挙げられる。*は結合手を表す。
Figure 0007285284000027
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。
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(a
1-1)で表される構造単位及び式(a1-2)で表される構造単位を、それぞれ構造単
位(a1-0)、構造単位(a1-1)及び構造単位(a1-2)と、構造単位(a1-
0)を誘導するモノマー、構造単位(a1-1)を誘導するモノマー及び構造単位(a1
-2)を誘導するモノマーを、それぞれモノマー(a1-0)、モノマー(a1-1)及
びモノマー(a1-2)という場合がある。
Figure 0007285284000028
[式(a1-0)中、
a01は、酸素原子又は-O-(CH2k01-CO-O-を表し、k01は1~7の
整数を表し、*はカルボニル基との結合手を表す。
a01は、水素原子又はメチル基を表す。
a02、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。]
Figure 0007285284000029
[式(a1-1)及び式(a1-2)中、
a1及びLa2は、それぞれ独立に、-O-又は-O-(CH2k1-CO-O-を表
し、k1は1~7の整数を表し、*は-CO-との結合手を表す。
a4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
a6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の整数を表す。
n1は0~10の整数を表す。
n1’は0~3の整数を表す。]
a01は、好ましくは、酸素原子又は-O-(CH2k01-CO-O-であり(但し
k01は、好ましくは1~4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。
a02、Ra03及びRa04のアルキル基、脂環式炭化水素基及びこれらを組み合わせた基
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。
a02、Ra03及びRa04のアルキル基は、好ましくは炭素数1~6のアルキル基である

a02、Ra03及びRa04の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3~8、より好まし
くは3~6の脂肪族炭化水素基である。
アルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基は、これらアルキル基と脂環式炭化
水素基とを組み合わせた合計炭素数が、18以下であることが好ましい。このような基と
しては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボル
ニル基、メチルアダマンチル基、シクロヘキシルメチル基、メチルシクロへキシルメチル
基、アダマンチルメチル基、ノルボルニルメチル基等が挙げられる。
a02及びRa03は、好ましくは炭素数1~6のアルキル基であり、より好ましくはメチ
ル基又はエチル基である。
a04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。
a1及びLa2は、好ましくは、-O-又は-O-(CH2k1’-CO-O-であり
(但し、k1’は、1~4の整数であり、好ましくは1である)、より好ましくは-O-
である。
a4及びRa5は、好ましくはメチル基である。
a6及びRa7のアルキル基、脂環式炭化水素基及びこれらを組み合わせることにより形
成される基は、式(1)のRa1~Ra3で挙げた基と同様の基が挙げられる。
a6及びRa7のアルキル基は、好ましくは炭素数1~6のアルキル基である。
a6及びRa7の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3~8、より好ましくは3~6
の脂環式炭化水素基以下である。
m1は、好ましくは0~3の整数、より好ましくは0又は1である。
n1は、好ましくは0~3の整数、より好ましくは0又は1である。
n1’は好ましくは0又は1である。
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が好ましく、式(a1-0-1)~式(a1-0-10)
のいずれかで表される構造単位がより好ましい。
Figure 0007285284000030
上記の構造単位において、Ra01に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単
位も、構造単位(a1-0)の具体例として挙げることができる。
モノマー(a1-1)としては、例えば、特開2010-204646号公報に記載さ
れたモノマーが挙げられる。中でも、式(a1-1-1)~式(a1-1-8)のいずれ
かで表されるモノマーが好ましく、式(a1-1-1)~式(a1-1-4)のいずれか
で表されるモノマーがより好ましい。
Figure 0007285284000031
モノマー(a1-2)としては、1-メチルシクロペンタン-1-イル(メタ)アクリ
レート、1-エチルシクロペンタン-1-イル(メタ)アクリレート、1-メチルシクロ
ヘキサン-1-イル(メタ)アクリレート、1-エチルシクロヘキサン-1-イル(メタ
)アクリレート、1-エチルシクロヘプタン-1-イル(メタ)アクリレート、1-エチ
ルシクロオクタン-1-イル(メタ)アクリレート、1-イソプロピルシクロペンタン-
1-イル(メタ)アクリレート、1-イソプロピルシクロヘキサン-1-イル(メタ)ア
クリレート等が挙げられる。式(a1-2-1)~式(a1-2-12)のいずれかで表
されるモノマーが好ましく、式(a1-2-3)、式(a1-2-4)、式(a1-2-
9)又は式(a1-2-10)で表されるモノマーがより好ましく、式(a1-2-3)
又は式(a1-2-9)で表されるモノマーがさらに好ましい。
Figure 0007285284000032
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。
また、構造単位(a1)としては、例えば、以下で表される式(a1-3-1)~式(
a1-3-7)、式(a1-4-1)~式(a1-4-8)で表される構造単位も挙げら
れる。
Figure 0007285284000033
Figure 0007285284000034
樹脂(A)が上記構造単位を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対し
て、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。
式(2)で表される基を有する(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造単位として
は、式(a1-5)で表される構造単位(以下「構造単位(a1-5)」という場合があ
る)も挙げられる。
Figure 0007285284000035
式(a1-5)中、
a8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。
a1は、単結合又は*-(CH2h3-CO-L54-を表し、h3は1~4の整数を表
し、*は、L51との結合手を表す。
51、L52、L53及びL54は、それぞれ独立に、-O-又は-S-を表す。
s1は、1~3の整数を表す。
s1’は、0~3の整数を表す。
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、フッ素原子が好ましい。
ハロゲン原子を有してもよい炭素数1~6のアルキル基としては、メチル基、エチル基
、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、フルオロ
メチル基及びトリフルオロメチル基が挙げられる。
式(a1-5)においては、Ra8は、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基が
好ましい。
51は、酸素原子が好ましい。
52及びL53は、一方が-O-、他方が-S-であることが好ましい。
s1は、1が好ましい。
s1’は、0~2の整数が好ましい。
a1は、単結合又は*-CH2-CO-O-が好ましい。*はL51との結合手を表す。
構造単位(a1-5)を導くモノマーとしては、例えば、特開2010-61117号
公報に記載されたモノマーが挙げられる。中でも、式(a1-5-1)~式(a1-5-
4)でそれぞれ表されるモノマーが好ましく、式(a1-5-1)又は式(a1-5-2
)で表されるモノマーがより好ましい。
Figure 0007285284000036
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
造単位に対して、1~50モル%が好ましく、3~45モル%がより好ましく、5~40
モル%がさらに好ましい。
〈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。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。
〈構造単位(a2)〉
構造単位(a2)が有するヒドロキシ基は、アルコール性ヒドロキシ基でも、フェノー
ル性ヒドロキシ基でもよい。
本発明のレジスト組成物からレジストパターンを製造するとき、露光光源としてKrF
エキシマレーザ(248nm)、電子線又はEUV(超紫外光)等の高エネルギー線を用
いる場合には、構造単位(a2)として、フェノール性ヒドロキシ基を有する構造単位(
a2)を用いることが好ましい。また、ArFエキシマレーザ(193nm)等を用いる
場合には、構造単位(a2)として、アルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2
)が好ましく、構造単位(a2-1)を用いることがより好ましい。構造単位(a2)と
しては、1種を単独で含んでいてもよく、2種以上を含んでいてもよい。
フェノール性ヒドロキシ基有する構造単位(a2)としては、式(a2-0)で表され
る構造単位(以下「構造単位(a2-0)」という場合がある。)が挙げられる。
Figure 0007285284000037
[式(a2-0)中、
a30は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数1~6のア
ルキル基を表す。
a31は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6の
アルコキシ基、炭素数2~4のアシル基、炭素数2~4のアシルオキシ基、アクリロイル
オキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
maは0~4の整数を表す。maが2以上の整数である場合、複数のRa31は互いに同
一であっても異なってもよい。]
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、n
-ペンチル基、n-ヘキシル基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子等が挙げられる。
ハロゲン原子を有してもよい炭素数1~6のアルキル基としては、トリフルオロメチル
基、ジフルオロメチル基、メチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,1-トリフルオロ
エチル基、1,1,2,2-テトラフルオロエチル基、エチル基、ペルフルオロプロピル
基、1,1,1,2,2-ペンタフルオロプロピル基、プロピル基、ペルフルオロブチル
基、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタフルオロブチル基、ブチル基、ペルフルオ
ロペンチル基、1,1,1,2,2,3,3,4,4-ノナフルオロペンチル基、n-ペ
ンチル基、n-ヘキシル基、n-ペルフルオロヘキシル基等が挙げられる。Ra30は、水
素原子又は炭素数1~4のアルキル基が好ましく、水素原子、メチル基又はエチル基がよ
り好ましく、水素原子又はメチル基がさらに好ましい。
a31のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基
、ペンチルオキシ基及びヘキシルオキシ基等が挙げられる。なかでも、炭素数1~4のア
ルコキシ基が好ましく、メトキシ基又はエトキシ基がより好ましく、メトキシ基がさらに
好ましい。
アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基が挙げられる。
アシルオキシ基としては、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ
基等が挙げられる。
maは0、1又は2が好ましく、0又は1がより好ましく、0がさらに好ましい。
構造単位(a2-0)を誘導するモノマーとしては、例えば、特開2010-2046
34号公報に記載されているモノマーが挙げられる。
中でも、構造単位(a2-0)としては、式(a2-0-1)、式(a2-0-2)、
式(a2-0-3)及び式(a2-0-4)でそれぞれ表されるものが好ましく、式(a
2-0-1)又は式(a2-0-2)で表されるものがより好ましい。
Figure 0007285284000038
構造単位(a2-0)を含む樹脂(A)は、構造単位(a2-0)を誘導するモノマー
が有するフェノール性ヒドロキシ基を保護基で保護したモノマーを用いて重合反応を行い
、その後脱保護処理することにより製造できる。ただし、脱保護処理を行う際には、構造
単位(a1)が有する酸不安定基を著しく損なわないようにして行う必要がある。このよ
うな保護基としては、アセチル基等が挙げられる。
樹脂(A)が、フェノール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2-0)を有する場合
、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、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。
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。
Figure 0007285284000039
式(a2-1)中、
a3は、-O-又は-O-(CH2k2-CO-O-を表す。
k2は1~7の整数を表す。*は-CO-との結合手を表す。
a14は、水素原子又はメチル基を表す。
a15及びRa16は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はヒドロキシ基を表す。
o1は、0~10の整数を表す。
式(a2-1)では、La3は、好ましくは、-O-、-O-(CH2f1-CO-O-
であり(前記f1は、1~4の整数である)、より好ましくは-O-である。
a14は、好ましくはメチル基である。
a15は、好ましくは水素原子である。
a16は、好ましくは水素原子又はヒドロキシ基である。
o1は、好ましくは0~3の整数、より好ましくは0又は1である。
構造単位(a2-1)としては、例えば、特開2010-204646号公報に記載さ
れたモノマーに由来する構造単位が挙げられる。式(a2-1-1)~式(a2-1-6
)のいずれかで表される構造単位が好ましく、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。
Figure 0007285284000040
樹脂(A)が構造単位(a2-1)を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単
位に対して、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。
〈構造単位(a3)〉
構造単位(a3)が有するラクトン環は、β-プロピオラクトン環、γ-ブチロラクト
ン環、δ-バレロラクトン環のような単環でもよく、単環式のラクトン環と他の環との縮
合環でもよい。好ましくは、γ-ブチロラクトン環、アダマンタンラクトン環又はγ-ブ
チロラクトン環構造を含む橋かけ環が挙げられる。
構造単位(a3)は、好ましくは、式(a3-1)、式(a3-2)、式(a3-3)
又は式(a3-4)で表される構造単位である。これらの1種を単独で含有してもよく、
2種以上を含有してもよい。
Figure 0007285284000041
[式(a3-1)中、
a4は、-O-又は-O-(CH2k3-CO-O-(k3は1~7の整数を表す。
)で表される基を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a18は、水素原子又はメチル基を表す。
a21は炭素数1~4の脂肪族炭化水素基を表す。
p1は0~5の整数を表す。p1が2以上のとき、複数のRa21は互いに同一又は相異
なる。
式(a3-2)中、
a5は、-O-又は-O-(CH2k3-CO-O-(k3は1~7の整数を表す。
)で表される基を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a19は、水素原子又はメチル基を表す。
a22は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1~4の脂肪族炭化水素基を表す。
q1は、0~3の整数を表す。q1が2以上のとき、複数のRa22は互いに同一又は相
異なる。
式(a3-3)中、
a6は、-O-又は-O-(CH2k3-CO-O-(k3は1~7の整数を表す。
)で表される基を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
a20は、水素原子又はメチル基を表す。
a23は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1~4の脂肪族炭化水素基を表す。
r1は、0~3の整数を表す。r1が2以上のとき、複数のRa23は互いに同一又は相
異なる。
式(a3-4)中、
a24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。
a25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。
w1は、0~3の整数を表す。w1が2以上のとき、複数のRa25は互いに同一又は
相異なる。
a7は、-O-、-O-La8-O-、-O-La8-CO-O-、-O-La8-C
O-O-La9-CO-O-又は-O-La8-O-CO-La9-O-を表す。
*はカルボニル基との結合手を表す。
a8及びLa9は、互いに独立に、炭素数1~6のアルカンジイル基を表す。]
a21、Ra22、Ra23及びRa25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。
a24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。
a24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のアルキル基であり、より好ましくはメチ
ル基又はエチル基である。
a24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。
a8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。
式(a3-1)~式(a3-3)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の整数である*-O-(CH2k3-CO-O-で表され
る基、より好ましくは-O-及び、*-O-CH2-CO-O-、さらに好ましくは酸素
原子である。
a18~Ra21は、好ましくはメチル基である。
a22及びRa23は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基
である。
p1、q1及びr1は、それぞれ独立に、好ましくは0~2の整数であり、より好まし
くは0又は1である。
式(a3-4)において、
a24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。
a7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-C24-CO-O-である。
RRa25は、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
w1は、好ましくは0~2の整数であり、より好ましくは0又は1である。
特に、式(a3-4)は、式(a3-4)’が好ましい。
Figure 0007285284000042
(式中、Ra24、La7は、上記と同じ意味を表す。)
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201
2-41274号公報に記載されたモノマーが挙げられる。構造単位(a3)としては、
式(a3-1-1)~式(a3-1-4)、式(a3-2-1)~式(a3-2-4)、
式(a3-3-1)~式(a3-3-4)及び式(a3-4-1)~式(a3-4-12
)のいずれかで表される構造単位が好ましく、式(a3-1-1)、式(a3-1-2)
、式(a3-2-3)~式(a3-2-4)及び式(a3-4-1)~式(a3-4-1
2)のいずれかで表される構造単位がより好ましく、式(a3-4-1)~式(a3-4
-12)のいずれかで表される構造単位がさらに好ましく、式(a3-4-1)~式(a
3-4-6)のいずれかで表される構造単位がさらにより好ましい。
Figure 0007285284000043
Figure 0007285284000044
以下の式(a3-4-1)~式(a3-4-12)で表される構造単位においては、R
a24に相当するメチル基が水素原子に置き換わった化合物も、構造単位(a3-4)の具
体例として挙げることができる。
Figure 0007285284000045
Figure 0007285284000046
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。
また、構造単位(a3-1)、構造単位(a3-2)、構造単位(a3-3)及び構造
単位(a3-4)の含有率は、それぞれ、樹脂(A)の全構造単位に対して、5~60モ
ル%が好ましく、5~50モル%がより好ましく、10~50モル%がさらに好ましい。
<その他の構造単位(t)>
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
を有する構造単位(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)>
構造単位(a4)は以下で表される。
Figure 0007285284000047
[式(a4)中、
a41は、水素原子又はメチル基を表す。
a42は、炭素数1~24のフッ素原子を有する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。]
a42の飽和炭化水素基としては、脂肪族飽和炭化水素基、脂環式飽和炭化水素基及び
これらを組み合わせた基が挙げられる。脂肪族飽和炭化水素基としては、直鎖及び分岐の
アルキル基が挙げられる。脂環式飽和炭化水素基としては、単環及び多環式の脂環式炭化
水素基が挙げられる。
直鎖及び分岐のアルキル基としては、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。
単環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が挙げられる。多環の脂肪族炭化水素基
としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基(*は
結合手を表す。)等が挙げられる。
Figure 0007285284000048
脂肪族飽和炭化水素基と脂環式飽和炭化水素基とを組み合わせた基としては、アダマン
チルメチル基、ノルボルニルメチル基、ペルフルオロアダマンチルメチル基等が挙げられ
る。
a42のフッ素原子を有する飽和炭化水素基としては、ジフルオロメチル基、トリフル
オロメチル基、1,1-ジフルオロエチル基、2,2-ジフルオロエチル基、2,2,2
-トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,2,2-テトラフルオロプロ
ピル基、1,1,2,2,3,3-ヘキサフルオロプロピル基、ペルフルオロエチルメチ
ル基、1-(トリフルオロメチル)-1,2,2,2-テトラフルオロエチル基、1-(
トリフルオロメチル)-2,2,2-トリフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、
1,1,2,2-テトラフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3-ヘキサフルオロブ
チル基、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタフルオロブチル基、ペルフルオロブチ
ル基、1,1-ビス(トリフルオロ)メチル-2,2,2-トリフルオロエチル基、2-
(ペルフルオロプロピル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタフルオロ
ペンチル基、ペルフルオロペンチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-デカ
フルオロペンチル基、1,1-ビス(トリフルオロメチル)-2,2,3,3,3-ペン
タフルオロプロピル基、2-(ペルフルオロブチル)エチル基、1,1,2,2,3,3
,4,4,5,5-デカフルオロヘキシル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5
,6,6-ドデカフルオロヘキシル基、ペルフルオロペンチルメチル基及びペルフルオロ
ヘキシル基等のフッ化アルキル基;ペルフルオロシクロヘキシル基、ペルフルオロアダマ
ンチル基等のフッ素原子を有する脂環式炭化水素基が挙げられる。
構造単位(a4)としては、例えば、式(a4-0)~式(a4-3)のいずれかで表
される構造単位(以下「構造単位(a4-0)~構造単位(a4-3)」という場合があ
る)が好ましい。
Figure 0007285284000049
[式(a4-0)中、
f1は、水素原子又はメチル基を表す。
f2は、炭素数1~20のフッ素原子を有する飽和炭化水素基を表す。]
f2の飽和炭化水素基及びフッ素原子を有する飽和炭化水素基は、Ra42で例示したも
のと同様の基が挙げられる。
構造単位(a4-0)としては、以下に示す構造単位及びRf1に相当するメチル基が
水素原子で置き換わった構造単位が挙げられる。
Figure 0007285284000050

