KR20110052478A - Salts and photoresist compositions - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Salts are provided to enable use as a photoacid generator and to obtain photoresist patterns with excellent shape and line edge roughness. CONSTITUTION: Salts are represented by chemical formula I. In chemical formula I, Q^1 and Q^2 are independently fluorine atom or C1-6 perfluoroalkyl group; L^1 is a single bond or substituted or unsubstituted divalent C1-17 saturated hydrocarbon; Y^1 is (m+1)-valent C3-18 saturated cyclic hydrocarbon, wherein at least one -CH2- included in the saturated cyclic hydrocarbon group may be substituted with -O-, -CO- or SO2-; X^1 is C1-12 aliphatic hydrocarbon radical having at least one fluorine element; m is 1 or 2; and Z^+ is organic counter ions.

Description

염 및 포토레지스트 조성물 {Salts and photoresist compositions}Salts and photoresist compositions

본 발명은 염 및 이를 포함하는 포토레지스트 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to salts and photoresist compositions comprising them.

리소그래피 기술을 사용한 반도체의 미세 가공에 사용되는 포토레지스트 조성물은 산 발생제용의 염을 함유한다.The photoresist composition used for the microfabrication of a semiconductor using lithography technique contains a salt for an acid generator.

일본 공개특허공보 제2006-257078호에는 산 발생제용의 염으로서 트리페닐설포늄 1-((3-하이드록시아다만틸)메톡시카보닐)디플루오로메탄설포네이트가 기재되어 있다.
Japanese Patent Laid-Open No. 2006-257078 describes triphenylsulfonium 1-((3-hydroxyadamantyl) methoxycarbonyl) difluoromethanesulfonate as a salt for an acid generator.

본 발명은, The present invention,

[1] 화학식 I의 염;[1] salts of formula (I);

화학식 IFormula I

Figure pat00001
Figure pat00001

위의 화학식 I에서,In Formula I above,

Q1 및 Q2는 서로 독립적으로 불소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 퍼플루오로알킬기이고,Q 1 and Q 2 are each independently a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms,

L1은 단결합 또는 치환기를 가져도 되는 2가의 탄소수 1 내지 17의 포화 탄화수소기이고, 당해 포화 탄화수소기에 포함되는 1개 이상의 -CH2-는 -O- 또는 CO-로 치환되어도 되고,L 1 is a divalent C1-C17 saturated hydrocarbon group which may have a single bond or a substituent, at least one -CH 2 -contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with -O- or CO-,

Y1은 (m+1)가의 탄소수 3 내지 18의 포화 환상 탄화수소기이고, 당해 포화 환상 탄화수소기에 포함되는 1개 이상의 -CH2-는 -O-, -CO- 또는 SO2-로 치환되어도 되고,Y 1 is a (m + 1) valence saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, and one or more -CH 2 -included in the saturated cyclic hydrocarbon group may be substituted with -O-, -CO-, or SO 2- . ,

X1은 적어도 하나의 불소 원자를 갖는 탄소수 1 내지 12의 지방족 탄화수소기이고, 상기 지방족 탄화수소기에 포함되는 1개 이상의 수소 원자는 하이드록실기로 치환되어도 되고,X 1 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms having at least one fluorine atom, and one or more hydrogen atoms contained in the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxyl group,

m은 1 또는 2이고,m is 1 or 2,

Z+는 유기 대이온이다.Z + is an organic counterion.

[2] 상기 항목 [1]에 있어서, L1이 *-CO-O-L2-(여기서, L2는 단결합 또는 탄소수 1 내지 15의 알킬렌기이고, *은 -C(Q1)(Q2)-과의 결합 부위이다)인, 염;[2] The above item [1], wherein L 1 is * -CO-OL 2- , wherein L 2 is a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, and * is -C (Q 1 ) (Q 2 ) -Binding site);

[3] 상기 항목 [1] 또는 [2]에 있어서, Y1이 사이클로헥산 환, 노르보르난 환 또는 아다만탄 환에 유래하는 기인, 염;[3] the salt according to the above item [1] or [2], wherein Y 1 is a group derived from a cyclohexane ring, a norbornane ring or an adamantane ring;

[4] 상기 항목 [1] 내지 [3] 중의 어느 한 항에 있어서, X1이, 화학식 Ix의 기인, 염;[4] The salt according to any one of the above items [1] to [3], wherein X 1 is a group of the formula (Ix);

화학식 IxFormula Ix

Figure pat00002
Figure pat00002

위의 화학식 Ix에서,In Formula Ix above,

n은 0 또는 1이다.n is 0 or 1;

[5] 상기 항목 [1] 내지 [4] 중의 어느 한 항에 있어서, Z+가 트리아릴설포늄 양이온인, 염;[5] The salt according to any one of items [1] to [4], wherein Z + is a triarylsulfonium cation;

[6] 상기 항목 [1] 내지 [5] 중의 어느 한 항에 따르는 염을 함유하는 산 발생제;[6] an acid generator containing a salt according to any one of items [1] to [5];

[7] 상기 항목 [6]에 따르는 산 발생제와 수지를 함유하고, 상기 수지가 산에 불안정한 기를 갖고, 알칼리 수용액에 불용 또는 난용이며, 산의 작용에 의해 알칼리 수용액에 용해될 수 있는 수지인, 포토레지스트 조성물;[7] A resin containing an acid generator and a resin according to item [6], wherein the resin has a group that is unstable with an acid, insoluble or poorly soluble in an aqueous alkali solution, and soluble in an aqueous alkaline solution by the action of an acid. , Photoresist compositions;

[8] 상기 항목 [7]에 있어서, 염기성 화합물을 추가로 함유하는, 포토레지스트 조성물;[8] The photoresist composition according to the item [7], further comprising a basic compound;

[9] (1) 상기 항목 [7] 또는 [8]에 따르는 포토레지스트 조성물을 기판 위에 도포하여 포토레지스트 조성물 층을 형성하는 공정, [9] (1) a step of forming a photoresist composition layer by applying the photoresist composition according to item [7] or [8] on a substrate;

(2) 형성된 포토레지스트 조성물 층을 건조시켜 포토레지스트막을 형성하는 공정, (2) drying the formed photoresist composition layer to form a photoresist film,

(3) 포토레지스트막을 노광하는 공정, (3) exposing the photoresist film;

(4) 노광 후의 포토레지스트막을 가열하는 공정, 및 (4) heating the photoresist film after exposure, and

(5) 가열 후의 포토레지스트막을 현상하는 공정을 포함하는, 포토레지스트 패턴의 제조 방법; 등을 제공하는 것이다.
(5) a method for producing a photoresist pattern, including a step of developing a photoresist film after heating; And so on.

본 발명의 염은, 포토레지스트 조성물용의 산 발생제로서 사용할 수 있으며, 당해 염을 포함하는 포토레지스트 조성물을 사용함으로써, 결함이 적고, 우수한 형상 및 라인 엣지 거칠기(line edge roughness)를 갖는 포토레지스트 패턴을 수득할 수 있다.
The salt of the present invention can be used as an acid generator for a photoresist composition, and by using the photoresist composition containing the salt, there are few defects and a photoresist having excellent shape and line edge roughness. A pattern can be obtained.

본 발명의 염은 화학식 I로 나타내어지며, 포토레지스트 조성물용의 산 발생제로서 이용할 수 있다.The salt of the present invention is represented by the formula (I) and can be used as an acid generator for a photoresist composition.

화학식 IFormula I

Figure pat00003
Figure pat00003

위의 화학식 I에서,In Formula I above,

Q1 및 Q2는 서로 독립적으로 불소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 퍼플루오로알킬기이고,Q 1 and Q 2 are each independently a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms,

L1은 단결합 또는 치환기를 가져도 되는 2가의 탄소수 1 내지 17의 포화 탄화수소기이고, 당해 포화 탄화수소기에 포함되는 1개 이상의 -CH2-는 -O- 또는 CO-로 치환되어도 되고,L 1 is a divalent C1-C17 saturated hydrocarbon group which may have a single bond or a substituent, at least one -CH 2 -contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with -O- or CO-,

Y1은 (m+1)가의 탄소수 3 내지 18의 포화 환상 탄화수소기이고, 당해 포화 환상 탄화수소기에 포함되는 1개 이상의 -CH2-는 -O-, -CO- 또는 SO2-로 치환되어도 되고,Y 1 is a (m + 1) valence saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, and one or more -CH 2 -included in the saturated cyclic hydrocarbon group may be substituted with -O-, -CO-, or SO 2- . ,

X1은 적어도 1개의 불소 원자를 갖는 탄소수 1 내지 12의 지방족 탄화수소기이고, 상기 지방족 탄화수소기에 포함되는 1개 이상의 수소 원자는 하이드록실기로 치환되어도 되고,X 1 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms having at least one fluorine atom, at least one hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxyl group,

m은 1 또는 2이고,m is 1 or 2,

Z+는 유기 대이온이다.Z + is an organic counterion.

탄소수 1 내지 6의 퍼플루오로알킬기로서는, 퍼플루오로메틸기, 퍼플루오로에틸기, 퍼플루오로프로필기, 퍼플루오로이소프로필기, 퍼플루오로부틸기, 퍼플루오로-2급-부틸기, 퍼플루오로-3급-부틸기, 퍼플루오로펜틸기 및 퍼플루오로헥실기를 들 수 있다. Examples of the perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosecondary-butyl group, Perfluoro tert- butyl group, a perfluoro pentyl group, and a perfluorohexyl group are mentioned.

Q1 및 Q2이 각각 독립적으로 퍼플루오로메틸기 또는 불소 원자인 것이 바람직하고, Q1 및 Q2이 불소 원자인 것이 보다 바람직하다. It is preferable that Q 1 and Q 2 are each independently a perfluoromethyl group or a fluorine atom, and it is more preferable that Q 1 and Q 2 are a fluorine atom.

2가의 탄소수 1 내지 17의 포화 탄화수소기로서는, 탄소수 1 내지 17의 직쇄상 알킬렌기, 탄소수 3 내지 17의 측쇄상 알킬렌기 및 탄소수 3 내지 17의 2가의 단환식 또는 다환식 포화 환상 탄화수소기를 들 수 있다. As a divalent C1-C17 saturated hydrocarbon group, a C1-C17 linear alkylene group, a C3-C17 branched alkylene group, and a C3-C17 divalent monocyclic or polycyclic saturated cyclic hydrocarbon group are mentioned. have.

구체적으로는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로판-1,3-디일기, 프로판-1,2-디일기, 부탄-1,4-디일기, 펜탄-1,5-디일기, 헥산-1,6-디일기, 헵탄-1,7-디일기, 옥탄-1,8-디일기, 노난-1,9-디일기, 데칸-1,10-디일기, 운데칸-1,11-디일기, 도데칸-1,12-디일기, 트리데칸-1,13-디일기, 테트라데칸-1,14-디일기, 펜타데칸-1,15-디일기, 헥사데칸-1,16-디일기, 헵타데칸-1,17-디일기 등의 탄소수 1 내지 17의 직쇄상 알킬렌기; Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1, 6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane-1,11-diyl group , Dodecane-1,12-diyl, tridecane-1,13-diyl, tetradecane-1,14-diyl, pentadecane-1,15-diyl, hexadecane-1,16-diyl Linear alkylene groups having 1 to 17 carbon atoms such as heptadecane-1,17-diyl group;

1-메틸프로판-1,3-디일기, 2-메틸프로판-1,3-디일기, 2-메틸프로판-1,2-디일기, 1-메틸부탄-1,4-디일기, 2-메틸부탄-1,4-디일기 등의 탄소수 3 내지 17의 측쇄상 알킬렌기; 1-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, 1-methylbutane-1,4-diyl group, 2- C3-C17 branched alkylene groups, such as a methyl butane-1, 4- diyl group;

사이클로부탄-1,3-디일기, 사이클로펜탄-1,3-디일기, 사이클로헥산-1,4-디일기, 사이클로옥탄-1,5-디일기 등의 사이클로알칸디일기 등의 단환식 포화 환상 탄화수소기; Monocyclic saturation such as cycloalkanediyl groups such as cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group and cyclooctane-1,5-diyl group Cyclic hydrocarbon groups;

노르보르난-1,4-디일기, 노르보르난-2,5-디일기, 아다만탄-1,5-디일기, 아다만탄-2,6-디일기 등의 다환식 포화 환상 탄화수소기; 및, 2종 이상의 이들 기를 조합함으로써 형성되는 기를 들 수 있다.Polycyclic saturated cyclic hydrocarbons such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, adamantane-2,6-diyl group group; And groups formed by combining two or more kinds of these groups.

2가의 탄소수 1 내지 17의 포화 탄화수소기는, 치환기를 가지고 있어도 되고, 당해 치환기로서는, 불소 원자 등의 할로겐 원자를 들 수 있다. 또한, 당해 포화 탄화수소기에 포함되는 1개 이상의 -CH2-는 -O- 또는 CO-로 치환되어도 된다. The divalent C1-C17 saturated hydrocarbon group may have a substituent, and halogen atoms, such as a fluorine atom, are mentioned as said substituent. In addition, one or more -CH 2 -contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with -O- or CO-.

당해 포화 탄화수소기에 포함되는 1개 이상의 -CH2-가 -O- 또는 CO-로 치환된 기의 구체예로서는, 화학식 IL-1, 화학식 IL-2, 화학식 IL-3, 화학식 IL-4, 화학식 IL-5 및 화학식 IL-6의 기를 들 수 있고, 화학식 IL-1, 화학식 IL-2, 화학식 IL-3 또는 화학식 IL-4의 기가 바람직하고, 화학식 IL-1 또는 화학식 IL-2의 기가 보다 바람직하다. Specific examples of the group in which one or more -CH 2 -included in the saturated hydrocarbon group are substituted with -O- or CO- include the formula IL-1, the formula IL-2, the formula IL-3, the formula IL-4, and the formula IL -5 and a group of formula IL-6, and groups of formula IL-1, formula IL-2, formula IL-3 or formula IL-4 are preferred, and groups of formula IL-1 or formula IL-2 are more preferred. Do.

화학식 IL-1Formula IL-1

Figure pat00004
Figure pat00004

화학식 IL-2Formula IL-2

Figure pat00005
Figure pat00005

화학식 IL-3Formula IL-3

Figure pat00006
Figure pat00006

화학식 IL-4Formula IL-4

Figure pat00007
Figure pat00007

화학식 IL-5Formula IL-5

Figure pat00008
Figure pat00008

화학식 IL-6Formula IL-6

Figure pat00009
Figure pat00009

위의 화학식 IL-1 내지 화학식 IL-6에서,In the above formula IL-1 to IL-6,

L2는 단결합 또는 탄소수 1 내지 15의 알킬렌기이고,L 2 is a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms,

L3은 단결합 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬렌기이고,L 3 is a single bond or an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms,

L4는 탄소수 1 내지 13의 알킬렌기이고, 단, L3 및 L4의 탄소수의 합계는 13 이하이며,L 4 is an alkylene group having 1 to 13 carbon atoms, provided that the total number of carbon atoms of L 3 and L 4 is 13 or less,

L5는 탄소수 1 내지 15의 알킬렌기이고,L 5 is an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms,

L6 및 L7은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 15의 알킬렌기이고, 단, L6 및 L7의 탄소수의 합계는 16 이하이고, L 6 and L 7 are each independently an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, provided that the sum of carbon atoms of L 6 and L 7 is 16 or less,

L8은 탄소수 1 내지 14의 알킬렌기이고,L 8 is an alkylene group having 1 to 14 carbon atoms,

L9 및 L10은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 11의 알킬렌기이고, 단, L6 및 L7의 탄소수의 합계는 12 이하이고, L 9 and L 10 are each independently an alkylene group having 1 to 11 carbon atoms, provided that the sum of the carbon numbers of L 6 and L 7 is 12 or less,

**은 -C(Q1)(Q2)-과의 결합 부위이다.** is the binding site with -C (Q 1 ) (Q 2 )-.

이 중에서 화학식 IL-1의 기가 바람직하고, L2가 단결합 또는 CH2-인 화학식 IL-1의 기가 보다 바람직하다. Of these, groups of formula IL-1 are preferred, and groups of formula IL-1 wherein L 2 is a single bond or CH 2 — are more preferred.

화학식 IL-1의 기로는 이하의 기를 들 수 있다.Examples of the group represented by the formula IL-1 include the following groups.

Figure pat00010
Figure pat00010

화학식 IL-2의 기로는 이하의 기를 들 수 있다.Examples of the group represented by the formula IL-2 include the following groups.

Figure pat00011
Figure pat00011

화학식 IL-3의 기로는 이하의 기를 들 수 있다.Examples of the group represented by the formula IL-3 include the following groups.

Figure pat00012
Figure pat00012

화학식 IL-4의 기로는 이하의 기를 들 수 있다.Examples of the group represented by the formula IL-4 include the following groups.

Figure pat00013
Figure pat00013

화학식 IL-5의 기로는 이하의 기를 들 수 있다.Examples of the group represented by the formula IL-5 include the following groups.

Figure pat00014
Figure pat00014

화학식 IL-6의 기로는 이하의 기를 들 수 있다.Examples of the group represented by the formula IL-6 include the following groups.

Figure pat00015
Figure pat00015

특히, L1이 **-CO-O-(**은, -C(Q1)(Q2)-과의 결합 부위이다)인 것이 바람직하다. In particular, the L 1 ** - CO-O - is preferably - (** are, -C (Q 1) (Q 2) is the binding site of the).

Y1로서는, 화학식 Y1 내지 화학식 Y27의 환으로부터, 임의의 위치의 (m+1)개의 수소 원자가 결합 부위가 됨으로써 형성되는 기를 들 수 있다. As Y <1> , group formed by the (m + 1) hydrogen atom of arbitrary positions becomes a coupling | bonding site | part from the ring of general formula Y1-Y27.

Figure pat00016
Figure pat00016

(m+1)가의 포화 환상 탄화수소기는, 화학식 Y1 내지 화학식 Y19 중 어느 하나의 환에 포함되는 (m+1)개의 수소 원자가 결합 부위가 됨으로써 형성되는 기인 것이 바람직하고, 화학식 Y4, 화학식 Y9 또는 화학식 Y11의 환에 포함되는 (m+1)개의 수소 원자가 결합 부위가 됨으로써 형성되는 기인 것이 보다 바람직하고, 화학식 Y4, 화학식 Y9 또는 화학식 Y11의 환에 포함되는 (m+1)개의 수소 원자가 결합 부위가 됨으로써 형성되는 기인 것이, 특히 바람직하다. It is preferable that the (m + 1) valent saturated cyclic hydrocarbon group is a group formed by (m + 1) hydrogen atoms contained in any one of the formulas Y1 to Y19 being a bonding site, and are represented by the formulas Y4, Y9 or More preferably, (m + 1) hydrogen atoms contained in the ring of Y11 are formed by being a bonding site, and (m + 1) hydrogen atoms contained in the ring of Formula Y4, Y9 or Y11 It is especially preferable that it is the group formed by making.

(m+1)가의 포화 환상 탄화수소기에 포함되는 1개 이상의 -CH2-가 -O-, -CO- 또는 SO2-로 치환된 기로서는, 환상 에테르 구조를 갖는 기(-CH2-가 -O-로 치환된 기), 옥소기를 갖는 포화 환상 탄화수소기(-CH2-가 -CO-로 치환된 기), 술톤 환기(-CH2-CH2- 중의 한 쪽의 -CH2-가 -O-로 치환되고 다른 쪽의 -CH2-가 -SO2-로 치환된 기) 및 락톤 환기(-CH2-CH2- 중의 한 쪽의 -CH2-가 -O-로 치환되고 다른 쪽의 -CH2-가 -CO-로 치환된 기)를 들 수 있다. As a group in which one or more -CH 2 -contained in a (m + 1) valent saturated cyclic hydrocarbon group is substituted with -O-, -CO- or SO 2- , a group having a cyclic ether structure (-CH 2 -is- the group substituted with O-), cyclic saturated hydrocarbon group having an oxo group (-CH 2 - is substituted with a group -CO-), sultone ventilation (-CH 2 -CH 2 - one of the -CH 2 - is - O- which is substituted by the other side of the -CH 2 - is -SO 2 - group which is substituted with a) and lactone ventilation (-CH 2 -CH 2 - one of the -CH 2 - is replaced by -O- other Group in which -CH 2 -is substituted with -CO-.

(m+1)가의 포화 환상 탄화수소기의 치환기로서는, 할로겐 원자, 하이드록실기, 카르복실기, 탄소수 6 내지 18의 방향족 탄화수소기, 탄소수 7 내지 21의 아르알킬기, 탄소수 2 내지 4의 아실기 및 글리시딜옥시기를 들 수 있다. 할로겐 원자로서는, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자를 들 수 있다. 방향족 탄화수소기로서는, 페닐기, 나프틸기, 안트라닐기, p-메틸페닐기, p-3급-부틸페닐기, p-아다만틸페닐기; 톨릴기, 크실릴기, 쿠메닐기, 메시틸기, 비페닐기, 안트릴기, 페난트릴기, 2,6-디에틸페닐기, 2-메틸-6-에틸페닐 등의 아릴기 등을 들 수 있다. 아르알킬기로서는, 벤질기, 펜에틸기, 페닐프로필기, 트리틸기, 나프틸메틸기 및 나프틸에틸기를 들 수 있다. 아실기로서는, 아세틸기, 프로피오닐기 및 부티릴기를 들 수 있다. As a substituent of the (m + 1) valent saturated cyclic hydrocarbon group, a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, a C6-C18 aromatic hydrocarbon group, a C7-C21 aralkyl group, a C2-C4 acyl group, and glycy And dialkyl groups. As a halogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom are mentioned. As an aromatic hydrocarbon group, a phenyl group, a naphthyl group, anthranyl group, p-methylphenyl group, p-tert- butylphenyl group, p-adamantylphenyl group; And aryl groups such as tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, biphenyl group, anthryl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group and 2-methyl-6-ethylphenyl. Examples of the aralkyl group include benzyl group, phenethyl group, phenylpropyl group, trityl group, naphthylmethyl group and naphthylethyl group. As an acyl group, an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group are mentioned.

적어도 1개의 불소 원자를 갖는 탄소수 1 내지 12의 지방족 탄화수소기로서는, 메틸기, 에틸기, 1-메틸에틸기, 1,1-디메틸에틸기, 2,2-디메틸에틸기, 프로필기, 1-메틸프로필기, 2,2-디메틸프로필기, 1-에틸프로필기, 부틸기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기, 3-메틸부틸기, 1-프로필부틸기, 펜틸기, 1-메틸펜틸기, 헥실기, 1,4-디메틸헥실기, 헵틸기, 1-메틸헵틸기, 옥틸기, 메틸옥틸기, 메틸노닐기, 2-에틸헥실기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기 등의 탄소수 1 내지 12의 알킬기의 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 기를 들 수 있다. Examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms having at least one fluorine atom include methyl group, ethyl group, 1-methylethyl group, 1,1-dimethylethyl group, 2,2-dimethylethyl group, propyl group, 1-methylpropyl group and 2 , 2-dimethylpropyl group, 1-ethylpropyl group, butyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-propylbutyl group, pentyl group, 1-methylpentyl group, hex Carbon number, such as a real group, a 1, 4- dimethylhexyl group, a heptyl group, a 1-methylheptyl group, an octyl group, a methyl octyl group, a methyl nonyl group, 2-ethylhexyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group, and a dodecyl group And groups in which one or more hydrogen atoms of the alkyl groups of 1 to 12 are substituted with fluorine atoms.

당해 지방족 탄화수소기에 포함되는 1개 이상의 수소 원자는 하이드록실기로 치환되어도 되고, 당해 지방족 탄화수소기에 포함되는 1개의 수소 원자가 하이드록실기로 치환되어 있는 것이 바람직하다. It is preferable that the one or more hydrogen atoms contained in the said aliphatic hydrocarbon group may be substituted by the hydroxyl group, and the one hydrogen atom contained in the said aliphatic hydrocarbon group is substituted by the hydroxyl group.

구체예로서는, 화학식 Ix의 기를 들 수 있고, 화학식 Ix에서, n이 1인 경우, -CH2-의 수소 원자가 불소 원자로 치환되어 있어도 된다. Hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom in - a concrete example, there may be mentioned a group of the formula Ix, Ix in the formula, when n is 1, -CH 2.

화학식 IxFormula Ix

Figure pat00017
Figure pat00017

위의 화학식 Ix에서,In Formula Ix above,

n은 0 또는 1이다.n is 0 or 1;

화학식 I의 염은, 화학식 Ia-1, 화학식 Ia-2, 화학식 Ia-3 또는 화학식 Ia-4의 음이온을 갖는 것이 바람직하다. The salt of the formula (I) preferably has an anion of the formula (Ia-1), (Ia-2), (Ia-3) or (Ia-4).

화학식 Ia-1Formula Ia-1

Figure pat00018
Figure pat00018

화학식 Ia-2Formula Ia-2

Figure pat00019
Figure pat00019

화학식 Ia-3Formula Ia-3

Figure pat00020
Figure pat00020

화학식 Ia-4Formula Ia-4

Figure pat00021
Figure pat00021

위의 화학식 Ia-1 내지 화학식 Ia-4에서,In Chemical Formulas Ia-1 to Ia-4 above,

Q1 및 Q2는 상기에서 정의한 바와 동일하다.Q 1 and Q 2 are the same as defined above.

Z+로는 설포늄 양이온, 요오드늄 양이온, 암모늄 양이온, 벤조티아졸륨 양이온, 포스포늄 양이온 등의 오늄 양이온을 들 수 있고, 설포늄 양이온 및 요오드늄 양이온이 바람직하고, 트리아릴설포늄 양이온이 보다 바람직하다. Examples of Z + include onium cations such as sulfonium cations, iodonium cations, ammonium cations, benzothiazolium cations and phosphonium cations, and sulfonium cations and iodonium cations are preferred, and triarylsulfonium cations are more preferred. Do.

Z+는 바람직하게는 화학식 Iz-1 내지 화학식 Iz-4 중 어느 하나의 양이온이다.Z + is preferably a cation of any one of formulas Iz-1 to Iz-4.

화학식 Iz-1Chemical Formula Iz-1

Figure pat00022
Figure pat00022

화학식 Iz-2Chemical Formula Iz-2

Figure pat00023
Figure pat00023

화학식 Iz-3Chemical Formula Iz-3

Figure pat00024
Figure pat00024

화학식 Iz-4Chemical Formula Iz-4

Figure pat00025
Figure pat00025

위의 화학식 Iz-1에서,In Formula Iz-1 above,

Pa 내지 Pc는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 30의 지방족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 36의 포화 환상 탄화수소기 또는 탄소수 6 내지 18의 방향족 탄화수소기이고, 상기 지방족 탄화수소기는 하이드록실기, 탄소수 1 내지 12의 알콕시기 또는 탄소수 6 내지 18의 방향족 탄화수소기로 치환되어도 되고, 상기 포화 환상 탄화수소기는 할로겐 원자, 탄소수 2 내지 4의 아실기 또는 글리시딜옥시기로 치환되어도 되고, 상기 방향족 탄화수소기는 할로겐 원자, 하이드록실기, 탄소수 1 내지 36의 지방족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 36의 포화 환상 탄화수소기 또는 탄소수 1 내지 12의 알콕시기로 치환되어 있어도 된다.P a to P c are each independently an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group is a hydroxyl group and 1 to 12 carbon atoms. May be substituted with an alkoxy group or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the saturated cyclic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms or a glycidyloxy group, and the aromatic hydrocarbon group may be a halogen atom or a hydroxyl group. It may be substituted by the actual group, a C1-C36 aliphatic hydrocarbon group, a C3-C36 saturated cyclic hydrocarbon group, or a C1-C12 alkoxy group.

위의 화학식 Iz-2에서,In Formula Iz-2 above,

P4 및 P5는 각각 독립적으로 하이드록실기, 탄소수 1 내지 12의 지방족 탄화수소기 또는 탄소수 1 내지 12의 알콕시기이고,P 4 and P 5 are each independently a hydroxyl group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms,

i 및 j는 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이다.i and j are each independently an integer of 0-5.

위의 화학식 Iz-3에서,In Formula Iz-3 above,

P6 및 P7은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 36의 지방족 탄화수소기 또는 탄소수 3 내지 36의 포화 환상 탄화수소기이고,P 6 and P 7 are each independently an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms,

P8은 수소 원자, 탄소수 1 내지 36의 지방족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 36의 포화 환상 탄화수소기 또는 탄소수 6 내지 18의 방향족 탄화수소기이고, P 8 is a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms,

P6 내지 P8의 지방족 탄화수소기는 바람직하게는 탄소수 1 내지 12의 지방족 탄화수소기이며, 포화 환상 탄화수소기는, 바람직하게는 탄소수 4 내지 12의 포화 환상 탄화수소기이고,The aliphatic hydrocarbon group of P 6 to P 8 is preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, the saturated cyclic hydrocarbon group is preferably a saturated cyclic hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms,

P9는 탄소수 1 내지 12의 지방족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 18의 포화 환상 탄화수소기 또는 탄소수 6 내지 18의 방향족 탄화수소기이고, 상기 방향족 탄화수소기는, 탄소수 1 내지 12의 지방족 탄화수소기, 탄소수 1 내지 12의 알콕시기, 탄소수 3 내지 18의 포화 환상 탄화수소기 또는 알킬카보닐옥시기로 치환되어도 되고, P6과 P7 및 P8과 P9는 각각 독립적으로 서로 결합하여 3원 환 내지 12원 환, 바람직하게는 3원 환 내지 7원 환을 형성하고 있어도 되고, 이들 환에 포함되는 1개 이상의 -CH2-는 -O-, -S-, -CO-로 치환되어도 된다.P 9 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the aromatic hydrocarbon group is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms and 1 to 12 carbon atoms. May be substituted with an alkoxy group, a saturated C3-C18 cyclic hydrocarbon group or an alkylcarbonyloxy group, and P 6 and P 7 and P 8 and P 9 are each independently bonded to each other to form a three to 12 membered ring, preferably Preferably, 3- to 7-membered rings may be formed, and one or more -CH 2 -contained in these rings may be substituted with -O-, -S-, -CO-.

위의 화학식 Iz-4에서,In Formula Iz-4 above,

P10 내지 P15는 각각 독립적으로 하이드록실기, 탄소수 1 내지 12의 지방족 탄화수소기 또는 탄소수 1 내지 12의 알콕시기이고,P 10 to P 15 are each independently a hydroxyl group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms,

E는 -S- 또는 O-이고,E is -S- or O-,

p, r, x 및 y는 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이고,p, r, x and y are each independently an integer from 0 to 5,

v 및 w는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,v and w are each independently an integer of 0 to 4,

q는 0 또는 1이고,q is 0 or 1,

p, r, x, y, v 및 w가 2 이상일 때, 복수의 P10 내지 P15는 각각 서로 동일하거나 상이해도 된다.When p, r, x, y, v and w are two or more, some P <10> -P <15> may mutually be same or different, respectively.

화학식 Iz-1 내지 화학식 Iz-4에서, 바람직한 지방족 탄화수소기는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 2급-부틸기, 3급-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 옥틸기 및 2-에틸헥실기이다. In formulas (Iz-1) to (Iz-4), preferred aliphatic hydrocarbon groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, secondary-butyl, tert-butyl, pentyl and hex. It is a real group, an octyl group, and 2-ethylhexyl group.

바람직한 포화 환상 탄화수소기는, 사이클로프로필기, 사이클로부틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 사이클로데실기, 2-알킬-2-아다만틸기, 1-(1-아다만틸)-1-알킬기 및 이소보로닐기이다. Preferred saturated cyclic hydrocarbon groups are cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclodecyl group, 2-alkyl-2-adamantyl group, 1- (1-adamantyl)- 1-alkyl group and isoboroyl group.

바람직한 방향족 탄화수소기는, 페닐기, 4-메틸페닐기, 4-에틸페닐기, 4-3급-부틸페닐기, 4-사이클로헥실페닐기, 4-메톡시페닐기, 비페닐릴기 및 나프틸기이다. Preferred aromatic hydrocarbon groups are phenyl group, 4-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4-methoxyphenyl group, biphenylyl group and naphthyl group.

치환기가 방향족 탄화수소기인 지방족 탄화수소기(아르알킬기)로서는 벤질기 등을 들 수 있다. A benzyl group etc. are mentioned as an aliphatic hydrocarbon group (aralkyl group) whose substituent is an aromatic hydrocarbon group.