Figure 0007285284000051
Figure 0007285284000052
[式(a4-1)中、
f3は、水素原子又はメチル基を表す。
3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。
f4は、炭素数1~20のフッ素原子を有する飽和炭化水素基を表す。
ただし、L3及びRf4の合計炭素数の上限は21である。]
3の2価の飽和炭化水素基としては、脂肪族飽和炭化水素基、脂環式飽和炭化水素基
及びこれらを組み合わせた基が挙げられる。この脂肪族飽和炭化水素は、直鎖又は分岐の
アルカンジイル基が挙げられる。脂環式飽和炭化水素基としては、単環及び多環の脂環式
炭化水素基が挙げられる。
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、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。
2価の脂環式飽和炭化水素基としては、上述した1価の脂環式炭化水素基から水素原子
を1つ取り除いた基が挙げられる。
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た基
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
を表わす。
Figure 0007285284000053
f4の飽和炭化水素基及びフッ素原子を有する飽和炭化水素基は、Ra42で例示したも
のと同様の基が挙げられる。
構造単位(a4-1)としては、以下に示す構造単位及びRf3に相当するメチル基が
水素原子で置き換わった構造単位が挙げられる。
Figure 0007285284000054
Figure 0007285284000055
[式(a4-2)中、
f5は、水素原子又はメチル基を表す。
4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。
f6は、炭素数1~20のフッ素原子を有する飽和炭化水素基を表す。
ただし、L4及びRf6の合計炭素数の上限は21である。]
4の2価の飽和炭化水素基は、L3で例示したものと同様の基が挙げられる。
f6の飽和炭化水素基及びフッ素原子を有する飽和炭化水素基は、Ra42で例示したも
のと同様の基が挙げられる。
の飽和炭化水素基としては、炭素数2~4のアルカンジイル基が好ましく、エチレ
ン基がより好ましい。
構造単位(a4-2)としては、以下に示す構造単位及びRf5に相当するメチル基が
水素原子で置き換わった構造単位が挙げられる。
Figure 0007285284000056
Figure 0007285284000057
[式(a4-3)中、
f7は、水素原子又はメチル基を表す。
5は、炭素数1~6のアルカンジイル基を表す。
f13は、フッ素原子を有していてもよい炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基を表
す。
f12は、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
f14は、フッ素原子を有していてもよい炭素数1~17の飽和炭化水素基を表す。
但し、Af13及びAf14の少なくとも1つは、フッ素原子を有し、L5、Af13及びAf14
の合計炭素数の上限は20である。]
5のアルカンジイル基としては、L3の2価の飽和炭化水素基におけるアルカンジイル
基で例示したものと同様の基が挙げられる。
f13の2価の飽和炭化水素基は、L3の2価の飽和炭化水素基で例示したものと同様の
基が挙げられる。
f13のフッ素原子を有していてもよい飽和炭化水素基としては、好ましくはフッ素原
子を有していてもよい2価の脂肪族飽和炭化水素基及び2価の脂環式飽和炭化水素基であ
り、より好ましくはペルフルオロアルカンジイル基である。
フッ素原子を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基としては、メチレン基、エチレ
ン基、プロパンジイル基、ブタンジイル基及びペンタンジイル基等のアルカンジイル基;
ジフルオロメチレン基、ペルフルオロエチレン基、ペルフルオロプロパンジイル基、ペル
フルオロブタンジイル基及びペルフルオロペンタンジイル基等のペルフルオロアルカンジ
イル基等が挙げられる。
フッ素原子を有していてもよい2価の脂環式炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれ
を含む基でもよい。単環式の基としては、シクロヘキサンジイル基及びペルフルオロシク
ロヘキサンジイル基等が挙げられる。多環式の基としては、アダマンタンジイル基、ノル
ボルナンジイル基、ペルフルオロアダマンタンジイル基等が挙げられる。
f14の飽和炭化水素基及びフッ素原子を有していてもよい飽和炭化水素基は、Ra42
例示したものと同様の基が挙げられる。なかでも、トリフルオロメチル基、ジフルオロメ
チル基、メチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,1-トリフルオロエチル基、1,1
,2,2-テトラフルオロエチル基、エチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,1,
2,2-ペンタフルオロプロピル基、プロピル基、ペルフルオロブチル基、1,1,2,
2,3,3,4,4-オクタフルオロブチル基、ブチル基、ペルフルオロペンチル基、1
,1,1,2,2,3,3,4,4-ノナフルオロペンチル基、ペンチル基、ヘキシル基
、ペルフルオロヘキシル基、ヘプチル基、ペルフルオロヘプチル基、オクチル基及びペル
フルオロオクチル基等のフッ化アルキル基、シクロプロピルメチル基、シクロプロピル基
、シクロブチルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ペルフルオロシクロヘ
キシル基、アダマンチル基、アダマンチルメチル基、ノルボルニル基、ノルボルニルメチ
ル基、ペルフルオロアダマンチル基、ペルフルオロアダマンチルメチル基等が好ましい。
式(a4-3)において、L5は、エチレン基が好ましい。
f13の飽和炭化水素基は、炭素数1~6の脂肪族炭化水素基及び炭素数3~12の脂
環式炭化水素基を含む基が好ましく、炭素数2~3の脂肪族炭化水素基がさらに好ましい

f14の飽和炭化水素基は、炭素数3~12の脂肪族炭化水素基及び炭素数3~12の
脂環式炭化水素基を含む基が好ましく、炭素数3~10の脂肪族炭化水素基及び炭素数3
~10の脂環式炭化水素基を含む基がさらに好ましい。なかでも、Af14は、好ましくは
炭素数3~12の脂環式炭化水素基を含む基であり、より好ましくは、シクロプロピルメ
チル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基及びアダマンチル基であ
る。
構造単位(a4-3)としては、例えば、以下に示す構造単位及びRf7に相当するメ
チル基が水素原子で置き換わった構造単位が挙げられる。
Figure 0007285284000058
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。
<構造単位(a5)>
構造単位(a5)が有する非脱離炭化水素基としては、直鎖、分岐又は環状の炭化水素
基が挙げられる。なかでも、構造単位(a5)は、脂環式炭化水素基を含むことが好まし
い。
構造単位(a5)としては、例えば、式(a5-1)で表される構造単位が挙げられる

Figure 0007285284000059
[式(a5-1)中、
51は、水素原子又はメチル基を表す。
52は、炭素数3~18の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる
水素原子は炭素数1~8の脂肪族炭化水素基又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
ただし、L51との結合位置にある炭素原子に結合する水素原子は、炭素数1~8の脂肪
族炭化水素基で置換されない。
51は、単結合又は炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素
基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。]
52の脂環式炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭
化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基及び
シクロヘキシル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、アダマン
チル基及びノルボルニル基等が挙げられる。
炭素数1~8の脂肪族炭化水素基は、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、
イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、
ヘキシル基、オクチル基及び2-エチルヘキシル基等のアルキル基が挙げられる。
置換基を有した脂環式炭化水素基としては、3-ヒドロキシアダマンチル基、3-メチ
ルアダマンチル基などが挙げられる。
52は、好ましくは無置換の炭素数3~18の脂環式炭化水素基であり、より好まし
くはアダマンチル基、ノルボルニル基又はシクロヘキシル基である。
51の2価の飽和炭化水素基としては、2価の脂肪族飽和炭化水素基及び2価の脂環
式飽和炭化水素基が挙げられ、好ましくは2価の脂肪族飽和炭化水素基が挙げられる。
2価の脂肪族飽和炭化水素基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロパンジ
イル基、ブタンジイル基及びペンタンジイル基等のアルカンジイル基が挙げられる。
2価の脂環式飽和炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式
飽和炭化水素基としては、シクロペンタンジイル基及びシクロヘキサンジイル基等のシク
ロアルカンジイル基が挙げられる。多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基としては、アダ
マンタンジイル基及びノルボルナンジイル基等が挙げられる。
飽和炭化水素基に含まれるメチレン基が、酸素原子又はカルボニル基で置き換わった基
としては、例えば、式(L1-1)~式(L1-4)で表される基が挙げられる。下記式
中、*は酸素原子との結合手を表す。
Figure 0007285284000060
[式(L1-1)中、
x1は、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
x1は、炭素数1~16の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
x2は、単結合又は炭素数1~15の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
ただし、Lx1及びLx2の合計炭素数は、16以下である。
式(L1-2)中、
x3は、炭素数1~17の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
x4は、単結合又は炭素数1~16の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
ただし、Lx3及びLx4の合計炭素数は、17以下である。
式(L1-3)中、
x5は、炭素数1~15の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
x6及びLx7は、互いに独立に、単結合又は炭素数1~14の2価の脂肪族飽和炭
化水素基を表す。
ただし、Lx5~Lx7の合計炭素数は、15以下である。
式(L1-4)中、
x8及びLx9は、互いに独立に、単結合又は炭素数1~12の2価の脂肪族飽和炭
化水素基を表す。
x1は、炭素数3~15の2価の脂環式飽和炭化水素基を表す。
ただし、Lx8、Lx9及びWx1の合計炭素数は、15以下である。]
x1は、好ましくは炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基であり、より好まし
くはメチレン基又はエチレン基である。
x2は、好ましくは単結合又は炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基であり、
より好ましくは単結合である。
x3は、好ましくは炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基である。
x4は、好ましくは単結合又は炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基である。
x5は、好ましくは炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基であり、より好まし
くはメチレン基又はエチレン基である。
x6は、好ましくは単結合又は炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基であり、
より好ましくはメチレン基又はエチレン基である。
x7は、好ましくは単結合又は炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基である。
x8は、好ましくは単結合又は炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基であり、
より好ましくは単結合又はメチレン基である。
x9は、好ましくは単結合又は炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基であり、
より好ましくは単結合又はメチレン基である。
x1は、好ましくは炭素数3~10の2価の脂環式飽和炭化水素基であり、より好ま
しくはシクロヘキサンジイル基又はアダマンタンジイル基である。
式(L1-1)で表される基としては、例えば、以下に示す2価の基が挙げられる。
Figure 0007285284000061
式(L1-2)で表される基としては、例えば、以下に示す2価の基が挙げられる。
Figure 0007285284000062
式(L1-3)で表される基としては、例えば、以下に示す2価の基が挙げられる。
Figure 0007285284000063
式(L1-4)で表される基としては、例えば、以下に示す2価の基が挙げられる。
Figure 0007285284000064
51は、好ましくは単結合又は式(L1-1)で表される基である。
構造単位(a5-1)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。
Figure 0007285284000065
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。
樹脂(A)は、好ましくは、構造単位(I)と構造単位(a1)と構造単位(s)とか
らなる樹脂、すなわち、モノマー(I)とモノマー(a1)とモノマー(s)との共重合
体である。
構造単位(a1)は、好ましくは、構造単位(a1-0)、構造単位(a1-1)、構
造単位(a1-2)(好ましくはシクロヘキシル基、シクロペンチル基を有する該構造単
位)及び構造単位(a1-5)の少なくとも一種、より好ましくは構造単位(a1-1)
又は構造単位(a1-2)(好ましくはシクロヘキシル基、シクロペンチル基を有する該
構造単位)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γ-ブチロラクトン環、γ-ブチロラクトン環構造を含
む橋かけ環又はアダマンタンラクトン環で表される構造単位の少なくとも一種である。
樹脂(A)は、アダマンチル基を有するモノマーに由来する構造単位(特に、構造単位
(a1-1))を、構造単位(a1)の含有量に対して15モル%以上含有していること
が好ましい。アダマンチル基を有する構造単位の含有量が増えると、レジストパターンの
ドライエッチング耐性が向上する。
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2,5
00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。なお、重量平均分子量は、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。
〔レジスト組成物〕
本発明のレジスト組成物は、樹脂(A)及び酸発生剤(以下「酸発生剤(B)」という
場合がある)を含有する。
樹脂(A)の含有率は、レジスト組成物の固形分に対して、80質量%以上99質量%
以下が好ましい。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。
本発明のレジスト組成物は、樹脂(A)以外の樹脂を含有していることが好ましい。
本発明のレジスト組成物は、さらに、溶剤(以下「溶剤(E)」という場合がある)及
び/又はクエンチャー(以下「クエンチャー(C)」という場合がある)を含有している
ことが好ましい。
<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)のみからなる樹脂が挙げられ
る。構造単位(a4)を含む樹脂(ただし、構造単位(I)を含まない。;以下「樹脂(
X)」という場合がある。)が好ましい。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(a1)、構造単位
(a2)、構造単位(a3)、構造単位(a5)及び当技術分野で公知の化合物に由来す
る構造単位等が挙げられる。
樹脂(X)は、構造単位(t)のみから樹脂であることが好ましく、構造単位(a4)
及び又は構造単位(a5)からなる樹脂であることがより好ましい。
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)において、構造単位(a5)が含まれる場合、その含有率は、樹脂(X)の
全構造単位に対して、15モル%以上が好ましく、20モル%以上がより好ましく、25
モル%以上がさらに好ましい。
樹脂(X)の重量平均分子量は、好ましくは、6,000以上(より好ましくは7,0
00以上)、80,000以下(より好ましくは60,000以下)である。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。
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。
<酸発生剤(B)>
酸発生剤は、非イオン系とイオン系とに分類されるが、本発明のレジスト組成物の酸発
生剤(B)は、いずれを用いてもよい。非イオン系酸発生剤としては、有機ハロゲン化物
、スルホネートエステル類(例えば2-ニトロベンジルエステル、芳香族スルホネート、
オキシムスルホネート、N-スルホニルオキシイミド、スルホニルオキシケトン、ジアゾ
ナフトキノン 4-スルホネート)、スルホン類(例えばジスルホン、ケトスルホン、ス
ルホニルジアゾメタン)等が挙げられる。イオン系酸発生剤としては、オニウムカチオン
を含むオニウム塩(例えばジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニ
ウム塩)が代表的である。オニウム塩のアニオンとしては、スルホン酸アニオン、スルホ
ニルイミドアニオン、スルホニルメチドアニオン等が挙げられる。
酸発生剤(B)としては、特開昭63-26653号、特開昭55-164824号、
特開昭62-69263号、特開昭63-146038号、特開昭63-163452号
、特開昭62-153853号、特開昭63-146029号、米国特許第3,779,
778号、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、欧州特許第
126,712号等に記載の放射線によって酸を発生する化合物を使用することができる
。また、公知の方法で製造した化合物を使用してもよい。酸発生剤(B)は、1種を単独
で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
酸発生剤(B)は、好ましくはフッ素含有酸発生剤であり、より好ましくは式(B1)
で表される塩(以下「酸発生剤(B1)」という場合がある)である。
Figure 0007285284000066
[式(B1)中、
及びQは、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1~6のペルフルオロアルキル
基を表す。
b1は、炭素数1~24の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に
含まれる-CH-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよく、該2価の飽和炭
化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよいメチル基又は置換基を有していてもよい炭素数3~1
8の1価の脂環式炭化水素基を表し、該メチル基及び該1価の脂環式炭化水素基に含まれ
る-CH-は、-O-、-SO-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
は、有機カチオンを表す。]
及びQ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。
及びQは、互いに独立に、フッ素原子又はトリフルオロメチル基であることが好
ましく、ともにフッ素原子であることがより好ましい。
b1の2価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルカンジイル基、分岐状アルカンジ
イル基、単環式又は多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち
2種以上を組合せることにより形成される基でもよい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、ブタン-1,4
-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基、ヘプタン-1
,7-ジイル基、オクタン-1,8-ジイル基、ノナン-1,9-ジイル基、デカン-1
,10-ジイル基、ウンデカン-1,11-ジイル基、ドデカン-1,12-ジイル基、
トリデカン-1,13-ジイル基、テトラデカン-1,14-ジイル基、ペンタデカン-
1,15-ジイル基、ヘキサデカン-1,16-ジイル基及びヘプタデカン-1,17-
ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;
エタン-1,1-ジイル基、プロパン-1,1-ジイル基、プロパン-1,2-ジイル
基、プロパン-2,2-ジイル基、ペンタン-2,4-ジイル基、2-メチルプロパン-
1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,2-ジイル基、ペンタン-1,4-ジイル
基、2-メチルブタン-1,4-ジイル基等の分岐状アルカンジイル基;
シクロブタン-1,3-ジイル基、シクロペンタン-1,3-ジイル基、シクロヘキサ
ン-1,4-ジイル基、シクロオクタン-1,5-ジイル基等のシクロアルカンジイル基
である単環式の2価の脂環式飽和炭化水素基;
ノルボルナン-1,4-ジイル基、ノルボルナン-2,5-ジイル基、アダマンタン-
1,5-ジイル基、アダマンタン-2,6-ジイル基等の多環式の2価の脂環式飽和炭化
水素基等が挙げられる。
b1の2価の飽和炭化水素基に含まれる-CH-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。
Figure 0007285284000067
[式(b1-1)中、
b2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。
b3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、
b4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。
b5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、
b6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。
b7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。]
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。
b2は、好ましくは単結合である。
b3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。
b4は、好ましくは炭素数1~8の2価の飽和炭化水素基であり、該2価の飽和炭化
水素基に含まれる水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
b5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。
b6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。
b7は、好ましくは単結合又は炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基であり、該飽
和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよく
、該2価の飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又はカルボニル基に置き換わ
っていてもよい。
b1の2価の飽和炭化水素基に含まれる-CH-が-O-又は-CO-で置き換わ
った基としては、式(b1-1)又は式(b1-3)で表される基が好ましい。
式(b1-1)としては、式(b1-4)~式(b1-8)でそれぞれ表される基が挙
げられる。
Figure 0007285284000068
[式(b1-4)中、
b8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、
b9は、炭素数1~20の2価の飽和炭化水素基を表す。
b10は、単結合又は炭素数1~19の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和
炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい

ただし、Lb9及びLb10の合計炭素数は20以下である。
式(b1-6)中、
b11は、炭素数1~21の2価の飽和炭化水素基を表す。
b12は、単結合又は炭素数1~20の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和
炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい

ただし、Lb11及びLb12の合計炭素数は21以下である。
式(b1-7)中、
b13は、炭素数1~19の2価の飽和炭化水素基を表す。
b14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。
b15は、単結合又は炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和
炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい

ただし、Lb13~Lb15の合計炭素数は19以下である。
式(b1-8)中、
b16は、炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基を表す。
b17は、炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基を表す。
b18は、単結合又は炭素数1~17の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和
炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい

ただし、Lb16~Lb18の合計炭素数は19以下である。]
b8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。
b9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。
b10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。
b11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。
b12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。
b13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。
b14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。
b15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。
b16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。
b17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。
b18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。
式(b1-3)としては、式(b1-9)~式(b1-11)でそれぞれ表される基が
挙げられる。
Figure 0007285284000069
[式(b1-9)中、
b19は、単結合又は炭素数1~23の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和
炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
b20は、単結合又は炭素数1~23の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和
炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子、ヒドロキシ基又はアシルオキシ基に置換さ
れていてもよい。該アシルオキシ基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基
に置き換わっていてもよく、該アシルオキシ基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基に置
換されていてもよい。
ただし、Lb19及びLb20の合計炭素数は23以下である。
式(b1-10)中、
b21は、単結合又は炭素数1~21の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和
炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
b22は、単結合又は炭素数1~21の2価の飽和炭化水素基を表す。
b23は、単結合又は炭素数1~21の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和
炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、ヒドロキシ基又はアシルオキシ基に置換
されていてもよい。該アシルオキシ基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル
基に置き換わっていてもよく、該アシルオキシ基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基に
置換されていてもよい。
ただし、Lb21~Lb23の合計炭素数は21以下である。
式(b1-11)中、
b24は、単結合又は炭素数1~20の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和
炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
b25は、炭素数1~21の2価の飽和炭化水素基を表す。
b26は、単結合又は炭素数1~20の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和
炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、ヒドロキシ基又はアシルオキシ基に置換
されていてもよい。該アシルオキシ基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル
基に置き換わっていてもよく、該アシルオキシ基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基に
置換されていてもよい。
ただし、Lb24~Lb26の合計炭素数は21以下である。]
式(b1-9)から式(b1-11)においては、2価の飽和炭化水素基に含まれる水
素原子がアシルオキシ基に置換されている場合、アシルオキシ基の炭素数、エステル結合
中のCO及びOの数をも含めて、該2価の飽和炭化水素基の炭素数とする。
アシルオキシ基としては、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ
基、シクロヘキシルカルボニルオキシ基、アダマンチルカルボニルオキシ基等が挙げられ
る。
置換基を有するアシルオキシ基としては、オキソアダマンチルカルボニルオキシ基、ヒ
ドロキシアダマンチルカルボニルオキシ基、オキソシクロヘキシルカルボニルオキシ基、
ヒドロキシシクロヘキシルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
式(b1-1)で表される基のうち、式(b1-4)で表される基としては、以下のも
のが挙げられる。
Figure 0007285284000070
式(b1-1)で表される基のうち、式(b1-5)で表される基としては、以下のも
のが挙げられる。
Figure 0007285284000071
式(b1-1)で表される基のうち、式(b1-6)で表される基としては、以下のも
のが挙げられる。
Figure 0007285284000072
式(b1-1)で表される基のうち、式(b1-7)で表される基としては、以下のも
のが挙げられる。
Figure 0007285284000073
式(b1-1)で表される基のうち、式(b1-8)で表される基としては、以下のも
のが挙げられる。
Figure 0007285284000074
式(b1-2)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Figure 0007285284000075
式(b1-3)で表される基のうち、式(b1-9)で表される基としては、以下のも
のが挙げられる。
Figure 0007285284000076
式(b1-3)で表される基のうち、式(b1-10)で表される基としては、以下の
ものが挙げられる。
Figure 0007285284000077
Figure 0007285284000078
式(b1-3)で表される基のうち、式(b1-11)で表される基としては、以下の
ものが挙げられる。
Figure 0007285284000079
Figure 0007285284000080
Yで表される1価の脂環式炭化水素基としては、式(Y1)~式(Y11)で表される
基が挙げられる。
Yで表される1価の脂環式炭化水素基に含まれる-CH-が-O-、-SO-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(Y38)で表される基が挙げられる。
Figure 0007285284000081
Figure 0007285284000082
つまり、Yは、脂環式炭化水素基に含まれる水素原子2つがそれぞれ、酸素原子に置換
され、その2つの酸素原子が炭素数1~8のアルカンジイル基と一緒になってケタール環
を形成してもよいし、異なる炭素原子にそれぞれ酸素原子が結合した構造を含んでいても
よい。ただし、式(Y28)~式(Y33)等のスピロ環を構成する場合には、2つの酸
素間のアルカンジイル基は、1以上のフッ素原子を有することが好ましい。また、ケター
ル構造に含まれるアルカンジイル基のうち、酸素原子に隣接するメチレン基には、フッ素
原子が置換されていないものが好ましい。
中でも、好ましくは式(Y1)~式(Y20)、式(Y30)、式(Y31)のいずれ
かで表される基が挙げられ、より好ましくは式(Y11)、式(Y15)、式(Y16)
、式(Y19)、式(Y20)、式(Y30)又は式(Y31)で表される基が挙げられ
、さらに好ましくは式(Y11)、式(Y15)又は式(Y30)で表される基が挙げら
れる。
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3~1
6の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6~18の1価の芳香族炭化水素基、グリシジルオ
キシ基又は-(CHja-O-CO-Rb1基(式中、Rb1は、炭素数1~16の
アルキル基、炭素数3~16の1価の脂環式炭化水素基又は炭素数6~18の1価の芳香
族炭化水素基を表す。jaは、0~4の整数を表す)等が挙げられる。
Yで表される1価の脂環式炭化水素基の置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基
、炭素数1~12のアルキル基、ヒドロキシ基含有炭素数1~12のアルキル基、炭素数
3~16の1価の脂環式炭化水素基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~18の
1価の芳香族炭化水素基、炭素数7~21のアラルキル基、炭素数2~4のアシル基、グ
リシジルオキシ基又は-(CHja-O-CO-Rb1基(式中、Rb1は、炭素数
1~16のアルキル基、炭素数3~16の1価の脂環式炭化水素基又は炭素数6~18の
1価の芳香族炭化水素基を表す。jaは、0~4の整数を表す)等が挙げられる。
ヒドロキシ基含有アルキル基としては、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基等が
挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチ
ルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基
及びドデシルオキシ基等が挙げられる。
1価の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p-メチ
ルフェニル基、p-tert-ブチルフェニル基、p-アダマンチルフェニル基;トリル
基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6-
ジエチルフェニル基、2-メチル-6-エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメ
チル基及びナフチルエチル基等が挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基等が挙げられ
る。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられ
る。
Yとしては、以下のものが挙げられる。
Figure 0007285284000083
なお、Yがメチル基であり、かつLb1が炭素数1~17の2価の直鎖状又は分岐状飽
和炭化水素基である場合、Yとの結合位置にある該2価の飽和炭化水素基の-CH-は
、-O-又は-CO-に置き換わっていることが好ましい。この場合、Yのアルキル基に
含まれる-CH-は、-O-又は-CO-に置き換わらない。
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1価の脂環式炭化水素基
であり、より好ましく置換基を有していてもよいアダマンチル基であり、これらの基を構
成するメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基に置き換わっていてもよ
い。Yは、さらに好ましくはアダマンチル基、ヒドロキシアダマンチル基又はオキソアダ
マンチル基又は下記で表される基である。
Figure 0007285284000084
式(B1)で表される塩におけるスルホン酸アニオンとしては、式(B1-A-1)~
式(B1-A-46)で表されるアニオン〔以下、式番号に応じて「アニオン(B1-A
-1)」等という場合がある。〕が好ましく、式(B1-A-1)~式(B1-A-4)
、式(B1-A-9)、式(B1-A-10)、式(B1-A-24)~式(B1-A-
33)、式(B1-A-36)~式(B1-A-40)のいずれかで表されるアニオンが
より好ましい。
Figure 0007285284000085
Figure 0007285284000086
Figure 0007285284000087
Figure 0007285284000088
Figure 0007285284000089
Figure 0007285284000090
Figure 0007285284000091
ここでRi2~Ri7は、例えば、炭素数1~4のアルキル基、好ましくはメチル基又
はエチル基である。
i8は、例えば、炭素数1~12の脂肪族炭化水素基であり、好ましくは炭素数1~
4のアルキル基、炭素数5~12の1価の脂環式炭化水素基又はこれらを組合せることに
より形成される基であり、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。
は、単結合又は炭素数1~4のアルカンジイル基である。
及びQは、上記と同じである。
式(B1)で表される塩におけるスルホン酸アニオンとしては、具体的には、特開20
10-204646号公報に記載されたアニオンが挙げられる。
好ましい式(B1)で表される塩におけるスルホン酸アニオンとしては、式(B1a-
1)~式(B1a-22)でそれぞれ表されるアニオンが挙げられる。
Figure 0007285284000092
Figure 0007285284000093
Figure 0007285284000094
なかでも、式(B1a-1)~式(B1a-3)及び式(B1a-7)~式(B1a-
16)、式(B1a-18)、式(B1a-19)、式(B1a-22)のいずれかで表
されるアニオンが好ましい。
の有機カチオンとしては、有機オニウムカチオン、例えば、有機スルホニウムカチ
オン、有機ヨードニウムカチオン、有機アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチ
オン、有機ホスホニウムカチオン等が挙げられ、好ましくは有機スルホニウムカチオン又
は有機ヨードニウムカチオンが挙げられ、より好ましくはアリールスルホニウムカチオン
が挙げられる。
式(B1)中のZは、好ましくは式(b2-1)~式(b2-4)のいずれかで表さ
れるカチオン〔以下、式番号に応じて「カチオン(b2-1)」等という場合がある。〕
である。
Figure 0007285284000095
[式(b2-1)~式(b2-4)において、
b4~Rb6は、互いに独立に、炭素数1~30の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数
3~36の1価の脂環式炭化水素基又は炭素数6~36の1価の芳香族炭化水素基を表し
、該1価の脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数1~12のア
ルコキシ基、炭素数3~12の1価の脂環式炭化水素基又は炭素数6~18の1価の芳香
族炭化水素基で置換されていてもよく、該1価の脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は
、ハロゲン原子、炭素数1~18の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数2~4のアシル基又
はグリシジルオキシ基で置換されていてもよく、該1価の芳香族炭化水素基に含まれる水
素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基又は炭素数1~12のアルコキシ基で置換されて
いてもよい。
b4とRb5とは、それらが結合する硫黄原子とともに環を形成してもよく、該環に
含まれる-CH-は、-O-、-SO-又は-CO-に置き換わってもよい。
b7及びRb8は、互いに独立に、ヒドロキシ基、炭素数1~12の1価の脂肪族炭
化水素基又は炭素数1~12のアルコキシ基を表す。
m2及びn2は、互いに独立に、0~5の整数を表す。
m2が2以上のとき、複数のRb7は同一であっても異なってもよく、n2が2以上の
とき、複数のRb8は同一であっても異なってもよい。
b9及びRb10は、互いに独立に、炭素数1~36の1価の脂肪族炭化水素基又は
炭素数3~36の1価の脂環式炭化水素基を表す。
b9とRb10とは、それらが結合する硫黄原子とともに環を形成してもよく、該環
に含まれる-CH-は、-O-、-SO-又は-CO-に置き換わってもよい。
b11は、水素原子、炭素数1~36の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数3~36の
1価の脂環式炭化水素基又は炭素数6~18の1価の芳香族炭化水素基を表す。
b12は、炭素数1~12の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数3~18の1価の脂環
式炭化水素基又は炭素数6~18の1価の芳香族炭化水素基を表し、該1価の脂肪族炭化
水素に含まれる水素原子は、炭素数6~18の1価の芳香族炭化水素基で置換されていて
もよく、該1価の芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1~12のアルコキシ
基又は炭素数1~12のアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
b11とRb12とは、一緒になってそれらが結合する-CH-CO-を含む環を形
成していてもよく、該環に含まれる-CH-は、-O-、-SO-又は-CO-に置き
換わってもよい。
b13~Rb18は、互いに独立に、ヒドロキシ基、炭素数1~12の1価の脂肪族
炭化水素基又は炭素数1~12のアルコキシ基を表す。
b31は、-S-又は-O-を表す。
o2、p2、s2、及びt2は、互いに独立に、0~5の整数を表す。
q2及びr2は、互いに独立に、0~4の整数を表す。
u2は、0又は1を表す。
o2が2以上のとき、複数のRb13は同一であっても異なってもよく、p2が2以上
のとき、複数のRb14は同一であっても異なってもよく、q2が2以上のとき、複数の
b15は同一であっても異なってもよく、r2が2以上のとき、複数のRb16は同一
であっても異なってもよく、s2が2以上のとき、複数のRb17は同一であっても異な
ってもよく、t2が2以上のとき、複数のRb18は同一であっても異なってもよい。]
1価の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピ
ル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基
、オクチル基及び2-エチルヘキシル基のアルキル基が挙げられる。中でも、Rb9~R
b12の1価の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数1~12である。
1価の脂環式炭化水素基は、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の1価の脂環
式炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロ
へキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基等のシクロアルキル
基が挙げられる。多環式の1価の脂環式炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、ア
ダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基等が挙げられる。
Figure 0007285284000096
中でも、Rb9~Rb12の1価の脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3~18
であり、より好ましくは4~12である。
水素原子が脂肪族炭化水素基で置換された1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、
メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、2-アルキルアダマンタン-2-
イル基、メチルノルボルニル基、イソボルニル基等が挙げられる。水素原子が1価の脂肪
族炭化水素基で置換された1価の脂環式炭化水素基においては、1価の脂環式炭化水素基
と1価の脂肪族炭化水素基との合計炭素数が好ましくは20以下である。
1価の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、
メシチル基、p-エチルフェニル基、p-tert-ブチルフェニル基、p-シクロへキ
シルフェニル基、p-アダマンチルフェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、フェナン
トリル基、2,6-ジエチルフェニル基、2-メチル-6-エチルフェニル基等のアリー
ル基が挙げられる。
1価の芳香族炭化水素基に、1価の脂肪族炭化水素基又は1価の脂環式炭化水素基が含
まれる場合は、炭素数1~18の1価の脂肪族炭化水素基又は炭素数3~18の1価の脂
環式炭化水素基が好ましい。
水素原子がアルコキシ基で置換された1価の芳香族炭化水素基としては、p-メトキシ
フェニル基等が挙げられる。
水素原子が芳香族炭化水素基で置換された1価の脂肪族炭化水素基としては、ベンジル
基、フェネチル基、フェニルプロピル基、トリチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチ
ル基等のアラルキル基が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチ
ルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基
及びドデシルオキシ基等が挙げられる。
アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられ
る。
アルキルカルボニルオキシ基としては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニル
オキシ基、n-プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n-ブ
チルカルボニルオキシ基、sec-ブチルカルボニルオキシ基、tert-ブチルカルボ
ニルオキシ基、ペンチルカルボニルオキシ基、ヘキシルカルボニルオキシ基、オクチルカ
ルボニルオキシ基及び2-エチルヘキシルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
b4とRb5とがそれらが結合している硫黄原子とともに形成してもよい環は、単環
式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよい。この
環としては、炭素数3~18の環が挙げられ、好ましくは炭素数4~18の環が挙げられ
る。また、硫黄原子を含む環としては、3員環~12員環が挙げられ、好ましくは3員環
~7員環が挙げられ、具体的には下記の環が挙げられる。
Figure 0007285284000097
b9とRb10とがそれらが結合している硫黄原子とともに形成する環は、単環式、
多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよい。この環と
しては、3員環~12員環が挙げられ、好ましくは3員環~7員環が挙げられ、例えば、
チオラン-1-イウム環(テトラヒドロチオフェニウム環)、チアン-1-イウム環、1
,4-オキサチアン-4-イウム環等が挙げられる。
b11とRb12とが一緒になって形成する環は、単環式、多環式、芳香族性、非芳
香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよい。この環としては、3員環~12員
環が挙げられ、好ましくは3員環~7員環が挙げられ、例えば、オキソシクロヘプタン環
、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環、オキソアダマンタン環等が挙げられ
る。
カチオン(b2-1)~カチオン(b2-4)の中で、好ましくはカチオン(b2-1
)が挙げられる。
カチオン(b2-1)としては、以下のカチオンが挙げられる。
Figure 0007285284000098
Figure 0007285284000099
Figure 0007285284000100
カチオン(b2-2)としては、以下のカチオンが挙げられる。
Figure 0007285284000101
カチオン(b2-3)としては、以下のカチオンが挙げられる。
Figure 0007285284000102
カチオン(b2-4)のとしては、以下のカチオンが挙げられる。
Figure 0007285284000103
酸発生剤(B1)は、上述のスルホン酸アニオン及び上述の有機カチオンの組合せであ
り、これらは任意に組合せることができる。酸発生剤(B1)としては、好ましくは式(
B1a-1)~式(B1a-3)及び式(B1a-7)~式(B1a-15)のいずれか
で表されるアニオンとカチオン(b2-1)又はカチオン(b2-3)との組合せが挙げ
られる。
酸発生剤(B1)としては、好ましくは式(B1-1)~式(B1-40)でそれぞれ
表されるものが挙げられ、好ましくはアリールスルホニウムカチオンを含む式(B1-1
)、式(B1-2)、式(B1-3)、式(B1-5)、式(B1-6)、式(B1-7
)、式(B1-11)、式(B1-12)、式(B1-13)、式(B1-14)、式(
B1-13)、式(B1-20)、式(B1-21)、式(B1-23)、式(B1-2
4)、式(B1-25)、式(B1-26)、式(B1-29)、式(B1-31)、式
(B1-32)、式(B1-33)、式(B1-34)、式(B1-35)、式(B1-
36)、式(B1-37)、式(B1-38)、式(B1-39)又は式(B1-40)
でそれぞれ表されるものが挙げられる。
Figure 0007285284000104