알콕시기로서는, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 이소프로폭시기, n-부톡시기, 2급-부톡시기, 3급-부톡시기, n-펜톡시기, n-헥톡시기, 헵톡시기, 옥톡시기, 2-에틸헥실옥시기, 노닐옥시기, 데실옥시기, 운데실옥시기 및 도데실옥시기를 들 수 있다. As an alkoxy group, a methoxy group, an ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, secondary-butoxy group, tert-butoxy group, n-pentoxy group, n-hexoxy group, heptoxy group , Octoxy group, 2-ethylhexyloxy group, nonyloxy group, decyloxy group, undecyloxy group and dodecyloxy group.

알킬카보닐옥시기로서는, 메틸카보닐옥시기, 에틸카보닐옥시기, 1-메틸에틸카보닐옥시기, 1,1-디메틸에틸카보닐옥시기, 2,2-디메틸에틸카보닐옥시기, 프로필카보닐옥시기, 1-메틸프로필카보닐옥시기, 2,2-디메틸프로필카보닐옥시기, 1-에틸프로필카보닐옥시기, 부틸카보닐옥시기, 1-메틸부틸카보닐옥시기 및 2-메틸부틸카보닐옥시기를 들 수 있다. Examples of the alkylcarbonyloxy group include methylcarbonyloxy group, ethylcarbonyloxy group, 1-methylethylcarbonyloxy group, 1,1-dimethylethylcarbonyloxy group, 2,2-dimethylethylcarbonyloxy group, propylcarbonyloxy group, 1 -Methylpropylcarbonyloxy group, 2,2-dimethylpropylcarbonyloxy group, 1-ethylpropylcarbonyloxy group, butylcarbonyloxy group, 1-methylbutylcarbonyloxy group and 2-methylbutylcarbonyloxy group.

P6 및 P7이 형성하는 환으로서는, 티오란-1-이움 환(테트라하이드로티오페늄환), 티안-1-이움 환 및 1,4-옥사티안-4-이움 환을 들 수 있다.Examples of the ring formed by P 6 and P 7 include a thioran-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and a 1,4-oxatian-4-ium ring.

P8 및 P9이 형성하는 환으로서는, 옥소사이클로헵탄 환, 옥소사이클로헥산 환, 옥소노르보르난 환 및 옥소아다만탄 환을 들 수 있다. Examples of the ring formed by P 8 and P 9 include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring and an oxoadamantane ring.

이 중에서도, 화학식 Iz-1의 양이온이 바람직하고, 화학식 Iz-5의 양이온이 보다 바람직하다. Among these, the cation of general formula (Iz-1) is preferable and the cation of general formula (Iz-5) is more preferable.

화학식 Iz-5Chemical Formula Iz-5

Figure pat00026
Figure pat00026

위의 화학식 Iz-5에서,In the above formula Iz-5,

P19 내지 P21은 각각 독립적으로 할로겐 원자, 하이드록실기, 탄소수 1 내지 36의 지방족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 36의 포화 환상 탄화수소기 또는 탄소수 1 내지 12의 알콕시기이다.P 19 to P 21 are each independently a halogen atom, a hydroxyl group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.

지방족 탄화수소기는, 바람직하게는 탄소수 1 내지 12의 지방족 탄화수소기이며, 포화 환상 탄화수소기는, 바람직하게는 탄소수 4 내지 36의 포화 환상 탄화수소기이다. The aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and the saturated cyclic hydrocarbon group is preferably a saturated cyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms.

지방족 탄화수소기는, 하이드록실기, 탄소수 1 내지 12의 알콕시기 또는 탄소수 6 내지 18의 방향족 탄화수소기로 치환되어 있어도 된다. 포화 환상 탄화수소기는, 할로겐 원자, 탄소수 2 내지 4의 아실기 또는 글리시딜옥시기로 치환되어 있어도 된다. The aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxyl group, a C1-C12 alkoxy group, or a C6-C18 aromatic hydrocarbon group. The saturated cyclic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or a glycidyloxy group.

z1, z2 및 z3은 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수(바람직하게는 0 또는 1)을 나타낸다. z1, z2 및 z3이 2 이상일 때, 복수의 P19 내지 P21은 각각 서로 동일하거나 상이해도 된다.z1, z2 and z3 each independently represent an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1). z1, z2 and z3 is when 2 or more, a plurality of P 19 to P 21 are may be respectively the same or different from each other.

화학식 Iz-5에서, P19 내지 P21은 바람직하게는 각각 독립적으로 할로겐 원자(보다 바람직하게는 불소 원자), 하이드록실기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 12의 알콕시기이고, z1, z2 및 z3은 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수(바람직하게는 0 또는 1)를 나타낸다. In formula (Iz-5), P 19 to P 21 are each independently a halogen atom (more preferably a fluorine atom), a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, z1 , z2 and z3 each independently represent an integer of 0 to 5 (preferably 0 or 1).

특히, 트리페닐설포늄 양이온(화학식 Iz-5에서, z1, z2 및 z3이 0이다)이 바람직하다. In particular, triphenylsulfonium cation (in formula Iz-5, z1, z2 and z3 are 0) is preferred.

화학식 Iz-1의 양이온으로서는, 이하의 것을 들 수 있다. As a cation of general formula (Iz-1), the following are mentioned.

Figure pat00027
Figure pat00027

Figure pat00028
Figure pat00028

화학식 Iz-2의 양이온으로서는, 이하의 것을 들 수 있다. As a cation of general formula (Iz-2), the following are mentioned.

Figure pat00029
Figure pat00029

화학식 Iz-3의 양이온으로서는, 이하의 것을 들 수 있다. As a cation of general formula (Iz-3), the following are mentioned.

화학식 Iz-4의 양이온으로서는, 이하의 것을 들 수 있다. As a cation of general formula (Iz-4), the following are mentioned.

Figure pat00031
Figure pat00031

Figure pat00032
Figure pat00032

Figure pat00033
Figure pat00033

화학식 I의 염은, 상기한 음이온 및 유기 양이온을 임의로 조합할 수 있다. 이 중에서도, 이하의 화학식 I-1, 화학식 I-2, 화학식 I-3 및 화학식 I-4의 염이 바람직하다. The salt of the formula (I) may arbitrarily combine the above anions and organic cations. Among these, the salts of the following formulas (I-1), (I-2), (I-3) and (I-4) are preferred.

화학식 I-1Formula I-1

Figure pat00034
Figure pat00034

화학식 I-2Formula I-2

Figure pat00035
Figure pat00035

화학식 I-3Formula I-3

Figure pat00036
Figure pat00036

화학식 I-4Formula I-4

Figure pat00037
Figure pat00037

위의 화학식 I-1 내지 화학식 I-4에서,In the above formulas (I-1) to (I-4),

P19 내지 P21, Q1, Q2, z1, z2 및 z3은 상기에서 정의한 바와 동일하다.P 19 to P 21 , Q 1 , Q 2 , z 1 , z 2 and z 3 are the same as defined above.

이하의 화학식 I-5, 화학식 I-6, 화학식 I-7 및 화학식 I-8의 염이 보다 바람직하다. More preferable are salts of the following formulas (I-5), (I-6), (I-7) and (I-8).

화학식 I-5Formula I-5

Figure pat00038
Figure pat00038

화학식 I-6Formula I-6

Figure pat00039
Figure pat00039

화학식 I-7Formula I-7

Figure pat00040
Figure pat00040

화학식 I-8Formula I-8

Figure pat00041
Figure pat00041

위의 화학식 I-5 내지 화학식 I-8에서,In the above formulas (I-5) to (I-8),

Q1 및 Q2는 상기에서 정의한 바와 동일하다.Q 1 and Q 2 are the same as defined above.

화학식 I의 염은, 예를 들면, 하기의 반응식으로 나타내어지는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 또한, 이하의 반응식에서, 특기하지 않는 한, 각 치환기의 정의는 상기한 것과 동일한 의미를 나타낸다. Salts of the formula (I) can be produced, for example, by a production method represented by the following scheme. In addition, in the following reaction formula, the definition of each substituent shows the same meaning as the above-mentioned unless it mentions specially.

Figure pat00042
Figure pat00042

L1이 -CO-O-인 화학식 Ib의 염은, 예를 들면, 화학식 1의 화합물을, 용매 중, 염기성 조건하에 가수분해하여, 화학식 2의 화합물을 수득하고, 수득된 화학식 2의 화합물과 화학식 3의 염을, 탈수 축합함으로써 제조할 수 있다. Salts of formula (Ib), wherein L 1 is -CO-O-, for example, the compound of formula (1) is hydrolyzed under basic conditions in a solvent to give a compound of formula (2), and the obtained compound of formula (2) The salt of general formula (3) can be manufactured by dehydration condensation.

여기서, 화학식 1의 화합물은, 시판품을 사용할 수 있다. 또한, 일본 공개특허공보 2003-40840호, 일본 공개특허공보 2004-83900호 등에 기재된 방법을 사용하여 제조할 수도 있다. Here, a commercial item can be used for the compound of General formula (1). Moreover, it can also manufacture using the method as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-40840, 2004-83900, etc.

용매로서는, 1,4-디옥산과 물의 혼합 용액 등을 들 수 있다. As a solvent, the mixed solution of 1, 4- dioxane and water etc. are mentioned.

염기 촉매로서는, 수산화나트륨 등을 들 수 있다. Sodium hydroxide etc. are mentioned as a base catalyst.

화학식 3의 염은, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2008-127367호에 기재된 방법으로 제조할 수 있다. The salt of general formula (3) can be manufactured by the method of Unexamined-Japanese-Patent No. 2008-127367, for example.

화학식 2의 화합물과 화학식 3의 염의 탈수 축합에 사용하는 용매로서는, 모노클로로벤젠 등을 들 수 있다. Monochlorobenzene etc. are mentioned as a solvent used for dehydration condensation of the compound of General formula (2) and the salt of General formula (3).

탈수 축합 촉매로서는, 황산 등을 들 수 있다. Sulfuric acid etc. are mentioned as a dehydration condensation catalyst.

L1이 -CO-O-CH2-CO-O-인 화학식 Ic의 염은 화학식 2의 화합물과 화학식 4의 화합물을 염기성 촉매하에 반응시켜 화학식 5의 화합물을 수득하고, 수득된 화학식 5의 화합물과 화학식 3의 염을 촉매의 존재하에 반응시킴으로써 제조할 수 있다.A salt of formula (Ic), wherein L 1 is -CO-O-CH 2 -CO-O-, reacts the compound of formula (2) with the compound of formula (4) under a basic catalyst to give a compound of formula (5), the compound of formula (5) obtained It can be prepared by reacting with a salt of formula (3) in the presence of a catalyst.

Figure pat00043
Figure pat00043

상기 반응식에서,In the above scheme,

X2 및 X3은 각각 독립적으로 할로겐 원자이다.X 2 and X 3 are each independently a halogen atom.

할로겐 원자로서는 염소 원자가 바람직하다. As a halogen atom, a chlorine atom is preferable.

화학식 2의 화합물과 화학식 4의 화합물의 반응에 사용되는 용매로서는 테트라하이드로푸란 등을 들 수 있다. Tetrahydrofuran etc. are mentioned as a solvent used for reaction of the compound of General formula (2) and the compound of General formula (4).

염기 촉매로서는 피리딘 등을 들 수 있다. Pyridine etc. are mentioned as a base catalyst.

화학식 3의 염과 화학식 5의 화합물의 반응에 사용하는 용매로서는 N,N-디메틸포름아미드 등을 들 수 있다. N, N-dimethylformamide, etc. are mentioned as a solvent used for reaction of the salt of general formula (3) and the compound of general formula (5).

촉매로서는 탄산칼륨, 요오드화칼륨 등을 들 수 있다. Potassium carbonate, potassium iodide, etc. are mentioned as a catalyst.

또한, L1의 종류에 관계 없이, 다른 염도, 상기에 준하여 제조할 수 있다. Regardless of the type of L 1 , other salts can be produced in accordance with the above.

본 발명의 산 발생제는, 화학식 I의 염을 함유한다. 본 발명의 산 발생제는, 화학식 I의 염만으로 이루어져도 되고, 화학식 I의 염에 가하여, 화학식 I의 염 이외의 공지의 염, 화학식 I의 염에 포함되는 양이온과 공지의 음이온으로 이루어지는 염 및 화학식 I의 염에 포함되는 음이온과 공지의 양이온으로 이루어지는 염 등을 포함하고 있어도 된다. 본 발명의 산 발생제는, 2종 이상의 화학식 I의 염을 포함해도 된다. 또한, 본 발명의 산 발생제가 화학식 I의 염 이외의 공지의 염을 함유하는 경우, 화학식 I의 염의 함유량에 대한 화학식 I의 염 이외의 공지의 염의 함유량의 비(질량비)는, 통상 1:99 내지 99:1이며, 10:90 내지 90:10인 것이 바람직하다. The acid generator of the present invention contains a salt of formula (I). The acid generator of the present invention may consist only of a salt of the formula (I), and may be added to a salt of the formula (I) to form a known salt other than the salt of the formula (I), a salt comprising a cation contained in the salt of the formula (I) and a known anion, and It may contain the salt etc. which consist of an anion and a well-known cation contained in the salt of general formula (I). The acid generator of this invention may also contain 2 or more types of salts of general formula (I). In addition, when the acid generator of this invention contains well-known salts other than the salt of general formula (I), the ratio (mass ratio) of content of well-known salts other than the salt of general formula (I) with respect to content of the salt of general formula (I) is 1:99 normally. To 99: 1, preferably from 10:90 to 90:10.

화학식 I의 염 이외의 공지의 염으로는 예를 들면 이하의 염을 들 수 있다.As a well-known salt other than the salt of general formula (I), the following salt is mentioned, for example.

Figure pat00044
Figure pat00044

Figure pat00045
Figure pat00045

본 발명의 산 발생제를 포함하는 포토레지스트 조성물에 있어서, 산 발생제의 사용량은, 포토레지스트 조성물의 전체 고형분 중 0.1 내지 30중량% 정도의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한 본 명세서에 있어서 「포토레지스트 조성물 중의 고형분」이란, 후술하는 용제를 제외한 포토레지스트 조성물 성분의 합계를 의미한다. 조성물 중의 고형분 및 이것에 대한 후술하는 수지의 함유량 등은, 예를 들면, 액체 크로마토그래피 또는 가스 크로마토그래피 등의 공지의 분석 수단으로 측정할 수 있다. In the photoresist composition containing the acid generator of the present invention, the amount of acid generator used is preferably in the range of about 0.1 to 30% by weight in the total solids of the photoresist composition. In addition, in this specification, "solid content in a photoresist composition" means the sum total of the photoresist composition component except the solvent mentioned later. Solid content in a composition, content of resin mentioned later about this, etc. can be measured by well-known analytical means, such as liquid chromatography or gas chromatography, for example.

본 발명의 포토레지스트 조성물은, 화학식 I의 염을 함유하는 산 발생제와 수지(이하, 「수지(A)」라고 하는 경우가 있다)를 함유한다. 여기서의 수지(A)는, 산에 불안정한 기를 가지고, 알칼리 수용액에 불용 또는 난용인 수지이며, 산의 작용에 의해 알칼리 수용액으로 용해될 수 있는 수지이다. The photoresist composition of the present invention contains an acid generator containing a salt of the formula (I) and a resin (hereinafter may be referred to as "resin (A)"). Resin (A) here is resin which has a group which is unstable with an acid, is insoluble or poorly soluble in aqueous alkali solution, and can be melt | dissolved in aqueous alkali solution by the action of an acid.

본 발명의 포토레지스트 조성물에서는, 노광에 의해, 화학식 I의 염으로부터 산이 발생한다. 그 산은, 수지 중의 산에 불안정한 기에 대해 촉매적으로 작용하여 개열시키고, 수지를 알칼리 수용액에 가용인 것으로 한다. 이러한 포토레지스트 조성물은 화학 증폭형의 포지티브형으로서 기능시키는 것이 적합하다. 단, 본 발명의 포토레지스트 조성물에서는, 산 발생제로서, 화학식 I의 염 이외의 공지의 염을 병용해도 된다.
In the photoresist composition of the present invention, an acid is generated from the salt of the formula (I) by exposure. The acid catalyzes and cleaves on the group unstable with the acid in the resin, and the resin is soluble in an aqueous alkali solution. It is suitable for such a photoresist composition to function as a positive type of chemically amplified type. However, in the photoresist composition of this invention, you may use together well-known salts other than the salt of general formula (I) as an acid generator.