Figure 0007285284000105
Figure 0007285284000106
Figure 0007285284000107
Figure 0007285284000108
Figure 0007285284000109
酸発生剤(B1)の含有率は、酸発生剤(B)の総量に対して、30質量%以上100
質量%以下であることが好ましく、50質量%以上100質量%以下であることがより好
ましく、実質的に酸発生剤(B1)のみであることがさらに好ましい。
酸発生剤(B)の含有量は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1質量部以
上(より好ましくは3質量部以上)、好ましくは30質量部以下(より好ましくは25質
量部以下)である。本発明のレジスト組成物は、酸発生剤(B)の1種を含有してもよく
、複数種を含有してもよい。
〈溶剤(E)〉
溶剤(E)の含有率は、通常、レジスト組成物中90質量%以上、好ましくは92質量
%以上、より好ましくは94質量%以上であり、99.9質量%以下、好ましくは99質
量%以下である。溶剤(E)の含有率は、例えば液体クロマトグラフィー又はガスクロマ
トグラフィー等の公知の分析手段で測定できる。
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。
〈クエンチャー(C)〉
本発明のレジスト組成物は、クエンチャー(以下「クエンチャー(C)」という場合が
ある)を含有していてもよい。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(B)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〉
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。
具体的には、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、特に好ましくは2,6-ジイソプロ
ピルアニリンが挙げられる。
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。
〈酸性度の弱い酸を発生する塩〉
酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩における酸性度は酸解離定
数(pKa)で示される。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は
、該塩から発生する酸のpKaが、通常-3<pKaの塩であり、好ましくは-1<pK
a<7の塩であり、より好ましくは0<pKa<5の塩である。酸発生剤から発生する酸
よりも弱い酸を発生する塩としては、下記式で表される塩、式(D)で表される弱酸分子
内塩、並びに特開2012-229206号公報、特開2012-6908号公報、特開
2012-72109号公報、特開2011-39502号公報及び特開2011-19
1745号公報記載の塩が挙げられる。
Figure 0007285284000110
Figure 0007285284000111
Figure 0007285284000112
[式(D)中、
D1及びRD2は、それぞれ独立に、炭素数1~12の1価の炭化水素基、炭素数1~6
のアルコキシ基、炭素数2~7のアシル基、炭素数2~7のアシルオキシ基、炭素数2~
7のアルコキシカルボニル基、ニトロ基又はハロゲン原子を表す。
m’及びn’は、それぞれ独立に、0~4の整数を表し、m’が2以上の場合、複数の
D1は同一又は相異なり、n’が2以上の場合、複数のRD2は同一又は相異なる。]
式(D)で表される化合物におけるRD1及びRD2の炭化水素基としては、1価の脂肪族
炭化水素基、1価の脂環式炭化水素基、1価の芳香族炭化水素基及びこれらの組み合わせ
ることにより形成される基等が挙げられる。
1価の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基
、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ノニル基等
のアルキル基が挙げられる。
1価の脂環式炭化水素基としては、単環式及び多環式のいずれでもよく、飽和及び不飽
和のいずれでもよい。シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへ
キシル基、シクロノニル基、シクロドデシル基等のシクロアルキル基、ノルボニル基、ア
ダマンチル基等が挙げられる。
1価の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、2
-メチルフェニル基、3-メチルフェニル基、4-メチルフェニル基、4-エチルフェニ
ル基、4-プロピルフェニル基、4-イソプロピルフェニル基、4-ブチルフェニル基、
4-t-ブチルフェニル基、4-ヘキシルフェニル基、4-シクロヘキシルフェニル基、
アントリル基、p-アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシ
チル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6-ジエチルフェニル基、2-メチル-
6-エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
これらを組み合わせることにより形成される基としては、アルキル-シクロアルキル基
、シクロアルキル-アルキル基、アラルキル基(例えば、フェニルメチル基、1-フェニ
ルエチル基、2-フェニルエチル基、1-フェニル-1-プロピル基、1-フェニル-2
-プロピル基、2-フェニル-2-プロピル基、3-フェニル-1-プロピル基、4-フ
ェニル-1-ブチル基、5-フェニル-1-ペンチル基、6-フェニル-1-ヘキシル基
等)等が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。
アシル基としては、アセチル基、プロパノイル基、ベンゾイル基、シクロヘキサンカル
ボニル基等が挙げられる。
アシルオキシ基としては、上記アシル基にオキシ基(-O-)が結合した基等が挙げら
れる。
アルコキシカルボニル基としては、上記アルコキシ基にカルボニル基(-CO-)が結
合した基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。
式(D)においては、RD1及びRD2は、それぞれ独立に、炭素数1~8のアルキル基、
炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数2~4のアシ
ル基、炭素数2~4のアシルオキシ基、炭素数2~4のアルコキシカルボニル基、ニトロ
基又はハロゲン原子が好ましい。
m’及びn’は、それぞれ独立に、0~2の整数が好ましく、0がより好ましい。m’
が2以上の場合、複数のRD1は同一又は相異なり、n’が2以上の場合、複数のRD2は同
一又は相異なる。
弱酸分子内塩(D)としては、以下の化合物が挙げられる。
Figure 0007285284000113
弱酸分子内塩(D)は、「Tetrahedron Vol. 45, No. 19, p6281-6296」に記載の方法
で製造することができる。また、弱酸分子内塩(D)は、市販されている化合物を用いる
ことができる。
クエンチャー(C)の含有率は、レジスト組成物の固形分中、好ましくは、0.01~
5質量%であり、より好ましく0.01~4質量%であり、特に好ましく0.01~3質
量%である。
〈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。
〈レジスト組成物の調製〉
本発明のレジスト組成物は、本発明の樹脂(A)及び酸発生剤(B)、並びに、必要に
応じて用いられる樹脂(X)、クエンチャー(C)、溶剤(E)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。
〈レジストパターンの製造方法〉
本発明のレジストパターンの製造方法は、
(1)本発明のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程を含む。
レジスト組成物を基板上に塗布するには、スピンコーター等、通常、用いられる装置に
よって行うことができる。基板としては、シリコンウェハ等の無機基板が挙げられる。レ
ジスト組成物を塗布する前に、基板を洗浄してもよいし、基板上に反射防止膜等が形成さ
れていてもよい。
塗布後の組成物を乾燥することにより、溶剤を除去し、組成物層を形成する。乾燥は、
例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて溶剤を蒸発させること(いわゆるプリベー
ク)により行うか、あるいは減圧装置を用いて行う。加熱温度は50~200℃が好まし
く、加熱時間は10~180秒間が好ましい。また、減圧乾燥する際の圧力は、1~1.
0×105Pa程度が好ましい。
得られた組成物層に、通常、露光機を用いて露光する。露光機は、液浸露光機であって
もよい。露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマ
レーザ(波長193nm)、F2エキシマレーザ(波長157nm)のような紫外域のレ
ーザ光を放射するもの、固体レーザ光源(YAG又は半導体レーザ等)からのレーザ光を
波長変換して遠紫外域または真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの、電子線や、超
紫外光(EUV)を照射するもの等、種々のものを用いることができる。尚、本明細書に
おいて、これらの放射線を照射することを総称して「露光」という場合がある。露光の際
、通常、求められるパターンに相当するマスクを介して露光が行われる。露光光源が電子
線の場合は、マスクを用いずに直接描画により露光してもよい。
露光後の組成物層を、酸不安定基における脱保護反応を促進するために加熱処理(いわ
ゆるポストエキスポジャーベーク)を行う。加熱温度は、通常50~200℃程度、好ま
しくは70~150℃程度である。
加熱後の組成物層を、通常、現像装置を用いて、現像液を利用して現像する。現像方法
としては、ディップ法、パドル法、スプレー法、ダイナミックディスペンス法等が挙げら
れる。現像温度は5~60℃が好ましく、現像時間は5~300秒間が好ましい。現像液
の種類を以下のとおりに選択することにより、ポジ型レジストパターン又はネガ型レジス
トパターンを製造できる。
本発明のレジスト組成物からポジ型レジストパターンを製造する場合は、現像液として
アルカリ現像液を用いる。アルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水
溶液であればよい。例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや(2-ヒドロキシ
エチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液等が挙げられる。
アルカリ現像液には、界面活性剤が含まれていてもよい。
現像後レジストパターンを超純水で洗浄し、次いで、基板及びパターン上に残った水を
除去することが好ましい。
本発明のレジスト組成物からネガ型レジストパターンを製造する場合は、現像液として
有機溶剤を含む現像液(以下「有機系現像液」という場合がある)を用いる。
有機系現像液に含まれる有機溶剤としては、2-ヘキサノン、2-ヘプタノン等のケト
ン溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルエ
ステル溶剤;酢酸ブチル等のエステル溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテル等
のグリコールエーテル溶剤;N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド溶剤;アニソール
等の芳香族炭化水素溶剤等が挙げられる。
有機系現像液中、有機溶剤の含有率は、90質量%以上100質量%以下が好ましく、
95質量%以上100質量%以下がより好ましく、実質的に有機溶剤のみであることがさ
らに好ましい。
中でも、有機系現像液としては、酢酸ブチル及び/又は2-ヘプタノンを含む現像液が
好ましい。有機系現像液中、酢酸ブチル及び2-ヘプタノンの合計含有率は、50質量%
以上100質量%以下が好ましく、90質量%以上100質量%以下がより好ましく、実
質的に酢酸ブチル及び/又は2-ヘプタノンのみであることがさらに好ましい。
有機系現像液には、界面活性剤が含まれていてもよい。また、有機系現像液には、微量
の水分が含まれていてもよい。
現像の際、有機系現像液とは異なる種類の溶剤に置換することにより、現像を停止して
もよい。
現像後のレジストパターンをリンス液で洗浄することが好ましい。リンス液としては、
レジストパターンを溶解しないものであれば特に制限はなく、一般的な有機溶剤を含む溶
液を使用することができ、好ましくはアルコール溶剤又はエステル溶剤である。
洗浄後は、基板及びパターン上に残ったリンス液を除去することが好ましい。
本発明のレジスト組成物では、樹脂(X)が、組成物層内において、表面で分布が高く
なる傾向があり、液浸露光時における酸発生剤等の液浸露光液体への溶出を抑制できる。
また、樹脂(X)に起因する上述した前進接触角及び後退接触角により、撥水性を発揮さ
せて水滴が残らずに高速でのスキャン露光を可能にする。
〈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EU
V露光用のレジスト組成物、特にArFエキシマレーザ液浸露光用のレジスト組成物とし
て好適であり、半導体の微細加工に有用である。
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、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで下記条件により求めた
値である。
装置:HLC-8120GPC型(東ソー社製)
カラム:TSKgel Multipore HXL-M x 3 + guardcolumn(東ソー社製)
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μl
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー社製)
また、化合物の構造は、質量分析(LCはAgilent製1100型、MASSはA
gilent製LC/MSD型)を用い、分子ピークを測定することで確認した。以下の
実施例ではこの分子ピークの値を「MASS」で示す。
後退接触角(RCA)、前進接触角(ACA)は、協和界面科学社製「DM-700」
を用いて測定することで確認した。
実施例1〔式(I-2)で表される化合物の合成〕
Figure 0007285284000114
式(I-2-a)で表される化合物15部、式(I-2-b)で表される化合物14.
89部及びクロロホルム67.5部を添加し、23℃で30分間攪拌した。得られた混合
溶液を5℃まで冷却し、ピリジン17.09部及び式(I-2-c)で表される化合物4
1.43部を添加し、23℃に昇温し、さらに、23℃で18時間攪拌した。得られた反
応物に、クロロホルム160部及び5%塩酸127部を仕込み、23℃で30分間攪拌し
、静置、分液することにより有機層を洗浄した。回収された有機層に、イオン交換水11
5部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。
回収された有機層に、10%炭酸カリウム水溶液100部を仕込み、23℃で30分間攪
拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。回収された有機層に、イオン交換水
115部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗し
た。このような水洗操作を5回繰り返した。回収された有機層を濃縮した。得られた濃縮
マスをカラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100-210μm 展開溶
媒:n-ヘプタン/酢酸エチル=1/1)分取することにより、式(I-2-d)で表さ
れる化合物29.22部を得た。
Figure 0007285284000115
式(I-2-d)で表される化合物20部、テトラヒドロフラン100部及びピリジン
8.86部を添加し、23℃で30分間攪拌した。得られた混合溶液を5℃まで冷却し、
式(I-2-e)で表される化合物11.71部を添加し、23℃に昇温し、さらに、2
3℃で6時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル300部及び5%塩酸41部を仕
込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。回収され
た有機層に、10%炭酸カリウム水溶液47部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置
、分液することにより有機層を水洗した。回収された有機層に、イオン交換水90部を仕
込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。このよう
な水洗操作を4回繰り返した。回収された有機層を濃縮した。得られた濃縮マスをカラム
(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100-210μm 展開溶媒:n-ヘプ
タン/酢酸エチル=1/1)分取することにより、式(I-2)で表される化合物19.
42部を得た。
MS(質量分析):282.2(分子イオンピーク)
実施例2〔式(I-14)で表される化合物の合成〕
Figure 0007285284000116
式(I-14-a)で表される化合物40部、テトラヒドロフラン200部及びピリジ
ン36.46部を添加し、23℃で30分間攪拌した。得られた混合溶液を5℃まで冷却
し、式(I-14-b)で表される化合物47.05部を添加した。その後、これを23
℃に昇温し、さらに、23℃で3時間攪拌し、濃縮した。得られた濃縮残に、酢酸エチル
275部及び5%塩酸340部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液すること
により有機層を洗浄した。回収された有機層に、イオン交換水110部を仕込み、23℃
で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。回収された有機層に、
10%炭酸カリウム水溶液191部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液する
ことにより有機層を水洗した。回収された有機層に、イオン交換水100部を仕込み、2
3℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。このような水洗操
作を5回繰り返した。回収された有機層を濃縮することにより、式(I-14-c)で表
される化合物51.02部を得た。
Figure 0007285284000117
式(I-14-c)で表される化合物40部、テトラヒドロフラン200部及びピリジ
ン25.97部を添加し、23℃で30分間攪拌した。得られた混合溶液を5℃まで冷却
し、式(I-14-d)で表される化合物34.32部を添加した。その後、これを23
℃に昇温し、さらに、23℃で6時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル650部
及び5%塩酸120部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有
機層を洗浄した。回収された有機層に、10%炭酸カリウム水溶液140部を仕込み、2
3℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。回収された有機層
に、イオン交換水200部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することによ
り有機層を水洗した。このような水洗操作を4回繰り返した。回収された有機層を濃縮す
ることにより、式(I-14)で表される化合物20.20部を得た。
MS(質量分析):214.1(分子イオンピーク)
実施例3〔式(I-5)で表される化合物の合成〕
Figure 0007285284000118
式(I-5-a)で表される化合物15部、式(I-5-b)で表される化合物20.
94部及びクロロホルム100部を添加し、23℃で30分間攪拌した。得られた混合溶
液を5℃まで冷却し、ピリジン17.09部及び式(I-5-c)で表される化合物41
.43部を添加し、23℃に昇温し、さらに、23℃で18時間攪拌した。得られた反応
物に、クロロホルム150部及び5%塩酸127部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、
静置、分液することにより有機層を洗浄した。回収された有機層に、イオン交換水150
部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。回
収された有機層に、10%炭酸カリウム水溶液100部を仕込み、23℃で30分間攪拌
し、静置、分液することにより有機層を水洗した。回収された有機層に、イオン交換水1
50部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した
。このような水洗操作を5回繰り返した。回収された有機層を濃縮した。得られた濃縮マ
スをカラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100-210μm 展開溶媒
:n-ヘプタン/酢酸エチル=1/1)分取することにより、式(I-5-d)で表され
る化合物31.48部を得た。
Figure 0007285284000119
式(I-5-d)で表される化合物24.86部、テトラヒドロフラン100部及びピ
リジン8.86部を添加し、23℃で30分間攪拌した。得られた混合溶液を5℃まで冷
却し、式(I-5-e)で表される化合物11.71部を添加し、23℃に昇温し、さら
に、23℃で6時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル300部及び5%塩酸41
部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。回
収された有機層に、10%炭酸カリウム水溶液47部を仕込み、23℃で30分間攪拌し
、静置、分液することにより有機層を水洗した。回収された有機層に、イオン交換水90
部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。こ
のような水洗操作を4回繰り返した。回収された有機層を濃縮した。得られた濃縮マスを
カラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100-210μm 展開溶媒:n
-ヘプタン/酢酸エチル=1/1)分取することにより、式(I-5)で表される化合物
22.48部を得た。
MS(質量分析):334.2(分子イオンピーク)
実施例4〔式(I-20)で表される化合物の合成〕
Figure 0007285284000120
式(I-20-a)で表される化合物12.98部、式(I-20-b)で表される化
合物14.89部及びクロロホルム67.5部を添加し、23℃で30分間攪拌した。得
られた混合溶液を5℃まで冷却し、ピリジン17.09部及び式(I-20-c)で表さ
れる化合物41.43部を添加し、23℃に昇温し、さらに、23℃で18時間攪拌した
。得られた反応物に、クロロホルム160部及び5%塩酸127部を仕込み、23℃で3
0分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。回収された有機層に、イオ
ン交換水115部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層
を水洗した。回収された有機層に、10%炭酸カリウム水溶液100部を仕込み、23℃
で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。回収された有機層に、
イオン交換水115部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有
機層を水洗した。このような水洗操作を5回繰り返した。回収された有機層を濃縮した。
得られた濃縮マスをカラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100-210
μm 展開溶媒:n-ヘプタン/酢酸エチル=1/1)分取することにより、式(I-2
0-d)で表される化合物22.19部を得た。
Figure 0007285284000121
式(I-20-d)で表される化合物18.69部、テトラヒドロフラン100部及び
ピリジン8.86部を添加し、23℃で30分間攪拌した。得られた混合溶液を5℃まで
冷却し、式(I-20-e)で表される化合物11.71部を添加し、23℃に昇温し、
さらに、23℃で6時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル300部及び5%塩酸
41部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した
。回収された有機層に、10%炭酸カリウム水溶液47部を仕込み、23℃で30分間攪
拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。回収された有機層に、イオン交換水
90部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した
。このような水洗操作を4回繰り返した。回収された有機層を濃縮した。得られた濃縮マ
スをカラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100-210μm 展開溶媒
:n-ヘプタン/酢酸エチル=1/1)分取することにより、式(I-20)で表される
化合物14.98部を得た。
MS(質量分析):268.2(分子イオンピーク)
実施例5〔式(I-39)で表される化合物の合成〕
Figure 0007285284000122
式(I-39-a)で表される化合物17.02部、式(I-39-b)で表される化
合物14.89部及びクロロホルム67.5部を添加し、23℃で30分間攪拌した。得
られた混合溶液を5℃まで冷却し、ピリジン17.09部及び式(I-39-c)で表さ
れる化合物41.43部を添加し、23℃に昇温し、さらに、23℃で18時間攪拌した
。得られた反応物に、クロロホルム160部及び5%塩酸127部を仕込み、23℃で3
0分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。回収された有機層に、イオ
ン交換水115部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層
を水洗した。回収された有機層に、10%炭酸カリウム水溶液100部を仕込み、23℃
で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。回収された有機層に、
イオン交換水115部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有
機層を水洗した。このような水洗操作を5回繰り返した。回収された有機層を濃縮した。
得られた濃縮マスをカラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100-210
μm 展開溶媒:n-ヘプタン/酢酸エチル=1/1)分取することにより、式(I-3
9-d)で表される化合物25.48部を得た。
Figure 0007285284000123
式(I-39-d)で表される化合物21.31部、テトラヒドロフラン100部及び
ピリジン8.86部を添加し、23℃で30分間攪拌した。得られた混合溶液を5℃まで
冷却し、式(I-39-e)で表される化合物11.71部を添加し、23℃に昇温し、
さらに、23℃で6時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル300部及び5%塩酸
41部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した
。回収された有機層に、10%炭酸カリウム水溶液47部を仕込み、23℃で30分間攪
拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。回収された有機層に、イオン交換水
90部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した
。このような水洗操作を4回繰り返した。回収された有機層を濃縮した。得られた濃縮マ
スをカラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100-210μm 展開溶媒
:n-ヘプタン/酢酸エチル=1/1)分取することにより、式(I-39)で表される
化合物14.91部を得た。
MS(質量分析):296.2(分子イオンピーク)
実施例6〔式(I-57)で表される化合物の合成〕
Figure 0007285284000124
式(I-57-a)で表される化合物15部、式(I-57-b)で表される化合物1
4.89部及びクロロホルム67.5部を添加し、23℃で30分間攪拌した。得られた
混合溶液を5℃まで冷却し、ピリジン17.09部及び式(I-57-c)で表される化
合物41.43部を添加し、23℃に昇温し、さらに、23℃で18時間攪拌した。得ら
れた反応物に、クロロホルム160部及び5%塩酸127部を仕込み、23℃で30分間
攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。回収された有機層に、イオン交換
水115部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗
した。回収された有機層に、10%炭酸カリウム水溶液100部を仕込み、23℃で30
分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。回収された有機層に、イオン
交換水115部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を
水洗した。このような水洗操作を5回繰り返した。回収された有機層を濃縮した。得られ
た濃縮マスをカラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100-210μm
展開溶媒:n-ヘプタン/酢酸エチル=1/1)分取することにより、式(I-57-d
)で表される化合物21.66部を得た。
Figure 0007285284000125
式(I-57-d)で表される化合物20部、テトラヒドロフラン100部及びピリジ
ン8.86部を添加し、23℃で30分間攪拌した。得られた混合溶液を5℃まで冷却し
、式(I-57-e)で表される化合物11.71部を添加し、23℃に昇温し、さらに
、23℃で6時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル300部及び5%塩酸41部
を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を洗浄した。回収
された有機層に、10%炭酸カリウム水溶液47部を仕込み、23℃で30分間攪拌し、
静置、分液することにより有機層を水洗した。回収された有機層に、イオン交換水90部
を仕込み、23℃で30分間攪拌し、静置、分液することにより有機層を水洗した。この
ような水洗操作を4回繰り返した。回収された有機層を濃縮した。得られた濃縮マスをカ
ラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100-210μm 展開溶媒:n-
ヘプタン/酢酸エチル=1/1)分取することにより、式(I-57)で表される化合物
12.44部を得た。
MS(質量分析):282.2(分子イオンピーク)
樹脂の合成
樹脂の合成において使用した化合物(モノマー)を下記に示す。
Figure 0007285284000126
以下、これらのモノマーを式番号に応じて「モノマー(a1-1-3)」等という。
実施例7〔樹脂A1の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-1-3)、モノマー(a1-2-9)、モノマー(
I-2)、モノマー(a2-1-1)及びモノマー(a3-4-2)を用い、そのモル比
〔モノマー(a1-1-3):モノマー(a1-2-9):モノマー(I-2):モノマ
ー(a2-1-1):モノマー(a3-4-2)〕が30:14:15:2.5:38.
5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロピレングリコールモノメチル
エーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロ
ニトリル及びアゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々
、1mol%及び3mol%添加し、これらを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、メタノール/水混合溶媒に注いでリパルプし、この樹脂をろ過す
ることにより、重量平均分子量8.0×103の樹脂A1(共重合体)を収率62%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。
Figure 0007285284000127
実施例8〔樹脂A2の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-1-3)、モノマー(a1-2-9)、モノマー(
I-2)、モノマー(a2-1-1)及びモノマー(a3-4-2)を用い、そのモル比
〔モノマー(a1-1-3):モノマー(a1-2-9):モノマー(I-2):モノマ
ー(a2-1-1):モノマー(a3-4-2)〕が15:14:30:2.5:38.
5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロピレングリコールモノメチル
エーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロ
ニトリル及びアゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々
、1mol%及び3mol%添加し、これらを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、メタノール/水混合溶媒に注いでリパルプし、この樹脂をろ過す
ることにより、重量平均分子量7.8×103の樹脂A2(共重合体)を収率71%で得
た。この樹脂A2は、以下の構造単位を有するものである。
Figure 0007285284000128
実施例9〔樹脂A3の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-2-9)、モノマー(I-2)、モノマー(a2-
1-1)及びモノマー(a3-4-2)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-2-9)
:モノマー(I-2):モノマー(a2-1-1):モノマー(a3-4-2)〕が14
:45:2.5:38.5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤と
してアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)を全
モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを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、メタノール/水混合溶媒に注いでリパル
プし、この樹脂をろ過することにより、重量平均分子量8.2×103の樹脂A3(共重
合体)を収率78%で得た。この樹脂A3は、以下の構造単位を有するものである。
Figure 0007285284000129
実施例10〔樹脂A4の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-2-9)、モノマー(I-2)、モノマー(a2-
1-1)及びモノマー(a3-4-2)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-2-9)
:モノマー(I-2):モノマー(a2-1-1):モノマー(a3-4-2)〕が29
:30:2.5:38.5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤と
してアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)を全
モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを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、メタノール/水混合溶媒に注いでリパル
プし、この樹脂をろ過することにより、重量平均分子量8.3×103の樹脂A4(共重
合体)を収率77%で得た。この樹脂A4は、以下の構造単位を有するものである。
Figure 0007285284000130
実施例11〔樹脂A5の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-2-9)、モノマー(I-2)、モノマー(a2-
1-1)及びモノマー(a3-4-2)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-2-9)
:モノマー(I-2):モノマー(a2-1-1):モノマー(a3-4-2)〕が45
:14:2.5:38.5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤と
してアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)を全
モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを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、メタノール/水混合溶媒に注いでリパル
プし、この樹脂をろ過することにより、重量平均分子量8.0×103の樹脂A5(共重
合体)を収率79%で得た。この樹脂A5は、以下の構造単位を有するものである。
Figure 0007285284000131
実施例12〔樹脂A6の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-1-3)、モノマー(I-2)、モノマー(a2-
1-1)及びモノマー(a3-4-2)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-1-3)
:モノマー(I-2):モノマー(a2-1-1):モノマー(a3-4-2)〕が15
:44:2.5:38.5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤と
してアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)を全
モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを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、メタノール/水混合溶媒に注いでリパル
プし、この樹脂をろ過することにより、重量平均分子量7.4×103の樹脂A6(共重
合体)を収率71%で得た。この樹脂A6は、以下の構造単位を有するものである。
Figure 0007285284000132
実施例13〔樹脂A7の合成〕
モノマーとして、モノマー(I-2)、モノマー(a2-1-1)及びモノマー(a3
-4-2)を用い、そのモル比〔モノマー(I-2):モノマー(a2-1-1):モノ
マー(a3-4-2)〕が59:2.5:38.5となるように混合し、全モノマー量の
1.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした
。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4-ジメチ
ルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、こ
れらを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、メタノール/水
混合溶媒に注いでリパルプし、この樹脂をろ過することにより、重量平均分子量7.7×
103の樹脂A7(共重合体)を収率78%で得た。この樹脂A7は、以下の構造単位を
有するものである。
Figure 0007285284000133
実施例14〔樹脂A8の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-2-9)、モノマー(I-14)、モノマー(a2-1-1)及びモノマー(a3-4-2)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-2-9):モノマー(I-14):モノマー(a2-1-1):モノマー(a3-4-2)〕が29:30:2.5:38.5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを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、メタノール/水混合溶媒に注いでリパルプし、この樹脂をろ過することにより、重量平均分子量8.6×103の樹脂A8(共重合体)を収率77%で得た。この樹脂A8は、以下の構造単位を有するものである。
Figure 0007285284000134
実施例15〔樹脂A9の合成〕
モノマーとして、モノマー(I-14)、モノマー(a2-1-1)及びモノマー(a3-4-2)を用い、そのモル比〔モノマー(I-14):モノマー(a2-1-1):モノマー(a3-4-2)〕が59:2.5:38.5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを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、メタノール/水混合溶媒に注いでリパルプし、この樹脂をろ過することにより、重量平均分子量8.4×103の樹脂A9(共重合体)を収率79%で得た。この樹脂A9は、以下の構造単位を有するものである。
Figure 0007285284000135
実施例16〔樹脂A10の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-2-9)、モノマー(I-5)、モノマー(a2-
1-1)及びモノマー(a3-4-2)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-2-9)
:モノマー(I-5):モノマー(a2-1-1):モノマー(a3-4-2)〕が29
:30:2.5:38.5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤と
してアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)を全
モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを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、メタノール/水混合溶媒に注いでリパル
プし、この樹脂をろ過することにより、重量平均分子量8.1×103の樹脂A10(共
重合体)を収率75%で得た。この樹脂A10は、以下の構造単位を有するものである。
Figure 0007285284000136
実施例17〔樹脂A11の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-2-9)、モノマー(I-20)、モノマー(a2
-1-1)及びモノマー(a3-4-2)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-2-9
):モノマー(I-20):モノマー(a2-1-1):モノマー(a3-4-2)〕が
29:30:2.5:38.5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロ
ピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、開始
剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)
を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを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、メタノール/水混合溶媒に注いでリ
パルプし、この樹脂をろ過することにより、重量平均分子量7.9×103の樹脂A11
(共重合体)を収率80%で得た。この樹脂A11は、以下の構造単位を有するものであ
る。
Figure 0007285284000137
実施例18〔樹脂A12の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-2-9)、モノマー(I-39)、モノマー(a2
-1-1)及びモノマー(a3-4-2)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-2-9
):モノマー(I-39):モノマー(a2-1-1):モノマー(a3-4-2)〕が
29:30:2.5:38.5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロ
ピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、開始
剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)
を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを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、メタノール/水混合溶媒に注いでリ
パルプし、この樹脂をろ過することにより、重量平均分子量8.4×103の樹脂A12
(共重合体)を収率75%で得た。この樹脂A12は、以下の構造単位を有するものであ
る。
Figure 0007285284000138
実施例19〔樹脂A13の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-2-9)、モノマー(I-57)、モノマー(a2
-1-1)及びモノマー(a3-4-2)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-2-9
):モノマー(I-57):モノマー(a2-1-1):モノマー(a3-4-2)〕が
29:30:2.5:38.5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロ
ピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、開始
剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)
を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを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、メタノール/水混合溶媒に注いでリ
パルプし、この樹脂をろ過することにより、重量平均分子量8.1×103の樹脂A13
(共重合体)を収率76%で得た。この樹脂A13は、以下の構造単位を有するものであ
る。
Figure 0007285284000139
合成例1〔樹脂AX1の合成〕
モノマーとして、モノマー(IX-1)、モノマー(a2-1-1)及びモノマー(a
3-4-2)を用い、そのモル比〔モノマー(IX-1):モノマー(a2-1-1):
モノマー(a3-4-2)〕が59:2.5:38.5となるように混合し、全モノマー
量の1.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液と
した。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4-ジ
メチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し
、これらを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、メタノール
/水混合溶媒に注いでリパルプし、この樹脂をろ過することにより、重量平均分子量9.
4×103の樹脂AX1(共重合体)を収率70%で得た。この樹脂AX1は、以下の構
造単位を有するものである。
Figure 0007285284000140
合成例2〔樹脂AX2の合成〕
モノマーとして、モノマー(IX-2)、モノマー(a2-1-1)及びモノマー(a
3-4-2)を用い、そのモル比〔モノマー(IX-2):モノマー(a2-1-1):
モノマー(a3-4-2)〕が59:2.5:38.5となるように混合し、全モノマー
量の1.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液と
した。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4-ジ
メチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し
、これらを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、メタノール
/水混合溶媒に注いでリパルプし、この樹脂をろ過することにより、重量平均分子量8.
6×103の樹脂A9(共重合体)を収率83%で得た。この樹脂A9は、以下の構造単
位を有するものである。
Figure 0007285284000141
合成例3〔樹脂AX3の合成〕
モノマーとして、モノマー(IX-3)、モノマー(a2-1-1)及びモノマー(a
3-4-2)を用い、そのモル比〔モノマー(IX-3):モノマー(a2-1-1):
モノマー(a3-4-2)〕が59:2.5:38.5となるように混合し、全モノマー
量の1.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液と
した。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4-ジ
メチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し
、これらを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、メタノール
/水混合溶媒に注いでリパルプし、この樹脂をろ過することにより、重量平均分子量8.
6×103の樹脂A9(共重合体)を収率83%で得た。この樹脂A9は、以下の構造単
位を有するものである。
Figure 0007285284000142
合成例4〔樹脂X1の合成〕
モノマーとして、モノマー(a5-1-1)及びモノマー(a4-0-12)を用い、
そのモル比〔モノマー(a5-1-1):モノマー(a4-0-12)〕が50:50と
なるように混合し、全モノマー量の1.2質量倍のメチルイソブチルケトンを加えて溶液
とした。この溶液に、開始剤としてアゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)を全モ
ノマー量に対して3mol%添加し、70℃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、重量平均
分子量1.0×104の樹脂X1(共重合体)を収率91%で得た。この樹脂X1は、以
下の構造単位を有するものである。
Figure 0007285284000143
<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。
Figure 0007285284000144
<樹脂(A)>
A1~A13、AX1~AX3、X1:樹脂A1~樹脂A13、樹脂AX1~樹脂AX
3、樹脂X1
<酸発生剤(B)>
B1-5:式(B1-5)で表される塩(特開2015-200886公報の実施例に
従って合成)
B1-21:式(B1-21)で表される塩(特開2015-200886公報の実施
例に従って合成)
B1-22:式(B1-22)で表される塩(特開2015-200886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)
Figure 0007285284000145
<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 265部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20部
2-ヘプタノン 20部
γ-ブチロラクトン 3.5部
<レジストパターンの製造及びその評価>
シリコンウェハに、有機反射防止膜用組成物(ARC-29;日産化学(株)製)を塗
布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、ウェハ上に膜厚78nmの
有機反射防止膜を形成した。次いで、この有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物
を乾燥後の膜厚が85nmとなるように塗布(スピンコート)した。塗布後、シリコンウ
ェハをダイレクトホットプレート上にて、表1の「PB」欄に記載された温度で60秒間
プリベークし、組成物層を形成した。組成物層が形成されたシリコンウェハに、液浸露光
用ArFエキシマステッパー(XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3
/4Annular X-Y偏光)で、コンタクトホールパターン(ホールピッチ90n
m/ホール径55nm)を形成するためのマスクを用いて、露光量を段階的に変化させて
露光した。なお、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、ホットプレート上にて、表1の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポス
トエキスポジャーベークを行った。次いで、このシリコンウェハ上の組成物層を、現像液
として酢酸ブチル(東京化成工業(株)製)を用いて、23℃で20秒間ダイナミックデ
ィスペンス法によって現像を行うことにより、ネガ型レジストパターンを製造した。
現像後に得られたレジストパターンにおいて、前記マスクを用いて形成したホール径が
45nmとなる露光量を実効感度とした。
<マスクエラーファクター(MEF)評価>
実効感度において、マスクホール径(マスクが有する透光部のホール径)がそれぞれ5
7nm、56nm、55nm、54nm、53nm(ホールピッチはいずれも90nm)
のマスクを用いて、レジストパターンを形成した。マスクホール径を横軸に、露光によっ
て基板に形成(転写)されたレジストパターンのホール径を縦軸にプロットした時の回帰
直線の傾きをMEF値として算出した。
MEF値が、5.0以下のものを、MEFが良好であると評価して、○と、
MEF値が、5.0を超えるものを、MEFが良好でないと評価して、×とした。
その結果を表2に示す。括弧内の数値はMEF値を示す。
Figure 0007285284000146
上記の結果から、本発明の化合物、樹脂及びこの樹脂を含むレジスト組成物によれば、
良好なマスクエラーファクター(MEF)でレジストパターンを製造できることがわかる
本発明の化合物、樹脂及びこの樹脂を含むレジスト組成物は、良好なマスクエラーファ
クター(MEF)でレジストパターンを製造することができため、半導体の微細加工に好
適である。