<수지(A)><Resin (A)>

수지(A)는 산의 작용에 의해 알칼리 가용이 되는 수지이다. 산의 작용에 의해 알칼리 가용이 되는 수지는, 산에 불안정한 기를 갖는 단량체(이하 「산에 불안정한 기를 갖는 단량체」라고 하는 경우가 있다)를 중합함으로써 제조할 수 있고, 산의 작용에 의해 알칼리 가용이 된다. 「산의 작용에 의해 알칼리 가용이 된다」란, 「산과의 접촉 전에는 알칼리 수용액에 불용 또는 난용이지만, 산과의 접촉 후에는 알칼리 수용액에 가용이 된다」는 것을 의미한다. 산에 불안정한 기를 갖는 단량체는 1종을 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
Resin (A) is resin which becomes alkali-soluble by the action of an acid. Resin which becomes alkali-soluble by the action of an acid can be manufactured by superposing | polymerizing the monomer (Hereinafter, it may be called "monomer which has an acid-labile group") which has a group which is unstable with an acid, and alkali solubility is easy by the action of an acid. do. "Alkali-soluble by the action of an acid" means "is insoluble or poorly soluble in aqueous alkali solution before contact with acid, but soluble in aqueous alkali solution after contact with acid". The monomer which has an acid-labile group may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

<산에 불안정한 기를 갖는 단량체> <Monomers having groups labile to acids>

「산에 불안정한 기」란, 산과 접촉하면 탈리기가 개열하여, 친수성기(예를 들면, 하이드록실기 또는 카르복실기(-C00H))를 형성하는 기를 의미한다. 산에 불안정한 기로는, 예를 들면, 화학식 IIa의 기를 들 수 있다. 또한 이하에는, 화학식 IIa의 기를 「산에 불안정한 기(IIa)」라고 하는 경우가 있다. An "acid labile group" means a group in which a leaving group cleaves when it comes into contact with an acid to form a hydrophilic group (for example, a hydroxyl group or a carboxyl group (-C00H)). Examples of the group labile to an acid include a group represented by the formula (IIa). In addition, below, the group of general formula (IIa) may be called "acid-labile group (IIa)."

화학식 IIaFormula IIa

Figure pat00046
Figure pat00046

위의 화학식 IIa에서,In Formula IIa above,

R1 내지 R3은 각각 독립적으로 지방족 탄화수소기 또는 포화 환상 탄화수소기이고, R2 및 R3은 서로 결합하고 있어도 되고, R 1 to R 3 are each independently an aliphatic hydrocarbon group or a saturated cyclic hydrocarbon group, and R 2 and R 3 may be bonded to each other,

*은 결합 부위이다.* Is a binding site.

R2 및 R3이 서로 결합하고 있는 경우, 그 결합 탄소와 함께 환을 형성하지만, 당해 환으로서는, 지환식 탄화수소기, 방향족 탄화수소기 등을 들 수 있다. When R <2> and R <3> combine with each other, although a ring is formed with the bond carbon, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, etc. are mentioned as said ring.

지환식 탄화수소기로서는 상기한 단환식 또는 다환식의 포화 환상 탄화수소기를 들 수 있다. As an alicyclic hydrocarbon group, the said monocyclic or polycyclic saturated cyclic hydrocarbon group is mentioned.

화학식 IIa에서는, R1 내지 R3에서, 지방족 탄화수소기 및 포화 환상 탄화수소기의 수소 원자는 하이드록실기 등으로 치환되어 있어도 된다. 또한, 지방족 탄화수소기 및 포화 환상 탄화수소기의 -CH2-는 -O- 또는 CO-로 치환되어도 된다.In the general formula (IIa), in R 1 to R 3 , the hydrogen atoms of the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxyl group or the like. In addition, -CH 2 -of the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be substituted with -O- or CO-.

R1 내지 R3은 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 12의 기이다. R 1 to R 3 are preferably groups having 1 to 20 carbon atoms, and more preferably groups having 1 to 12 carbon atoms.

산에 불안정한 기(IIa)로서는, 1,1-디알킬알콕시카보닐기(기(1) 중, R1 내지 R3이 알킬기인 것, 바람직하게는 3급-부톡시카보닐기), 2-알킬-2-아다만틸옥시카보닐기(화학식 1 중, R1, R2 및 탄소원자가 아다만틸기를 형성하고, R3이 알킬기인 것) 및 1-(1-아다만틸)-1-알킬알콕시카보닐기(화학식 1 중, R1 및 R2이 알킬기이며, R3이 아다만틸기인 것)를 들 수 있다. Examples of the group (IIa) labile to an acid include 1,1-dialkylalkoxycarbonyl groups (in groups (1), R 1 to R 3 are alkyl groups, preferably tert-butoxycarbonyl groups) and 2-alkyl -2-adamantyloxycarbonyl group (in formula 1, R 1 , R 2 and carbon atoms form adamantyl group, R 3 is alkyl group) and 1- (1-adamantyl) -1-alkyl Alkoxycarbonyl group (In formula (1), R <1> and R <2> is an alkyl group and R <3> is an adamantyl group.) Is mentioned.

산에 불안정한 기를 갖는 단량체는, 바람직하게는, 산에 불안정한 기(IIa)와 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단량체, 보다 바람직하게는 산에 불안정한 기(IIa)를 갖는 (메트)아크릴산계 단량체이다. The monomer having an acid labile group is preferably a monomer having an acid labile group (IIa) and a carbon-carbon double bond, more preferably a (meth) acrylic acid monomer having an acid labile group (IIa).

본 명세서에 있어서, "(메트)아크릴산"은 아크릴산 및/또는 메타크릴산을 의미하고 "(메트)아크릴레이트"는 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 의미한다.In this specification, "(meth) acrylic acid" means acrylic acid and / or methacrylic acid and "(meth) acrylate" means acrylate and / or methacrylate.

산에 불안정한 기(IIa)를 갖는 (메트)아크릴산계 단량체 중에서도, 탄소수 5 내지 20의 포화 환상 탄화수소기를 갖는 것이 바람직하다. 포화 환상 탄화수소기와 같은 부피가 큰 구조를 갖는 단량체를 중합하여 수득되는 수지를 사용하면 포토레지스트의 해상도를 향상시킬 수 있다. 특히, 화학식 IIa1 또는 화학식 IIa2의 산에 불안정한 기를 갖는 단량체가 바람직하다. 이들은 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다. It is preferable to have a C5-20 saturated cyclic hydrocarbon group also in the (meth) acrylic-acid monomer which has group (IIa) unstable to an acid. By using a resin obtained by polymerizing a monomer having a bulky structure such as a saturated cyclic hydrocarbon group, the resolution of the photoresist can be improved. In particular, monomers having groups labile to acids of formula (IIa1) or (IIa2) are preferred. These may be used independently or may use 2 or more types together.

화학식 IIa1Formula IIa1

Figure pat00047
Figure pat00047

화학식 IIa2Formula IIa2

Figure pat00048
Figure pat00048

위의 화학식 IIa1 및 화학식 IIa2에서,In Formula IIa1 and Formula IIa2 above,

M1은 각각 독립적으로 *-O- 또는 *-O-(CH2)k-CO-O-이고, k는 1 내지 7의 정수이고, *은 -CO-와의 결합 부위이고,M 1 are each independently * -O- or * -O- (CH 2 ) k -CO-O-, k is an integer from 1 to 7, * is a binding site with -CO-,

R4는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기이고,Each R 4 is independently a hydrogen atom or a methyl group,

R5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 지방족 탄화수소기 또는 탄소수 3 내지 10의 포화 환상 탄화수소기이고,Each R 5 is independently an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms,

s는 0 내지 14의 정수이고,s is an integer from 0 to 14,

t는 0 내지 10의 정수이다.t is an integer of 0-10.

k는 바람직하게는 1 내지 4의 정수, 보다 바람직하게는 1이다. k becomes like this. Preferably it is an integer of 1-4, More preferably, it is 1.

M1은 바람직하게는, *-O- 또는 *-O-(CH2)f-CO-O-이며(여기서, f는 1 내지 4의 정수이다), 보다 바람직하게는 *-O-이다. M 1 is preferably * -O- or * -O- (CH 2 ) f -CO-O- (where f is an integer of 1 to 4), more preferably * -O-.

R4는 바람직하게는 메틸기이다. R 4 is preferably a methyl group.

R5의 지방족 탄화수소기는 바람직하게는 탄소수 6 이하의 기이고, 포화 환상 탄화수소기는, 바람직하게는 탄소수 8 이하, 보다 바람직하게는 탄소수 6 이하의 기이다. The aliphatic hydrocarbon group of R 5 is preferably a group having 6 or less carbon atoms, and the saturated cyclic hydrocarbon group is preferably a group having 8 or less carbon atoms, and more preferably a group having 6 or less carbon atoms.

s는 바람직하게는 0 내지 3의 정수, 보다 바람직하게는 0 또는 1이다. t는 바람직하게는 0 내지 3의 정수, 보다 바람직하게는 0 또는 1이다. s is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1. t is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.

화학식 IIa1의 단량체로는, 예를 들면, 이하의 것을 들 수 있다. As a monomer of general formula (IIa1), the following are mentioned, for example.

Figure pat00049
Figure pat00049

Figure pat00050
Figure pat00050

Figure pat00051
Figure pat00051

Figure pat00052
Figure pat00052

이 중에서도, 2-메틸-2-아다만틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸-2-아다만틸(메트)아크릴레이트 및 2-이소프로필-2-아다만틸(메트)아크릴레이트가 바람직하고, 2- 메틸-2-아다만틸메타크릴레이트, 2-에틸-2-아다만틸메타크릴레이트 및 2-이소프로필-2-아다만틸메타크릴레이트메타크릴레이트가 보다 바람직하다. Among these, 2-methyl-2-adamantyl (meth) acrylate, 2-ethyl-2-adamantyl (meth) acrylate, and 2-isopropyl-2-adamantyl (meth) acrylate are preferable. 2-methyl-2-adamantyl methacrylate, 2-ethyl-2-adamantyl methacrylate and 2-isopropyl-2-adamantyl methacrylate methacrylate are more preferable.

화학식 IIa2의 단량체로는, 예를 들면, 이하의 것을 들 수 있다. As a monomer of general formula (IIa2), the following are mentioned, for example.

Figure pat00053
Figure pat00053

이 중에서도 1-에틸-1-사이클로헥실(메트)아크릴레이트가 바람직하고, 1-에틸-1-사이클로헥실메타크릴레이트가 보다 바람직하다. Among these, 1-ethyl-1-cyclohexyl (meth) acrylate is preferable and 1-ethyl-1-cyclohexyl methacrylate is more preferable.

수지에 있어서의 화학식 IIa1 또는 화학식 IIa2의 단량체에 유래하는 구조 단위의 함유율은, 수지의 전체 구조 단위에 있어서, 통상 10 내지 95몰%이며, 바람직하게는 15 내지 90몰%이며, 보다 바람직하게는 20 내지 85몰%이다. The content rate of the structural unit derived from the monomer of general formula (IIa1) or general formula (IIa2) in resin is 10-95 mol% normally in the total structural unit of resin, Preferably it is 15-90 mol%, More preferably, 20 to 85 mol%.

산에 불안정한 기와 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단량체로는, 예를 들면, 화학식 IIa3의 단량체를 들 수 있다. 산에 불안정한 기를 갖는 단량체(IIa3)에 유래하는 구조 단위를 갖는 수지는, 부피가 큰 구조를 갖기 때문에, 포토레지스트의 해상도를 향상시킬 수 있다. 또한 산에 불안정한 기를 갖는 단량체(IIa3)는, 수지의 주쇄에 강직한 노르보르난 환을 도입하여 포토레지스트의 드라이 에칭 내성을 향상시킬 수 있다. As a monomer which has an acid labile group and a carbon-carbon double bond, the monomer of general formula (IIa3) is mentioned, for example. Since the resin having a structural unit derived from monomer (IIa3) having a group unstable in acid has a bulky structure, the resolution of the photoresist can be improved. In addition, the monomer (IIa3) having an acid labile group can improve the dry etching resistance of the photoresist by introducing a rigid norbornane ring into the main chain of the resin.

화학식 IIa3Formula IIa3

Figure pat00054
Figure pat00054

위의 화학식 IIa3에서,In Formula IIa3 above,

R6은 수소 원자, 치환기(예를 들면, 하이드록실기)를 가져도 되는 탄소수 1 내지 3의 지방족 탄화수소기, 카르복실기, 시아노기 또는 -C00R50이고, R50은, 탄소수 1 내지 8의 지방족 탄화수소기 또는 탄소수 3 내지 8의 포화 환상 탄화수소기이고, 상기 지방족 탄화수소기 및 상기 포화 환상 탄화수소기의 수소 원자는 하이드록실기로 치환되어도 되고, 상기 지방족 탄화수소기 및 상기 포화 환상 탄화수소기의 -CH2-는 -O- 또는 CO-로 치환되어도 되고, R 6 is a hydrogen atom, a substituent (e.g., hydroxyl group), and also take a carbon number aliphatic hydrocarbon group of 1 to 3, a carboxyl group, a cyano group or -C00R 50 is a, R 50 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms Group or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms, and the hydrogen atom of the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxyl group, and the -CH 2 -of the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group. May be substituted with -O- or CO-,

R7 내지 R9는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 지방족 탄화수소기 또는 탄소수 3 내지 12의 포화 환상 탄화수소기이거나,R 7 to R 9 are each independently an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms,

R8 및 R9는 서로 결합하여 환을 형성하고 있어도 되고, 상기 지방족 탄화수소기 및 상기 포화 환상 탄화수소기의 수소 원자는 하이드록실기 등으로 치환되어도 되고, 상기 지방족 탄화수소기 및 상기 포화 환상 탄화수소기의 -CH2-는 -O- 또는 CO-로 치환되어도 된다.R 8 and R 9 may be bonded to each other to form a ring, and the hydrogen atom of the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxyl group or the like, and the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be -CH 2 -may be substituted with -O- or CO-.

R6의 치환기를 가져도 되는 지방족 탄화수소기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 하이드록시메틸기 및 2-하이드록시에틸기를 들 수 있다. As an aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent of R <6> , a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, and 2-hydroxyethyl group are mentioned.

R5로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 2-옥소-옥소란-3-일기 및 2-옥소-옥소란-4-일기를 들 수 있다. Examples of R 5 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 2-oxo-oxolan-3-yl group and a 2-oxo-oxoran-4-yl group.

R7 내지 R9로서는, 메틸기, 에틸기, 사이클로헥실기, 메틸사이클로헥실기, 하이드록시사이클로헥실기, 옥소사이클로헥실기 및 아다만틸기를 들 수 있다. R8, R9 및 이들이 결합하는 탄소가 형성하는 포화 환상 탄화수소기로서는, 사이클로헥실기 및 아다만틸기를 들 수 있다. Examples of R 7 to R 9 include a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a hydroxycyclohexyl group, an oxocyclohexyl group, and adamantyl group. Cyclohexyl group and adamantyl group are mentioned as a saturated cyclic hydrocarbon group which R <8> , R <9> and the carbon which these couple | bond form form.

화학식 IIa3의 단량체로서는, 5-노르보르넨-2-카복실산3급-부틸, 5-노르보르넨-2-카복실산1-사이클로헥실-1-메틸에틸, 5-노르보르넨-2-카복실산1-메틸사이클로헥실, 5-노르보르넨-2-카복실산2-메틸-2-아다만틸, 5-노르보르넨-2-카복실산2-에틸-2-아다만틸, 5-노르보르넨-2-카복실산1-(4-메틸사이클로헥실)-1-메틸에틸, 5-노르보르넨-2-카복실산1-(4-하이드록시사이클로헥실)-1-메틸에틸, 5-노르보르넨-2-카복실산1-메틸-1-(4-옥소사이클로헥실)에틸 및 5-노르보르넨-2-카복실산1-(1-아다만틸)-1-메틸에틸을 들 수 있다. Examples of the monomer of the formula (IIa3) include 5-norbornene-2-carboxylic acid tert-butyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-cyclohexyl-1-methylethyl, and 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-. Methylcyclohexyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 2-methyl-2-adamantyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 2-ethyl-2-adamantyl, 5-norbornene-2- Carboxylic acid 1- (4-methylcyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (4-hydroxycyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-methyl-1- (4-oxocyclohexyl) ethyl and 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (1-adamantyl) -1-methylethyl are mentioned.

수지에 있어서의 화학식 IIa3의 단량체에 유래하는 구조 단위의 함유율은, 수지의 전체 구조 단위에 있어서, 통상 10 내지 95몰%이며, 바람직하게는 15 내지 90몰%이며, 보다 바람직하게는 20 내지 85몰%이다. The content rate of the structural unit derived from the monomer of general formula (IIa3) in resin is 10-95 mol% normally in the all the structural units of resin, Preferably it is 15-90 mol%, More preferably, it is 20-85 Molar%.