Claims (6)

  1. 式(I)で表される化合物に由来する構造単位を含む樹脂と、酸発生剤と、式(D)で表される弱酸分子内塩とを含有するレジスト組成物であって、
    樹脂は、式(I)で表される化合物に由来する構造単位に加えて、
    式(a2-0)で表される構造単位及び式(a2-1)で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種と、
    式(a3-1)で表される構造単位、式(a3-2)で表される構造単位及び式(a3-3)で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む樹脂、又は、
    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からなる群より選ばれる少なくとも1種と、
    式(a2-0)で表される構造単位及び式(a2-1)で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種と、
    式(a3-1)で表される構造単位、式(a3-2)で表される構造単位及び式(a3-3)で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種とを含む樹脂であって、
    樹脂の全構造単位の合計に対して、
    式(I)で表される化合物に由来する構造単位の含有率は3~60モル%であり、
    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からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む場合の式(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の合計含有率は15~90モル%であり、
    式(a2-0)で表される構造単位を含む場合の式(a2-0)で表される構造単位の含有率は10~80モル%であり、
    式(a2-1)で表される構造単位を含む場合の式(a2-1)で表される構造単位の含有率は1~40モル%であり、
    式(a3-1)で表される構造単位、式(a3-2)で表される構造単位及び式(a3-3)で表される構造単位の合計含有率は5~70モル%であるレジスト組成物。
    Figure 0007285284000147
    [式(I)中、
    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。
    は、炭素数2~4のアルキル基を表す。
    は、炭素数1~4のアルキル基を表す。
    nは、1~6の整数を表す。
    Rは、*-CHRを表す。*は結合位を表す。
    及びRは、それぞれ独立に、水素原子、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。
    Figure 0007285284000148
    [式(a1-0)中、
    a01は、酸素原子又は*-O-(CH2k01-CO-O-を表し、k01は1~7の整数を表し、*はカルボニル基との結合手を表す。
    a01は、水素原子又はメチル基を表す。
    a02、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。]
    Figure 0007285284000149
    [式(a1-1)及び式(a1-2)中、
    a1及びLa2は、それぞれ独立に、-O-又は*-O-(CH2k1-CO-O-を表し、k1は1~7の整数を表し、*は-CO-との結合手を表す。
    a4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
    a6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の整数を表す。
    n1は0~10の整数を表す。
    n1’は0~3の整数を表す。]
    Figure 0007285284000150
    [式(a2-0)中、
    a30は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
    a31は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数2~4のアシル基、炭素数2~4のアシルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
    maは0~4の整数を表す。maが2以上の整数である場合、複数のRa31は互いに同一であっても異なってもよい。]
    Figure 0007285284000151
    式(a2-1)中、
    a3は、-O-又は-O-(CH2k2-CO-O-を表す。
    k2は1~7の整数を表す。*は-CO-との結合手を表す。
    a14は、水素原子又はメチル基を表す。
    a15及びRa16は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はヒドロキシ基を表す。
    o1は、0~10の整数を表す。
    Figure 0007285284000152
    [式(a3-1)中、
    a4は、-O-又は*-O-(CH2k3-CO-O-(k3は1~7の整数を表す。)で表される基を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
    a18は、水素原子又はメチル基を表す。
    a21は炭素数1~4の脂肪族炭化水素基を表す。
    p1は0~5の整数を表す。p1が2以上のとき、複数のRa21は互いに同一又は相異なる。
    式(a3-2)中、
    a5は、-O-又は*-O-(CH2k3-CO-O-(k3は1~7の整数を表す。)で表される基を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
    a19は、水素原子又はメチル基を表す。
    a22は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1~4の脂肪族炭化水素基を表す。
    q1は、0~3の整数を表す。q1が2以上のとき、複数のRa22は互いに同一又は相異なる。
    式(a3-3)中、
    a6は、-O-又は*-O-(CH2k3-CO-O-(k3は1~7の整数を表す。)で表される基を表す。*はカルボニル基との結合手を表す。
    a20は、水素原子又はメチル基を表す。
    a23は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1~4の脂肪族炭化水素基を表す。
    r1は、0~3の整数を表す。r1が2以上のとき、複数のRa23は互いに同一又は相異なる。]
    Figure 0007285284000153
    [式(D)中、
    D1及びRD2は、それぞれ独立に、炭素数1~12の1価の炭化水素基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数2~7のアシル基、炭素数2~7のアシルオキシ基、炭素数2~7のアルコキシカルボニル基、ニトロ基又はハロゲン原子を表す。
    m’及びn’は、それぞれ独立に、0~4の整数を表し、m’が2以上の場合、複数のRD1は同一又は相異なり、n’が2以上の場合、複数のRD2は同一又は相異なる。]
  2. は、エチル基であり、Rは、メチル基である請求項1記載のレジスト組成物。
  3. nは、2である請求項1又は2に記載のレジスト組成物。
  4. 樹脂が、式(a1-1)で表される構造単位及び式(a1-2)で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む請求項1~のいずれかに記載のレジスト組成物。
  5. 酸発生剤が、式(B1)で表される塩である請求項1~のいずれかに記載のレジスト組成物。
    Figure 0007285284000154
    [式(B1)中、
    1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。
    b1は、炭素数1~24の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよく、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
    Yは、置換基を有していてもよいメチル基又は置換基を有していてもよい炭素数3~18の1価の脂環式炭化水素基を表し、該メチル基及び該1価の脂環式炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-SO2-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
    +は、有機カチオンを表す。]
  6. (1)請求項1~のいずれかに記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
    (2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
    (3)組成物層に露光する工程、
    (4)露光後の組成物層を加熱する工程、及び
    (5)加熱後の組成物層を現像する工程
    を含むレジストパターンの製造方法。
JP2021117843A 2015-12-28 2021-07-16 レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法 Active JP7285284B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015256761 2015-12-28
JP2015256761 2015-12-28
JP2016243530A JP6963893B2 (ja) 2015-12-28 2016-12-15 レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016243530A Division JP6963893B2 (ja) 2015-12-28 2016-12-15 レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021181443A JP2021181443A (ja) 2021-11-25
JP7285284B2 true JP7285284B2 (ja) 2023-06-01