산에 불안정한 기와 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단량체로서는, 화학식 IIa4의 단량체를 들 수 있다. As a monomer which has an acid labile group and a carbon-carbon double bond, the monomer of general formula (IIa4) is mentioned.

화학식 IIa4Formula IIa4

Figure pat00055
Figure pat00055

위의 화학식 IIa4에서,In Formula IIa4 above,

R10은 수소 원자, 할로겐 원자 또는 할로겐 원자를 가져도 되는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고,R 10 is a C1-C6 alkyl group which may have a hydrogen atom, a halogen atom or a halogen atom,

R11은 각각 독립적으로 할로겐 원자, 하이드록실기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 탄소수 2 내지 4의 아실기, 탄소수 2 내지 4의 아실옥시기, 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기이고,R 11 is each independently a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, acryloyl group or meta It is a chlorophyll group,

h는 0 내지 4의 정수이고, h가 2 이상의 정수인 경우, 복수의 R11은 동일한 종류의 기라도 다른 종류의 기이라도 되며,h is an integer of 0-4, when h is an integer of 2 or more, some R <11> may be a group of the same kind or another kind,

R12 및 R13은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 12의 탄화수소기이고,R 12 and R 13 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms,

X4는 단결합 또는 치환기를 가져도 되는 2가의 탄소수 1 내지 17의 포화 탄화수소기이고, 당해 포화 탄화수소기에 포함되는 -CH2-는 -CO-, -O-, -S-, -SO2- 또는 N(Rc)-로 치환되어도 되며, Rc는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 지방족 탄화수소기이고,X 4 is a divalent C1-C17 saturated hydrocarbon group which may have a single bond or a substituent, and -CH 2 -contained in the saturated hydrocarbon group is -CO-, -O-, -S-, -SO 2- Or N (R c )-, and R c is a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms,

Y4는 탄소수 1 내지 12의 지방족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 18의 포화 환상 탄화수소기 또는 탄소수 6 내지 18의 방향족 탄화수소기이며, 당해 지방족 탄화수소기, 포화 환상 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기는, 치환기를 가지고 있어도 된다.Y 4 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the aliphatic hydrocarbon group, saturated cyclic hydrocarbon group and aromatic hydrocarbon group may have a substituent. do.

할로겐 원자를 가져도 되는 알킬기로서는 퍼플루오로메틸기, 퍼플루오로에틸기, 퍼플루오로프로필기, 퍼플루오로이소프로필기, 퍼플루오로부틸기, 퍼플루오로2급-부틸기, 퍼플루오로3급-부틸기, 퍼플루오로펜틸기 및 퍼플루오로헥실기를 들 수 있다.Examples of the alkyl group which may have a halogen atom include perfluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluorobutyl group, perfluorosecondary-butyl group, and perfluoro3 A quaternary-butyl group, a perfluoropentyl group, and a perfluorohexyl group are mentioned.

R10 및 R11에 있어서의 알킬기는 탄소수 1 내지 4의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 내지 2의 알킬기가 보다 바람직하고, 메틸기가 특히 바람직하다. The alkyl group in R 10 and R 11 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group.

R11에 있어서의 알콕시기는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기가 바람직하고, 탄소수 1 내지 2의 알콕시기가 보다 바람직하고, 메톡시기가 특히 바람직하다. The alkoxy group in R 11 is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably an alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably a methoxy group.

아실옥시기로서는 아세틸옥시기, 프로피오닐옥시기 및 부티릴옥시기를 들 수 있다. As an acyloxy group, an acetyloxy group, a propionyloxy group, and a butyryloxy group are mentioned.

탄화수소기로서는 지방족 탄화수소 및 포화 환상 탄화수소에서 예시한 것과 같은 것 및 이들의 조합(예를 들면, 2-알킬-2-아다만틸기, 1-(1-아다만틸)-1-알킬기 등) 등을 들 수 있다.As the hydrocarbon group, those as exemplified by aliphatic hydrocarbons and saturated cyclic hydrocarbons, and combinations thereof (for example, 2-alkyl-2-adamantyl group, 1- (1-adamantyl) -1-alkyl group, etc.) and the like Can be mentioned.

화학식 IIa4의 단량체로는, 예를 들면, 이하의 단량체를 들 수 있다.As a monomer of general formula (IIa4), the following monomers are mentioned, for example.

Figure pat00056
Figure pat00056

Figure pat00057
Figure pat00057

Figure pat00058
Figure pat00058

수지에서의 화학식 IIa4의 단량체에 유래하는 구조 단위의 함유율은, 수지의 전체 구조 단위에 있어서, 통상 10 내지 95몰%이며, 바람직하게는 15 내지 90몰%이며, 보다 바람직하게는 20 내지 85몰%이다. The content rate of the structural unit derived from the monomer of general formula (IIa4) in resin is 10-95 mol% normally in the total structural unit of resin, Preferably it is 15-90 mol%, More preferably, it is 20-85 mol %to be.

수지(A)는, 바람직하게는, 산에 불안정한 기를 갖는 단량체와, 산에 불안정한 기를 갖지 않는 단량체(이하 「산 안정 단량체」라고 하는 경우가 있다)의 공중합체이다. 산 안정 단량체는 1종을 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다. Resin (A), Preferably, it is a copolymer of the monomer which has a group which is unstable with an acid, and the monomer which does not have a group which is unstable with an acid (henceforth an "acid stable monomer"). An acid stable monomer may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

수지(A)가 산에 불안정한 기를 갖는 단량체와 산 안정 단량체의 공중합체인 경우, 산에 불안정한 기를 갖는 단량체에 유래하는 구조 단위는, 전체 구조 단위100몰%에 대해, 바람직하게는 10 내지 80몰%, 보다 바람직하게는 20 내지 60몰%이다. When the resin (A) is a copolymer of a monomer having an acid labile group and an acid stable monomer, the structural unit derived from the monomer having an labile group having an acid is preferably 10 to 80 mol% with respect to 100 mol% of the total structural units. More preferably, it is 20-60 mol%.

또한, 아다만틸기를 갖는 단량체(특히, 산에 불안정한 기를 갖는 단량체(IIa1))에 유래하는 구조 단위를, 산에 불안정한 기를 갖는 단량체 100몰%에 대해 15몰% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 아다만틸기를 갖는 단량체의 비율이 증가하면, 레지스트의 드라이 에칭 내성이 향상된다. Moreover, it is preferable to make the structural unit derived from the monomer which has an adamantyl group (especially monomer (IIa1) which has an acid labile group) to 15 mol% or more with respect to 100 mol% of monomers which have an acid labile group. When the proportion of the monomer having an adamantyl group is increased, the dry etching resistance of the resist is improved.

산 안정 단량체로서는, 하이드록실기 또는 락톤 환을 갖는 것이 바람직하다. 하이드록실기를 갖는 산 안정 단량체 또는 락톤 환을 함유하는 산 안정 단량체에 유래하는 구조 단위를 갖는 수지를 사용하면, 포토레지스트의 해상도 및 기판에 대한 밀착성을 향상시킬 수 있다.
As an acid stable monomer, what has a hydroxyl group or a lactone ring is preferable. By using the resin which has a structural unit derived from the acid stable monomer which has a hydroxyl group, or the acid stable monomer containing a lactone ring, the resolution of a photoresist and adhesiveness with respect to a board | substrate can be improved.

<하이드록실기를 갖는 산 안정 단량체><Acid stable monomer having a hydroxyl group>

포토레지스트 조성물을 KrF 엑시머 레이저 노광(248nm), 전자선 또는 EUV광 등의 고에너지선 노광에 사용하는 경우, 하이드록실기를 갖는 산 안정 단량체로서, 하이드록시스티렌 등의 페놀성 하이드록실기를 갖는 산 안정 단량체를 사용하는 것이 바람직하다. 단파장의 ArF 엑시머 레이저 노광(193nm) 등을 사용하는 경우는, 하이드록실기를 갖는 산 안정 단량체로서, 화학식 IIc의 하이드록시아다만틸기를 갖는 산 안정 단량체를 사용하는 것이 바람직하다. 하이드록실기를 갖는 산 안정 단량체는 1종을 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다. When the photoresist composition is used for high-energy ray exposure such as KrF excimer laser exposure (248 nm), electron beam, or EUV light, an acid-stable monomer having a hydroxyl group, and an acid having a phenolic hydroxyl group such as hydroxystyrene, etc. Preference is given to using stable monomers. When using a short wavelength ArF excimer laser exposure (193 nm) etc., it is preferable to use the acid stable monomer which has a hydroxyl adamantyl group of general formula (IIc) as an acid stable monomer which has a hydroxyl group. The acid stable monomer which has a hydroxyl group may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

페놀성 하이드록실기를 갖는 단량체로서, 화학식 IIb의 p- 또는 m-하이드록시스티렌 등의 스티렌계 단량체를 들 수 있다. As a monomer which has a phenolic hydroxyl group, styrene type monomers, such as p- or m-hydroxy styrene of general formula (IIb), are mentioned.

화학식 IIbFormula IIb

Figure pat00059
Figure pat00059

위의 화학식 IIb에서, In Formula IIb above,

R14는 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 할로겐 원자를 가져도 되는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고,R <14> is a C1-C6 alkyl group which may have a hydrogen atom, a halogen atom, or a halogen atom,

R15는 할로겐 원자, 하이드록실기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 탄소수 2 내지 4의 아실기, 탄소수 2 내지 4의 아실옥시기, 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기이고,R 15 is a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, acryloyl group or methacryloyl group ego,

b는 0 내지 4의 정수이고, b가 2 이상의 정수인 경우, 복수의 R15은 동일한 종류의 기라도 상이한 종류의 기라도 양호하다. b is an integer of 0-4 and when b is an integer of 2 or more, some R <15> may be a group of the same kind or a different kind of group.

이러한 페놀성 하이드록실기를 갖는 단량체에 유래하는 구조 단위를 갖는 공중합 수지를 수득하는 경우, 해당 (메트)아크릴산에스테르 단량체와 아세톡시스티렌, 및 스티렌을 라디칼 중합한 후, 산에 의해 탈아세틸함으로써 수득할 수 있다.When obtaining the copolymer resin which has a structural unit derived from the monomer which has such a phenolic hydroxyl group, it obtains by radically polymerizing this (meth) acrylic acid ester monomer, acetoxy styrene, and styrene, and then deacetylating with an acid. can do.

페놀성 하이드록실기를 갖는 단량체로는, 예를 들면, 이하의 단량체를 들 수 있다. As a monomer which has a phenolic hydroxyl group, the following monomers are mentioned, for example.

Figure pat00060
Figure pat00060

Figure pat00061
Figure pat00061

Figure pat00062
Figure pat00062

이상의 단량체 중에서 4-하이드록시스티렌 또는 4-하이드록시-α-메틸스티렌이 특히 바람직하다. Among the above monomers, 4-hydroxystyrene or 4-hydroxy-α-methylstyrene is particularly preferable.

수지에 있어서의 화학식 IIb의 단량체에 유래하는 구조 단위의 함유율은, 수지의 전체 구조 단위에 있어서, 통상 5 내지 90몰%이며, 바람직하게는 10 내지 85몰%이며, 보다 바람직하게는 15 내지 80몰%이다. The content rate of the structural unit derived from the monomer of general formula (IIb) in resin is 5 to 90 mol% normally in the all the structural units of resin, Preferably it is 10 to 85 mol%, More preferably, it is 15-80 Molar%.

하이드록시아다만틸기를 갖는 산 안정 단량체로서, 화학식 IIc의 단량체를 들 수 있다. As an acid stable monomer which has a hydroxyadamantyl group, the monomer of general formula (IIc) is mentioned.

화학식 IIcFormula IIc

Figure pat00063
Figure pat00063

위의 화학식 IIc에서,In Formula IIc above,

M2는 *-O- 또는 *-O-(CH2)k-CO-O-이고, k는 1 내지 7의 정수이고, *은 -CO-와의 결합 부위이고,M 2 is * -O- or * -O- (CH 2 ) k -CO-O-, k is an integer from 1 to 7, * is a binding site with -CO-,

R16은 수소 원자 또는 메틸기이고,R 16 is a hydrogen atom or a methyl group,

R17 및 R18은 각각 독립적으로 수소 원자, 메틸기 또는 하이드록실기이고,R 17 and R 18 are each independently a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxyl group,

c는 0 내지 10의 정수이다.c is an integer of 0 to 10.

M2는 바람직하게는, *-O-, *-O-(CH2)f-CO-O-이며(여기서, f는 1 내지 4의 정수이다), 보다 바람직하게는 *-O-이다.M 2 is preferably * -O-, * -O- (CH 2 ) f -CO-O- (where f is an integer of 1 to 4), and more preferably * -O-.

R16은 바람직하게는 메틸기이다. R 16 is preferably a methyl group.

R17은 바람직하게는 수소 원자이다. R 17 is preferably a hydrogen atom.

R18은 바람직하게는 수소 원자 또는 하이드록실기이다. R 18 is preferably a hydrogen atom or a hydroxyl group.

c는 바람직하게는 0 내지 3의 정수, 보다 바람직하게는 0 또는 1이다. c is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.

화학식 IIc의 단량체로는, 예를 들면, 이하의 것을 들 수 있다. 그 중에서도, 3-하이드록시-1-아다만틸(메트)아크릴레이트, 3,5-디하이드록시-1-아다만틸(메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴산1-(3,5-디하이드록시-1-아다만틸옥시카보닐)메틸이 바람직하고, 3-하이드록시-1-아다만틸(메트)아크릴레이트 및 3,5-디하이드록시-1-아다만틸(메트)아크릴레이트가 보다 바람직하고, 3-하이드록시-1-아다만틸메타크릴레이트 및 3,5-디하이드록시-1-아다만틸메타크릴레이트가 더욱 바람직하다.As a monomer of general formula (IIc), the following are mentioned, for example. Among them, 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, 3,5-dihydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid 1- (3,5-di Hydroxy-1-adamantyloxycarbonyl) methyl is preferred, and 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate and 3,5-dihydroxy-1-adamantyl (meth) acrylic The rate is more preferable, and 3-hydroxy-1-adamantyl methacrylate and 3,5-dihydroxy-1-adamantyl methacrylate are more preferable.

Figure pat00064
Figure pat00064

Figure pat00065
Figure pat00065

수지에 있어서의 화학식 IIc의 단량체에 유래하는 구조 단위의 함유율은, 수지의 전체 구조 단위에 있어서, 통상 3 내지 45몰%이며, 바람직하게는 5 내지 40몰%이며, 보다 바람직하게는 5 내지 35몰%이다.
The content rate of the structural unit derived from the monomer of general formula (IIc) in resin is 3 to 45 mol% normally in the all the structural units of resin, Preferably it is 5 to 40 mol%, More preferably, it is 5 to 35 Molar%.

<락톤 환을 함유하는 산 안정 단량체><Acid stable monomer containing lactone ring>

산 안정 단량체가 갖는 락톤 환은, 예를 들면, β-프로피오락톤 환, γ-부티로락톤 환, δ-발레로락톤 환과 같은 단환이라도 좋고, 단환식의 락톤 환과 다른 환의 축합환이라도 좋다. 이들 락톤 환 중에서, γ-부티로락톤 환 및 γ-부티로락톤 환과 다른 환의 축합 환이 바람직하다. The lactone ring possessed by the acid stable monomer may be, for example, a monocyclic ring such as a β-propiolactone ring, a γ-butyrolactone ring, or a δ-valerolactone ring, or a condensed ring of a monocyclic lactone ring and another ring. Among these lactone rings, a condensed ring of a γ-butyrolactone ring and a γ-butyrolactone ring and another ring is preferable.

락톤 환을 갖는 산 안정 단량체는, 예를 들면, 화학식 IId, 화학식 IIe 또는 화학식 IIg로 나타내진다. 이들의 1종을 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다. Acid stable monomers having a lactone ring are represented, for example, by the formula (IId), (IIe) or (IIg). These 1 type may be used independently, or 2 or more types may be used together.

화학식 IIdFormula IId

Figure pat00066
Figure pat00066

화학식 IIeFormula IIe

Figure pat00067
Figure pat00067

화학식 IIgFormula IIg

Figure pat00068
Figure pat00068

위의 화학식 IId, 화학식 IIe 및 화학식 IIg에서,In the above formula (IId), (IIe) and (IIg),

M2는 각각 독립적으로 *-O- 또는 *-O-(CH2)k-CO-O-이고, k는 1 내지 7의 정수이고, *은 -CO-와의 결합 부위이고,M 2 are each independently * -O- or * -O- (CH 2 ) k -CO-O-, k is an integer from 1 to 7, * is a binding site with -CO-,

R19는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기이고,Each R 19 is independently a hydrogen atom or a methyl group,

R20은 탄소수 1 내지 4의 지방족 탄화수소기이고,R 20 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms,

d는 0 내지 5의 정수이고,d is an integer from 0 to 5,

R21 및 R22는 각각 독립적으로 카르복실기, 시아노기, 또는 탄소수 1 내지 4의 지방족 탄화수소기이고,R 21 and R 22 are each independently a carboxyl group, a cyano group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms,

e 및 g는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고,e and g are each independently an integer of 0 to 3,

d, e 및 g이 2 이상일 때, 복수의 R20, R21 또는 R22은 각각 서로 동일하거나 상이해도 된다.When d, e and g are two or more, some R <20> , R <21> or R <22> may mutually be same or different, respectively.

M2는 각각 독립적으로 *-O-, *-O-(CH2)f-CO-O-인 것이 바람직하고(여기서, f는 1 내지 4의 정수이다), 보다 바람직하게는 *-O-이다. M 2 is each independently * -O-, * -O- (CH 2 ) f -CO-O- (where f is an integer of 1 to 4), more preferably * -O- to be.

R19 및 R20은 바람직하게는 메틸기이다. R 19 and R 20 are preferably methyl groups.

R21 및 R22는 각각 독립적으로 바람직하게는 카르복시기, 시아노기 또는 메틸기이다.R 21 and R 22 are each independently preferably a carboxyl group, a cyano group or a methyl group.

d, e 및 g는 각각 독립적으로 바람직하게는 0 내지 2, 보다 바람직하게는 0 또는 1이다.d, e and g are each independently preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1.

화학식 IId의 단량체로는, 예를 들면, 이하의 것을 들 수 있다. As a monomer of general formula (IId), the following are mentioned, for example.

Figure pat00069
Figure pat00069

Figure pat00070
Figure pat00070

Figure pat00071
Figure pat00071

화학식 IIe의 단량체로는, 예를 들면, 이하의 것을 들 수 있다. As a monomer of general formula (IIe), the following are mentioned, for example.

Figure pat00072
Figure pat00072

Figure pat00073
Figure pat00073

Figure pat00074
Figure pat00074

Figure pat00075
Figure pat00075

화학식 IIg의 단량체로는, 예를 들면, 이하의 것을 들 수 있다. As a monomer of general formula (IIg), the following are mentioned, for example.

Figure pat00076
Figure pat00076

Figure pat00077
Figure pat00077

Figure pat00078
Figure pat00078

락톤 환을 갖는 산 안정 단량체 중에서도, (메트)아크릴산(5-옥소-4-옥사트리사이클로[4.2.1.03,7]노난-2-일, (메트)아크릴산테트라하이드로-2-옥소-3-푸릴, (메트)아크릴산2-(5-옥소-4-옥사트리사이클로[4.2.1.03,7]노난-2-일옥시)-2-옥소에틸이 바람직하고, 메타크릴산(5-옥소-4-옥사트리사이클로[4.2.1.03,7]노난-2-일, 메타크릴산테트라하이드로-2-옥소-3-푸릴, 메타크릴산2-(5-옥소-4-옥사트리사이클로[4.2.1.03,7]노난-2-일옥시)-2-옥소에틸이 보다 바람직하다. Among the acid stable monomers having a lactone ring, (meth) acrylic acid (5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan- 2 -yl, (meth) acrylic acid tetrahydro-2-oxo-3- Furyl, (meth) acrylic acid 2- (5-oxo-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan- 2 -yloxy) -2-oxoethyl is preferred, and methacrylic acid (5-oxo- 4-oxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan- 2 -yl, tetrahydro-2-oxo-3-furyl, methacrylic acid 2- (5-oxo-4-oxatricyclo [4.2 .1.0 3,7 ] nonan- 2 -yloxy) -2-oxoethyl is more preferred.

수지에 있어서의 화학식 IId, 화학식 IIe 또는 화학식 IIg의 단량체에 유래하는 구조 단위의 함유율은, 수지의 전체 구조 단위에 있어서, 통상 5 내지 65몰%이며, 바람직하게는 10 내지 60몰%이며, 보다 바람직하게는 10 내지 55몰%이다.
The content rate of the structural unit derived from the monomer of general formula (IId), general formula (IIe), or general formula (IIg) in resin is 5-65 mol% normally in all the structural units of resin, Preferably it is 10-60 mol%, More Preferably it is 10-55 mol%.

<기타 산 안정 단량체><Other acid stable monomer>

기타 산 안정 단량체로는, 예를 들면, 화학식 IIh의 무수 말레산, 화학식 IIi의 무수 이타콘산, 또는 화학식 IIj의 노르보르넨환을 갖는 산 안정 단량체 등을 들 수 있다. Examples of other acid stable monomers include maleic anhydride of formula (IIh), itaconic anhydride of formula (IIi), and acid stable monomers having a norbornene ring of formula (IIj).

화학식 IIhFormula IIh

Figure pat00079
Figure pat00079

화학식 IIiFormula IIi

Figure pat00080
Figure pat00080

화학식 IIjFormula IIj

Figure pat00081
Figure pat00081

위의 화학식 IIj에서, In Formula IIj above,

R23 및 R24는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기(예를 들면, 하이드록실기)를 가져도 되는 탄소수 1 내지 3의 지방족 탄화수소기, 시아노기, 카르복실기 또는 -C00R25이거나, R23 및 R24는 서로 결합하여 -CO-O-CO-을 형성하고,R 23 and R 24 are each independently a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms which may have a substituent (for example, a hydroxyl group), a cyano group, a carboxyl group, or -C00R 25, or R 23 and R 24 Combine with each other to form -CO-O-CO-,

R25는 탄소수 1 내지 36의 지방족 탄화수소기 또는 탄소수 3 내지 36의 포화 환상 탄화수소기이고, 지방족 탄화수소기 및 포화 환상 탄화수소기의 -CH2-는 -O- 또는 CO-로 치환되어도 되며, 단 -C00R25이 산 불안정기가 되는 것은 제외한다(즉 R25은, 3급 탄소원자가 -O-과 결합하는 것을 포함하지 않는다).R 25 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms or a saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, and -CH 2 -of the aliphatic hydrocarbon group and the saturated cyclic hydrocarbon group may be substituted with -O- or CO-, provided that Except that C00R 25 is an acid labile group (ie R 25 does not include the bonding of tertiary carbon atoms with —O—).

R23 및 R24의 치환기를 가져도 되는 지방족 탄화수소기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 하이드록시메틸기 및 2-하이드록시에틸기를 들 수 있다. R25의 지방족 탄화수소기는, 바람직하게는 탄소수 1 내지 8의 기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 기이며, 포화 환상 탄화수소기는, 바람직하게는 탄소수 4 내지 36의 기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 4 내지 12의 기이다. R25로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 2-옥소-옥소란-3-일기 및 2-옥소-옥소란-4-일기를 들 수 있다. Examples of the aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent for R 23 and R 24 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, and a 2-hydroxyethyl group. The aliphatic hydrocarbon group of R 25 is preferably a group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a group having 1 to 6 carbon atoms, and a saturated cyclic hydrocarbon group is preferably a group having 4 to 36 carbon atoms, more preferably Group having 4 to 12 carbon atoms. Examples of R 25 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 2-oxo-oxoran-3-yl group and a 2-oxo-oxoran-4-yl group.

화학식 IIj의 단량체로서는, 2-노르보르넨, 2-하이드록시-5-노르보르넨, 5-노르보르넨-2-카복실산, 5-노르보르넨-2-카복실산메틸, 5-노르보르넨-2-카복실산2-하이드록시-1-에틸, 5-노르보르넨-2-메탄올 및 5-노르보르넨-2,3-디카복실산 무수물을 들 수 있다. As a monomer of Formula (IIj), 2-norbornene, 2-hydroxy-5-norbornene, 5-norbornene-2-carboxylic acid, 5-norbornene-2-carboxylic acid methyl, 5-norbornene- 2-carboxylic acid 2-hydroxy-1-ethyl, 5-norbornene-2-methanol and 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride are mentioned.

수지에 있어서의 화학식 IIh, 화학식 IIi 또는 화학식 IIj의 단량체에 유래하는 구조 단위의 함유율은, 수지의 전체 구조 단위에 있어서, 통상 2 내지 40몰%이며, 바람직하게는 3 내지 30몰%이며, 보다 바람직하게는 5 내지 20몰%이다. The content rate of the structural unit derived from the monomer of general formula (IIh), general formula (IIi), or general formula (IIj) in resin is 2-40 mol% normally in the all structural units of resin, Preferably it is 3-30 mol%, More Preferably it is 5-20 mol%.

바람직한 수지(A)는, 적어도, 산에 불안정한 기를 갖는 단량체, 하이드록실기를 갖는 산 안정 단량체 및/또는 락톤 환을 갖는 산 안정 단량체를 중합시킨 공중합체이다. 이 바람직한 공중합체에 있어서, 산에 불안정한 기를 갖는 단량체는, 보다 바람직하게는 화학식 IIa1의 단량체 및 화학식 IIa2의 단량체의 적어도 1종(더욱 바람직하게는 화학식 IIa1의 단량체)이다. 하이드록시기를 갖는 산 안정 단량체는, 바람직하게는 화학식 IIc의 단량체이다. 락톤 환을 갖는 산 안정 단량체는, 보다 바람직하게는 화학식 IId의 단량체 및 화학식 IIe의 단량체의 적어도 1종이다. Preferred resin (A) is a copolymer obtained by polymerizing at least an acid labile monomer having an acid labile group, an acid stable monomer having a hydroxyl group and / or an acid stable monomer having a lactone ring. In this preferred copolymer, the monomer having an acid labile group is more preferably at least one of monomers of formula IIa1 and monomers of formula IIa2 (more preferably monomers of formula IIa1). The acid stable monomer having a hydroxyl group is preferably a monomer of the formula (IIc). The acid stable monomer having a lactone ring is more preferably at least one of a monomer of the formula (IId) and a monomer of the formula (IIe).

수지(A)는 공지의 중합법(예를 들면 라디칼 중합법)에 의해 제조할 수 있다.Resin (A) can be manufactured by a well-known polymerization method (for example, radical polymerization method).

수지(A)의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는, 2,500 이상(보다 바람직하게는 3,000 이상), 50,000 이하(보다 바람직하게는 30,000 이하)이다. 여기서 말하는 중량 평균 분자량은, 겔 침투 크로마토그래피 분석에 의해 표준 폴리스티렌 기준의 환산값으로서 구해지는 것이며, 당해 분석의 상세한 분석 조건은 본원의 실시예에서 상술한다. The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,500 or more (more preferably 3,000 or more) and 50,000 or less (more preferably 30,000 or less). The weight average molecular weight here is calculated | required as a conversion value of a standard polystyrene standard by gel permeation chromatography analysis, and the detailed analysis conditions of the said analysis are explained in full detail in the Example of this application.

수지(A)의 함유율은 포토레지스트 조성물의 고형분 중 80질량% 이상인 것이 바람직하다.
It is preferable that the content rate of resin (A) is 80 mass% or more in solid content of a photoresist composition.

<염기성 화합물><Basic compound>

본 발명의 포토레지스트 조성물은 염기성 화합물을 함유하고 있어도 된다. 염기성 화합물의 함유율은, 포토레지스트 조성물의 고형분량을 기준으로, 0.01 내지 1질량% 정도인 것이 바람직하다. The photoresist composition of the present invention may contain a basic compound. It is preferable that the content rate of a basic compound is about 0.01-1 mass% based on solid content of a photoresist composition.

염기성 화합물은 바람직하게는 염기성의 질소 함유 유기 화합물(예를 들면, 아민 및 암모늄염)이다. 아민은, 지방족 아민이라도, 방향족 아민이라도 양호하다. 지방족 아민은, 1급 아민, 2급 아민 및 3급 아민 중 어느 것이라도 사용할 수 있다. 방향족 아민은, 아닐린과 같은 방향족환에 아미노기가 결합한 것이나, 피리딘과 같은 복소 방향족 아민 중 어느 것이라도 양호하다. 바람직한 염기성 화합물로서, 화학식 C2의 방향족 아민, 특히 화학식 C2-1의 아닐린을 들 수 있다. The basic compound is preferably a basic nitrogen-containing organic compound (eg amine and ammonium salts). The amine may be either an aliphatic amine or an aromatic amine. Aliphatic amine can use either a primary amine, a secondary amine, and a tertiary amine. The aromatic amine may be any one in which an amino group is bonded to an aromatic ring such as aniline or a heteroaromatic amine such as pyridine. Preferred basic compounds include aromatic amines of formula C2, in particular aniline of formula C2-1.

화학식 C2Formula C2

Figure pat00082
Figure pat00082

화학식 C2-1Formula C2-1

Figure pat00083
Figure pat00083

위의 화학식 C2 및 화학식 C2-1에서,In Formula C2 and Formula C2-1 above,

Ar는 방향족 탄화수소기이고,Ar is an aromatic hydrocarbon group,

T1 및 T2는 각각 독립적으로 수소 원자, 지방족 탄화수소기(바람직하게는, 알킬기), 포화 환상 탄화수소기(바람직하게는, 사이클로알킬기) 또는 방향족 탄화수소기이고,T 1 and T 2 are each independently a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group (preferably an alkyl group), a saturated cyclic hydrocarbon group (preferably a cycloalkyl group) or an aromatic hydrocarbon group,

T3은 지방족 탄화수소기(바람직하게는, 알킬기), 알콕시기, 포화 환상 탄화수소기(바람직하게는, 사이클로알킬기) 또는 방향족 탄화수소기이고,T 3 is an aliphatic hydrocarbon group (preferably an alkyl group), an alkoxy group, a saturated cyclic hydrocarbon group (preferably a cycloalkyl group) or an aromatic hydrocarbon group,

상기 지방족 탄화수소기, 상기 포화 환상 탄화수소기, 상기 방향족 탄화수소기 또는 알콕시기의 수소 원자는, 하이드록실기, 아미노기 또는 탄소수 1 내지 6의 알콕시기로 치환되어도 되고, 상기 아미노기는, 탄소수 1 내지 4의 알킬기로 치환되어 있어도 되며,The hydrogen atom of the aliphatic hydrocarbon group, the saturated cyclic hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon group or the alkoxy group may be substituted with a hydroxyl group, an amino group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and the amino group is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. May be substituted with

상기 지방족 탄화수소기는 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 기이며, 상기 포화 환상 탄화수소기는 바람직하게는 탄소수 5 내지 10의 기이며, 상기 방향족 탄화수소기는 바람직하게는 탄소수 6 내지 10의 기이고, 상기 알콕시기는 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알콕시기이며,The aliphatic hydrocarbon group is preferably a group having 1 to 6 carbon atoms, the saturated cyclic hydrocarbon group is preferably a group having 5 to 10 carbon atoms, the aromatic hydrocarbon group is preferably a group having 6 to 10 carbon atoms, and the alkoxy group is preferably Preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms,

o는 0 내지 3의 정수이고, o가 2 이상일 때, 복수의 T3은 서로 동일하거나 상이해도 된다.o is an integer of 0-3, and when o is 2 or more, some T <3> may mutually be same or different.

방향족 아민(C2)으로서는 1-나프틸아민 및 2-나프틸아민을 들 수 있다. As aromatic amine (C2), 1-naphthylamine and 2-naphthylamine are mentioned.

아닐린(C2-1)으로서는 아닐린, 디이소프로필아닐린, 2-, 3- 또는 4-메틸아닐린, 4-니트로아니린, N-메틸아닐린, N,N-디메틸아닐린 및 디페닐아민을 들 수 있다. 이들 중에서도 디이소프로필아닐린(특히 2,6-디이소프로필아닐린)이 바람직하다. Examples of aniline (C2-1) include aniline, diisopropylaniline, 2-, 3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, and diphenylamine. . Among these, diisopropyl aniline (particularly 2,6-diisopropyl aniline) is preferable.

또한, 염기성 화합물로서는, 화학식 C3 내지 화학식 C11의 화합물을 들 수 있다. Moreover, as a basic compound, the compound of Formula C3-Formula C11 is mentioned.