Family

ID=59271883

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016243530A Active JP6963893B2 (ja) 2015-12-28 2016-12-15 レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP2021117843A Active JP7285284B2 (ja) 2015-12-28 2021-07-16 レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016243530A Active JP6963893B2 (ja) 2015-12-28 2016-12-15 レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP6963893B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6963893B2 (ja) * 2015-12-28 2021-11-10 住友化学株式会社 レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
WO2018008300A1 (ja) * 2016-07-04 2018-01-11 富士フイルム株式会社 ネガレジストパターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130164674A1 (en) 2011-12-23 2013-06-27 Korea Kumho Petrochemical Co., Ltd. Novel acryl monomer, polymer and resist composition comprising same
JP2013235250A (ja) 2012-04-09 2013-11-21 Sumitomo Chemical Co Ltd レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP2014114437A (ja) 2012-11-19 2014-06-26 Sumitomo Chemical Co Ltd 樹脂、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP2017119844A (ja) 2015-12-28 2017-07-06 住友化学株式会社 化合物、樹脂、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1124274A (ja) * 1997-07-04 1999-01-29 Nippon Zeon Co Ltd レジスト組成物
US6534239B2 (en) * 2001-04-27 2003-03-18 International Business Machines Corporation Resist compositions with polymers having pendant groups containing plural acid labile moieties
JP5039424B2 (ja) * 2007-04-24 2012-10-03 富士フイルム株式会社 ポジ型感光性組成物及びそれを用いたパターン形成方法
CN101959908A (zh) * 2008-03-04 2011-01-26 Jsr株式会社 放射线敏感性组合物和聚合物以及单体
JP6246480B2 (ja) * 2012-04-09 2017-12-13 住友化学株式会社 レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP6175232B2 (ja) * 2012-12-05 2017-08-02 東京応化工業株式会社 レジスト組成物、レジストパターン形成方法及び高分子化合物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130164674A1 (en) 2011-12-23 2013-06-27 Korea Kumho Petrochemical Co., Ltd. Novel acryl monomer, polymer and resist composition comprising same
JP2013235250A (ja) 2012-04-09 2013-11-21 Sumitomo Chemical Co Ltd レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP2014114437A (ja) 2012-11-19 2014-06-26 Sumitomo Chemical Co Ltd 樹脂、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP2017119844A (ja) 2015-12-28 2017-07-06 住友化学株式会社 化合物、樹脂、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021181443A (ja) 2021-11-25
JP2017119844A (ja) 2017-07-06
JP6963893B2 (ja) 2021-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7147927B2 (ja) 塩、酸発生剤、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP7162106B2 (ja) レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP7196257B2 (ja) 樹脂、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP7284327B2 (ja) 樹脂、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP7162713B2 (ja) 樹脂、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP7285284B2 (ja) レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP6764675B2 (ja) レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP6688147B2 (ja) 塩、酸発生剤、樹脂、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP7415059B2 (ja) 樹脂、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP6782070B2 (ja) レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP2017120403A (ja) 化合物、樹脂、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP7249095B2 (ja) 樹脂、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP7249094B2 (ja) 樹脂、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP6787067B2 (ja) レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP6744707B2 (ja) レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP2017072830A (ja) レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP6905331B2 (ja) 樹脂、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP7019291B2 (ja) 化合物、樹脂、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP7019292B2 (ja) レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP6787068B2 (ja) レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP6695207B2 (ja) 化合物、酸発生剤、樹脂、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP6706925B2 (ja) レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP7144573B2 (ja) レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP6706891B2 (ja) レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
JP6706890B2 (ja) 樹脂、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210806

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210806

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220728

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220809

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221005

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221227

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230516

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230522

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7285284

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150