Figure pat00084
Figure pat00084

위의 화학식 C3 내지 화학식 C11에서,In Formula C3 to Formula C11 above,

T1, T2, T3 및 o는 상기에서 정의한 바와 같으며,T 1 , T 2 , T 3 and o are as defined above,

T4는 지방족 탄화수소기, 포화 환상 탄화수소기 또는 알카노일기이고,T 4 is an aliphatic hydrocarbon group, a saturated cyclic hydrocarbon group or an alkanoyl group,

지방족 탄화수소기는 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 기이며, 포화 환상 탄화수소기는 바람직하게는 탄소수 3 내지 6의 기이며, 알카노일기는 바람직하게는 탄소수 2 내지 6의 기이고 The aliphatic hydrocarbon group is preferably a group having 1 to 6 carbon atoms, the saturated cyclic hydrocarbon group is preferably a group having 3 to 6 carbon atoms, and the alkanoyl group is preferably a group having 2 to 6 carbon atoms.

u는 0 내지 8의 정수이고,u is an integer from 0 to 8,

o 또는 u가 2 이상의 정수일 때, 복수의 T3 또는 T4는 각각 서로 동일하거나 상이해도 되고,When o or u is an integer of 2 or more, a plurality of T 3 or T 4 may be the same or different from each other,

A는 각각 독립적으로 2가의 지방족 탄화수소기(바람직하게는 알킬렌기), -CO-, -C(=NH)-, -C(=NR34)-, -S-, -S-S-, 또는 이들의 조합이고,Each independently represents a divalent aliphatic hydrocarbon group (preferably an alkylene group), -CO-, -C (= NH)-, -C (= NR 34 )-, -S-, -SS-, or Combination,

2가의 지방족 탄화수소기는 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 기이고, The divalent aliphatic hydrocarbon group is preferably a group having 1 to 6 carbon atoms,

R34는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이다.R 34 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

여기서, 알카노일기로서는 아세틸기, 에틸카보닐기 및 헵틸카보닐기를 들 수 있다.Here, as an alkanoyl group, an acetyl group, an ethylcarbonyl group, and a heptylcarbonyl group are mentioned.

화합물(C3)로서는, 헥실아민, 헵틸아민, 옥틸아민, 노닐아민, 데실아민, 디부틸아민, 디펜틸아민, 디헥실아민, 디헵틸아민, 디옥틸아민, 디노닐아민, 디데실아민, 트리에틸아민, 트리메틸아민, 트리프로필아민, 트리부틸아민, 트리펜틸아민, 트리헥실아민, 트리헵틸아민, 트리옥틸아민, 트리노닐아민, 트리데실아민, 메틸디부틸아민, 메틸디펜틸아민, 메틸디헥실아민, 메틸디사이클로헥실아민, 메틸디헵틸아민, 메틸디옥틸아민, 메틸디노닐아민, 메틸디데실아민, 에틸디부틸아민, 에틸디펜틸아민, 에틸디헥실아민, 에틸디헵틸아민, 에틸디옥틸아민, 에틸디노닐아민, 에틸디데실아민, 디사이클로헥실메틸아민, 트리스[2-(2-메톡시에톡시)에틸]아민, 트리이소프로판올아민에틸렌디아민, 테트라메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 4,4'-디아미노-1,2-디페닐에탄, 4,4'-디아미노-3,3'-디메틸디페닐메탄 및 4,4'-디아미노-3,3'-디에틸디페닐메탄을 들 수 있다. Examples of the compound (C3) include hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine and tri Ethylamine, trimethylamine, tripropylamine, tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyldi Hexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctylamine, methyldinonylamine, methyldidecylamine, ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyl Dioctylamine, ethyldinonylamine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamineethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4'-diamino-1,2-diphenylethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldiphenylmethane and 4,4'-diamino-3,3'-diethyldiphenylmethane.

화합물(C4)로서는, 피페라진을 들 수 있다. Piperazine is mentioned as a compound (C4).

화합물(C5)로서는, 모르폴린을 들 수 있다. A morpholine is mentioned as a compound (C5).

화합물(C6)로서는, 피페리딘 및 일본 공개특허공보 제(평)11-52575호에 기재되어 있는 피페리딘 골격을 갖는 힌다드아민 화합물을 들 수 있다. As a compound (C6), the hindered amine compound which has a piperidine and the piperidine frame | skeleton of Unexamined-Japanese-Patent No. 11-52575 is mentioned.

화합물(C7)로서는, 2,2'-메틸렌비스아닐린을 들 수 있다. 2,2'- methylenebisaniline is mentioned as a compound (C7).

화합물(C8)로서는, 이미다졸 및 4-메틸이미다졸을 들 수 있다. Examples of the compound (C8) include imidazole and 4-methylimidazole.

화합물(C9)로서는, 피리딘 및 4-메틸피리딘을 들 수 있다. Pyridine and 4-methylpyridine are mentioned as a compound (C9).

화합물(C10)로서는, 1,2-디(2-피리딜)에탄, 1,2-디(4-피리딜)에탄, 1,2-디(2-피리딜)에텐, 1,2-디(4-피리딜)에텐, 1,3-디(4-피리딜)프로판, 1,2-디(4-피리딜옥시)에탄, 디(2-피리딜)케톤, 4,4'-디피리딜설피드, 4,4'-디피리딜디설피드, 2,2'-디피리딜아민 및 2,2'-디피코릴아민을 들 수 있다. Examples of the compound (C10) include 1,2-di (2-pyridyl) ethane, 1,2-di (4-pyridyl) ethane, 1,2-di (2-pyridyl) ethene and 1,2-di (4-pyridyl) ethene, 1,3-di (4-pyridyl) propane, 1,2-di (4-pyridyloxy) ethane, di (2-pyridyl) ketone, 4,4'-di Pyridylsulfide, 4,4'-dipyridyldisulfide, 2,2'-dipyridylamine and 2,2'-dipicorylamine.

화합물(C11)로서는, 비피리딘을 들 수 있다. Bipyridine is mentioned as a compound (C11).

암모늄염으로서는, 테트라메틸암모늄하이드록사이드, 테트라이소프로필암모늄하이드록사이드, 테트라부틸암모늄하이드록사이드, 테트라헥실암모늄하이드록사이드, 테트라옥틸암모늄하이드록사이드, 페닐트리메틸암모늄하이드록사이드, 3-(트리플루오로메틸)페닐트리메날암모늄하이드록사이드, 테트라-n-부틸암모늄살리실레이트 및 콜린을 들 수 있다.
Examples of the ammonium salt include tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexyl ammonium hydroxide, tetraoctyl ammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, and 3- (tri Fluoromethyl) phenyltrimenalammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium salicylate and choline.

<용제><Solvent>

본 발명의 포토레지스트 조성물은, 용제를 포토레지스트 조성물 중에 90질량% 이상의 양으로 함유하고 있어도 된다. 용제를 함유하는 본 발명의 포토레지스트 조성물은 박막 포토레지스트를 제조하기에 적합하다. 용제의 함유율은, 조성물 중 90질량% 이상(바람직하게는 92질량% 이상, 보다 바람직하게는 94질량% 이상), 99.9질량% 이하(바람직하게는 99질량% 이하)이다. 용제의 함유율은, 예를 들면 액체 크로마토그래피 또는 가스 크로마토그래피 등의 공지의 분석 수단으로 측정할 수 있다. The photoresist composition of the present invention may contain a solvent in an amount of 90% by mass or more in the photoresist composition. The photoresist composition of the present invention containing a solvent is suitable for producing a thin film photoresist. The content rate of a solvent is 90 mass% or more (preferably 92 mass% or more, More preferably, 94 mass% or more) and 99.9 mass% or less (preferably 99 mass% or less) in a composition. The content rate of a solvent can be measured by well-known analytical means, such as liquid chromatography or gas chromatography, for example.

용제로서는, 에틸셀로솔브아세테이트, 메틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 글리콜에테르에스테르; 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 글리콜에테르; 락트산에틸, 아세트산부틸, 아세트산아밀, 피루브산에틸 등의 쇄상 에스테르; 아세톤, 메틸이소부틸케톤, 2-헵탄온, 사이클로헥산온 등의 케톤;γ-부티로락톤 등의 환상 에스테르를 들 수 있다. 용제는 1종을 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
Examples of the solvent 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; Chain esters such as ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate and ethyl pyruvate; Ketones, such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone, and cyclohexanone; Cyclic ester, such as (gamma) -butyrolactone, is mentioned. A solvent may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

<기타 성분><Other Ingredients>

본 발명의 포토레지스트 조성물은, 필요에 따라, 기타 성분을 함유하고 있어도 된다. 이러한 기타 성분에 한정은 없으며, 포토레지스트 분야에서 공지의 첨가제, 예를 들면, 증감제, 용해 억지제, 계면활성제, 안정제, 염료 등을 이용할 수 있다.
The photoresist composition of this invention may contain other components as needed. There are no limitations on these other components, and additives known in the photoresist field, for example, sensitizers, dissolution inhibitors, surfactants, stabilizers, dyes and the like can be used.

<포토레지스트 조성물 및 이의 조제 방법><Photoresist composition and preparation method thereof>

본 발명의 포토레지스트 조성물은, 수지(A), 본 발명의 산 발생제 및 용제를 혼합함으로써, 또는, 수지(A), 본 발명의 산 발생제, 염기성 화합물 및 용제를 혼합함으로써 조제할 수 있다. 이러한 혼합에 있어서, 그 혼합 순서는 임의적이며, 한정되는 것이 아니다. 혼합 온도는, 예를 들면, 10 내지 40℃의 범위에서, 수지 등의 종류나 수지 등의 용제에 대한 용해도 등에 따라서 적절한 온도 범위를 선택할 수 있다. 혼합 시간은, 혼합 온도에 따라, 0.5 내지 24시간 중에서 적절한 시간을 선택할 수 있다. 또한, 혼합 수단도 특별히 제한은 없으며, 교반 혼합 등을 사용할 수 있다. The photoresist composition of this invention can be prepared by mixing resin (A), the acid generator of this invention, and a solvent, or by mixing resin (A), the acid generator of this invention, a basic compound, and a solvent. . In such mixing, the mixing order is arbitrary and is not limited. Mixing temperature can select a suitable temperature range in the range of 10-40 degreeC according to the kind, such as resin, solubility to solvents, such as resin, etc., for example. Mixing time can select a suitable time from 0.5 to 24 hours according to mixing temperature. Moreover, a mixing means does not have a restriction | limiting in particular, either, stirring mixing, etc. can be used.

예를 들면, 수지(A), 본 발명의 산 발생제 및 용제, 및 필요에 따라서 사용되는 염기성 화합물 또는 기타 성분의 각각을 바람직한 함유량으로 혼합한 후, 구경 0.2㎛ 정도의 필터를 사용하여, 수득된 혼합액을 여과함으로써, 본 발명의 포토레지스트 조성물을 조제할 수 있다.
For example, after mixing each of resin (A), the acid generator and solvent of this invention, and the basic compound or other component used as needed in a preferable content, it is obtained using the filter of about 0.2 micrometer in diameter. The filtered photoresist composition of this invention can be prepared by filtering the mixed liquid.

<포토레지스트 패턴의 제조 방법><Production Method of Photoresist Pattern>

본 발명의 포토레지스트 패턴의 제조 방법은, The manufacturing method of the photoresist pattern of this invention,

(1) 상기한 포토레지스트 조성물을 기판 위에 도포하여, 포토레지스트 조성물 층을 형성하는 공정, (1) applying said photoresist composition onto a substrate to form a photoresist composition layer,

(2) 형성된 포토레지스트 조성물 층을 건조시켜 포토레지스트막을 형성하는 공정, (2) drying the formed photoresist composition layer to form a photoresist film,

(3) 포토레지스트막을 노광하는 공정, (3) exposing the photoresist film;

(4) 노광 후의 포토레지스트막을 가열하는 공정, 및 (4) heating the photoresist film after exposure, and

(5) 가열 후의 포토레지스트막을 현상하는 공정을 포함한다. (5) The process of developing the photoresist film after a heating is included.

포토레지스트 조성물의 기체 위로의 도포는, 스핀 코터 등의 통상, 사용되는 장치에 의해 실시할 수 있다. Application | coating of the photoresist composition on the base | substrate can be performed by the apparatus used normally, such as a spin coater.

포토레지스트 조성물 층을 건조시켜 용제를 제거하는 공정에 있어서, 용제의 제거는, 예를 들면, 핫플레이트 등의 가열 장치를 사용하여 용제를 증발시킴으로써 이루어지거나, 또는 감압 장치를 사용하여 이루어지며, 용제가 제거된 포토레지스트막이 형성된다. 건조 온도는, 50 내지 200℃ 정도를 들 수 있다. 또한, 압력은, 1 내지 1.0×105Pa 정도를 들 수 있다. In the process of drying a photoresist composition layer and removing a solvent, removal of a solvent is performed by evaporating a solvent using a heating apparatus, such as a hotplate, or using a pressure reduction apparatus, The photoresist film from which is removed is formed. A drying temperature is about 50-200 degreeC. Moreover, about 1-1.0 * 10 <5> Pa of pressure is mentioned.

수득된 포토레지스트막은, 노광기를 사용하여 노광된다. 이 때, 액침 노광기를 사용해도 좋다. 통상, 요구되는 포토레지스트 패턴에 상당하는 마스크를 개재하여 노광이 실시된다. 노광 광원으로서는, KrF 엑시머 레이저(파장 248nm), ArF 엑시머 레이저(파장 193nm), F2 레이저(파장 157nm)과 같은 자외역의 레이저광 을 방사하는 것, 고체 레이저 광원(YAG 또는 반도체 레이저 등)으로부터의 레이저광을 파장 변환하여 원자외역 또는 진공 자외역의 고주파 레이저광을 방사하는 것 등, 다양한 것을 사용할 수 있다. The obtained photoresist film is exposed using an exposure machine. At this time, you may use a liquid immersion exposure machine. Usually, exposure is performed through the mask corresponded to a requested photoresist pattern. From as an exposure light source, KrF excimer laser (wavelength: 248nm), ArF excimer laser (wavelength: 193nm), F 2 laser is to emit the ultraviolet region, such as (wavelength 157nm) laser, solid state laser light source (YAG or a semiconductor laser, etc.) Various wavelengths can be used, such as converting the laser beam into a wavelength and emitting high frequency laser light in the far ultraviolet or vacuum ultraviolet region.

노광 후의 포토레지스트막은 가열된다. 가열 온도로는 통상 50 내지 200℃ 정도, 바람직하게는 70 내지 150℃ 정도이다. The photoresist film after exposure is heated. As heating temperature, it is about 50-200 degreeC normally, Preferably it is about 70-150 degreeC.

가열 후의 포토레지스트막을, 임의로 현상 장치를 사용하여, 통상 알칼리 현상액을 이용하여 현상한다. 여기서 사용되는 알칼리 현상액은 이 분야에서 사용되는 각종 알칼리성 수용액이면 양호하다. 예를 들면, 테트라메틸암모늄하이드록사이드나 (2-하이드록시에틸)트리메틸암모늄하이드록사이드(통칭 콜린)의 수용액 등을 들 수 있다. The photoresist film after heating is normally developed using an alkaline developing solution arbitrarily using a developing apparatus. The alkaline developer used herein may be any alkaline aqueous solution used in this field. For example, aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (common name choline), etc. are mentioned.

현상 후, 초순수로 린스하여, 기판 및 패턴 위에 남은 물을 제거하는 것이 바람직하다.
After development, it is preferable to rinse with ultrapure water to remove water remaining on the substrate and the pattern.

<용도><Use>

본 발명의 포토레지스트 조성물은, 특히, 화학 증폭형 포토레지스트 조성물로서 유용하며, 반도체의 미세 가공, 액정, 서멀 헤드 등의 회로 기판의 제조, 또 기타 포토퍼블리케이션 공정 등, 광범위한 용도에 적합하게 이용할 수 있다. 특히, 결함의 발생을 억제할 수 있고, 또한, 수득되는 패턴의 해상도, 형상 및 라인 엣지 거칠기를 보다 개선할 수 있는 점에서, ArF나 KrF 등의 엑시머 레이저 리소그래피 및 ArF 액침 노광 리소그래피, EB 노광 리소그래피, EUV 노광 리소그래피에 적합한 화학 증폭형 포토레지스트 조성으로서 사용할 수 있다. 또한, 액침 노광의 이외에, 드라이 노광 등에도 사용할 수 있다. 또한, 더블이미징용으로도 사용할 수 있어 공업적으로 유용하다.
The photoresist composition of the present invention is particularly useful as a chemically amplified photoresist composition, and is suitably used for a wide range of applications such as microfabrication of semiconductors, production of circuit boards such as liquid crystals, thermal heads, and other photopublishing processes. Can be. In particular, excimer laser lithography such as ArF and KrF, ArF immersion exposure lithography, and EB exposure lithography, in that the occurrence of defects can be suppressed and the resolution, shape, and line edge roughness of the pattern obtained can be further improved. It can be used as a chemically amplified photoresist composition suitable for EUV exposure lithography. Moreover, in addition to liquid immersion exposure, it can be used also for dry exposure. It can also be used for double imaging, which is industrially useful.

[실시예][Example]

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세하게 설명한다. Hereinafter, an Example demonstrates this invention in detail.

실시예 및 비교예 중, 함유량 및 사용량을 나타내는 % 및 부는, 특기가 없는 한 질량 기준이다. In an Example and a comparative example,% and part which show content and usage-amount are a mass reference | standard unless there is special mention.

중량 평균 분자량은, 폴리스티렌을 표준품으로 하여, 겔 침투 크로마토그래피(토소 가부시키가이샤 제조 HLC-8120GPC형, 칼럼은 "TSKgel Multipore HXL-M" 3개, 용매는 테트라하이드로푸란)에 의해 구한 값이다. The weight average molecular weight is the value calculated | required by gel permeation chromatography (The type of HLC-8120GPC by the Tosoh Corporation, three "TSKgel Multipore HXL-M" and a solvent tetrahydrofuran) using polystyrene as a standard product.

칼럼: TSKgel Multipore HXL-Mx3+guardcolumn[참조: 토소사 제조]Column: TSKgel Multipore H XL -Mx3 + guardcolumn (manufactured by Tosoh Corporation)

용리액: 테트라하이드로푸란 Eluent: tetrahydrofuran

유량: 1.0mL/minFlow rate: 1.0 mL / min

검출기: RI 검출기 Detector: RI Detector

칼럼 온도: 40℃Column temperature: 40 ℃

주입량: 100㎕Injection volume: 100 μl

분자량 표준: 표준 폴리스티렌[참조: 토소사 제조]Molecular weight standard: standard polystyrene [see Tosoh Corporation]

화합물의 구조는 질량 분석(LC: Agilent 제조 1100형, MASS: Agilent 제조 LC/MSD형 또는 LC/MSD TOF형)으로 확인하였다. The structure of the compound was confirmed by mass spectrometry (LC: Form 1100 manufactured by Agilent, MASS: Form LC / MSD manufactured by Agilent, or LC / MSD TOF).

수지 중의 구조 단위의 함유량은, 중합 종료 후의 반응 혼합물 중의 미반응 단량체량을 액체 크로마토그래피를 사용하여 측정하고, 수득된 결과로부터 산출하였다.
Content of the structural unit in resin measured the amount of unreacted monomer in the reaction mixture after completion | finish of polymerization using liquid chromatography, and computed it from the obtained result.

실시예 1: 산 발생제 B1의 합성Example 1 Synthesis of Acid Generator B1

Figure pat00085
Figure pat00085

센트럴가라스 가부시키가이샤에서 입수한 화학식 B1-a의 화합물 30.00부와 1,4-디옥산 90.00부를 혼합하였다. 수득된 혼합물에, 23℃에서 교반하면서, 수산화나트륨 2.64부를 이온 교환수 60.00부에 용해하여 수득된 수용액을 30분에 걸쳐 적가하였다. 수득된 혼합물을 90℃에서 36시간 동안 교반하였다. 수득된 반응 혼합물을 냉각시킨 후, 이온 교환수 450.00부, 아세트산에틸 500.0부 및 염화나트륨 186.0부를 첨가하였다. 수득된 혼합물을 교반한 후, 분액하였다. 수득된 유기층에 3N 염산 400.0부를 첨가한 후, 수득된 혼합물을 교반하고, 분액을 실시하였다. 수득된 유기층을 이온 교환수 400.00부로 3회 세정하였다. 수득된 유기층을 농축하고, 수득된 농축 잔사를 칼럼 정제(머크사 제조 실리카겔 60 내지 200메쉬, 전개 용매: n-헵탄/아세트산에틸=3/1)함으로써, 백색 고체로서, 화학식 B1-b의 화합물 7.96부를 수득하였다. 30.00 parts of the compound of formula B1-a and 90.00 parts of 1,4-dioxane obtained from Central Glass Co., Ltd. were mixed. To the mixture obtained, an aqueous solution obtained by dissolving 2.64 parts of sodium hydroxide in 60.00 parts of ion exchanged water was added dropwise over 30 minutes while stirring at 23 ° C. The resulting mixture was stirred at 90 ° C. for 36 hours. After cooling the obtained reaction mixture, 450.00 parts of ion-exchanged water, 500.0 parts of ethyl acetate, and 186.0 parts of sodium chloride were added. The obtained mixture was stirred and then separated. After adding 400.0 parts of 3N hydrochloric acid to the obtained organic layer, the obtained mixture was stirred and liquid-separated. The obtained organic layer was washed three times with 400.00 parts of ion-exchanged water. The obtained organic layer was concentrated, and the obtained residue was subjected to column purification (60-200 mesh of silica gel manufactured by Merck Co., Ltd. developing solvent: n-heptane / ethyl acetate = 3/1) to obtain a compound of formula B1-b as a white solid. 7.96 parts were obtained.

Figure pat00086
Figure pat00086

일본 공개특허공보 2008-127367호에 기재된 방법으로 수득한 화학식 B1-c의 화합물 2.99부, 모노클로로벤젠 30.00부 및 화학식 B1-b의 화합물 3.53부를 혼합하고, 수득된 혼합물을 23℃에서 30분 동안 교반하였다. 그 후, 황산 0.13부 및 몰레큘러시브(4A 와코쥰야쿠 제조) 12.00부를 가하고, 수득된 혼합물을 130℃에서 3시간 동안 환류 탈수하였다. 수득된 반응 혼합물을 농축하였다. 잔사에, 클로로포름 73.34부 및 이온 교환수 36.67부를 첨가하고, 수득된 혼합물을 교반하고, 분액을 실시하였다. 수득된 유기층의 수세를 6회 실시하였다. 수득된 유기층에 활성탄 0.99부를 첨가하고, 23℃에서 30분 동안 교반한 후, 여과하였다. 여과액을 농축하고, 수득된 농축물에, 아세토니트릴 11.58부를 첨가하고, 용액을 수득하였다. 수득된 용액을 농축하였다. 또한, 수득된 농축물에 메틸-3급-부틸에테르 32.04부를 첨가하고, 교반하였다. 석출물을 여과, 건조시킴으로써, 백색 고체로서, 화학식 B1의 염 0.58부를 수득하였다. 수득된 염을 산 발생제 B1이라고 칭한다. 2.99 parts of the compound of the formula B1-c, 30.00 parts of the monochlorobenzene and 3.53 parts of the compound of the formula B1-b obtained by the method described in JP-A-2008-127367 are mixed, and the obtained mixture is stirred at 23 DEG C for 30 minutes. Stirred. Thereafter, 0.13 parts of sulfuric acid and 12.00 parts of molecular resin (manufactured by 4A Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added, and the obtained mixture was dehydrated at reflux for 3 hours at 130 ° C. The reaction mixture obtained was concentrated. To the residue, 73.34 parts of chloroform and 36.67 parts of ion-exchanged water were added, and the obtained mixture was stirred and subjected to liquid separation. Water washing of the obtained organic layer was performed 6 times. 0.99 parts of activated carbon was added to the obtained organic layer, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered. The filtrate was concentrated, and 11.58 parts of acetonitrile were added to the obtained concentrate, and a solution was obtained. The obtained solution was concentrated. Further, 32.04 parts of methyl tert-butyl ether was added to the obtained concentrate and stirred. The precipitate was filtered and dried to yield 0.58 part of a salt of the formula B1 as a white solid. The obtained salt is called acid generator B1.

MS(ESI(+)Spectrum): M+ 263.1MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1

MS(ESI(-)Spectrum): M- 589.0
MS (ESI (-) Spectrum): M - 589.0

실시예 2: 산 발생제 B2의 합성Example 2: Synthesis of Acid Generator B2

Figure pat00087
Figure pat00087

화학식 B2-c의 화합물 3.28부, 모노클로로벤젠 30.00부 및 화학식 B1-b의 화합물 3.53부를 혼합하고, 수득된 혼합물을 23℃에서 30분 동안 교반하였다. 그 후, 황산 0.13부 및 몰레큘러시브(4A 와코쥰야쿠 제조) 12.00부를 가하고, 수득된 혼합물을 130℃에서 3시간 동안 환류 탈수하였다. 수득된 반응 혼합물을 농축한 후, 농축 잔사에 클로로포름 80부 및 이온 교환수 40부를 주입하고, 교반, 분액을 실시하였다. 수득된 유기층의 수세를 6회 실시하였다. 수득된 유기층에 활성탄 1.00부를 주입하고, 23℃에서 30분 동안 교반하고, 여과하였다. 여과액을 농축하고, 수득된 농축물에, 아세토니트릴 15부를 첨가하고, 용액을 수득하였다. 수득된 용액을 농축하였다. 또한, 수득된 농축물에 메틸-3급-부틸에테르 30부를 첨가 교반하였다. 석출물을 여과, 건조시킴으로써, 화학식 B2의 염 0.89부를 수득하였다. 수득된 염을 산 발생제 B2이라고 칭한다. 3.28 parts of compound of formula B2-c, 30.00 parts of monochlorobenzene and 3.53 parts of compound of formula B1-b were mixed and the resulting mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 0.13 parts of sulfuric acid and 12.00 parts of molecular resin (manufactured by 4A Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added, and the obtained mixture was dehydrated at reflux for 3 hours at 130 ° C. After the obtained reaction mixture was concentrated, 80 parts of chloroform and 40 parts of ion-exchanged water were injected into the concentrated residue, followed by stirring and separation. Water washing of the obtained organic layer was performed 6 times. 1.00 parts of activated carbon was injected into the obtained organic layer, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and filtered. The filtrate was concentrated and 15 parts of acetonitrile were added to the obtained concentrate, and a solution was obtained. The obtained solution was concentrated. Further, 30 parts of methyl tert-butyl ether was added and stirred to the obtained concentrate. The precipitate was filtered and dried to obtain 0.89 parts of the salt of the formula (B2). The obtained salt is called acid generator B2.

MS(ESI(+)Spectrum): M+ 305.1MS (ESI (+) Spectrum): M + 305.1

MS(ESI(-)Spectrum): M- 589.0
MS (ESI (-) Spectrum): M - 589.0

실시예 3: 산 발생제 B3의 합성Example 3: Synthesis of Acid Generator B3

Figure pat00088
Figure pat00088

화학식 B3-c의 화합물 3.11부, 모노클로로벤젠 30.00부 및 화학식 B1-b의 화합물 3.53부를 혼합하고, 수득된 혼합물을 23℃에서 30분 동안 교반하였다. 그 후, 황산 0.13부 및 몰레큘러시브(4A 와코쥰야쿠 제조) 12.00부를 가하고, 수득된 혼합물을 130℃에서 3시간 동안 환류 탈수하였다. 수득된 반응 혼합물을 농축하였다. 수득된 농축 잔사에 클로로포름 80부 및 이온 교환수 40부를 주입하고, 교반, 분액을 실시하였다. 수득된 유기층의 수세를 6회 실시하였다. 수득된 유기층에 활성탄 1.00부를 주입하고, 23℃에서 30분 동안 교반하고, 여과하였다. 여과액을 농축한 후, 수득된 농축물에, 아세토니트릴 20부를 첨가하고, 용액을 수득하였다. 수득된 용액을 농축하고, 농축 잔사에 아세트산에틸 30부를 가하고 교반하였다. 수득된 혼합물로부터 상청액을 제거하였다. 수득된 잔사에 메틸-3급-부틸에테르 30부를 가하여 교반하고, 수득된 혼합물로부터 상청액을 제거하였다. 수득된 잔사를 클로로포름에 용해하고, 수득된 용액을 농축한 후, 수득된 농축 잔사를 칼럼 정제(머크사 제조 실리카겔 60 내지 200메쉬, 전개 용매: 클로로포름/메탄올=5/1)함으로써, 화학식 B3의 염 0.76부를 수득하였다. 수득된 염을 산 발생제 B3이라고 칭한다. 3.11 parts of compound of formula B3-c, 30.00 parts of monochlorobenzene and 3.53 parts of compound of formula B1-b were mixed and the resulting mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 0.13 parts of sulfuric acid and 12.00 parts of molecular resin (manufactured by 4A Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added, and the obtained mixture was dehydrated at reflux for 3 hours at 130 ° C. The reaction mixture obtained was concentrated. 80 parts of chloroform and 40 parts of ion-exchanged water were injected into the obtained concentrated residue, followed by stirring and separation. Water washing of the obtained organic layer was performed 6 times. 1.00 parts of activated carbon was injected into the obtained organic layer, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and filtered. After the filtrate was concentrated, 20 parts of acetonitrile were added to the obtained concentrate, and a solution was obtained. The obtained solution was concentrated, 30 parts of ethyl acetate was added to the concentrated residue, and the mixture was stirred. The supernatant was removed from the obtained mixture. To the obtained residue, 30 parts of methyl tert-butyl ether was added and stirred, and the supernatant was removed from the obtained mixture. The obtained residue was dissolved in chloroform, and the obtained solution was concentrated, and then the obtained concentrated residue was subjected to column purification (silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck, developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to obtain a compound of formula B3. 0.76 parts of salt were obtained. The obtained salt is called acid generator B3.

MS(ESI(+)Spectrum): M+ 281.0MS (ESI (+) Spectrum): M + 281.0

MS(ESI(-)Spectrum): M- 589.0
MS (ESI (-) Spectrum): M - 589.0

실시예 4: 산 발생제 B4의 합성Example 4: Synthesis of Acid Generator B4

Figure pat00089
Figure pat00089

화학식 B4-c의 화합물 2.61부, 모노클로로벤젠 30.00부 및 화학식 B1-b의 화합물 3.53부를 혼합하고, 수득된 혼합물을 23℃에서 30분 동안 교반하였다. 그 후, 황산 0.13부 및 몰레큘러시브(4A 와코쥰야쿠 제조) 12.00부를 가하고, 수득된 혼합물을 130℃에서 3시간 동안 환류 탈수하였다. 수득된 반응 혼합물을 농축하였다. 수득된 농축 잔사에, 클로로포름 80부 및 이온 교환수 40부를 주입하고, 교반, 분액을 실시하였다. 수득된 유기층의 수세를 6회 실시하였다. 수득된 유기층에 활성탄 1.00부를 주입하고, 23℃에서 30분 동안 교반하고, 여과하여 농축하였다. 수득된 농축물에, 아세토니트릴 20부를 첨가하고, 용액을 수득하였다. 수득된 용액을 농축하고, 농축 잔사에 아세트산에틸 30부를 가하고 교반하였다. 수득된 혼합물로부터 상청액을 제거하였다. 수득된 잔사에 3급-부틸메틸에테르 30부를 가하고 교반하였다. 수득된 혼합물로부터 상청액을 제거하였다. 수득된 잔사를 클로로포름에 용해하고, 수득된 용액을 농축한 후, 수득된 농축물을 칼럼 정제(머크사 제조 실리카겔 60 내지 200메쉬, 전개 용매: 클로로포름/메탄올=5/1)함으로써, 화학식 B4의 염 0.58부를 수득하였다. 수득된 염을 산 발생제 B4이라고 칭한다. 2.61 parts of compound of formula B4-c, 30.00 parts of monochlorobenzene and 3.53 parts of compound of formula B1-b were mixed and the resulting mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 0.13 parts of sulfuric acid and 12.00 parts of molecular resin (manufactured by 4A Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added, and the obtained mixture was dehydrated at reflux for 3 hours at 130 ° C. The reaction mixture obtained was concentrated. 80 parts of chloroform and 40 parts of ion-exchanged water were poured into the obtained concentrated residue, and it stirred and liquid-separated. Water washing of the obtained organic layer was performed 6 times. 1.00 parts of activated carbon was injected into the obtained organic layer, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, filtered and concentrated. To the obtained concentrate, 20 parts of acetonitrile were added and a solution was obtained. The obtained solution was concentrated, 30 parts of ethyl acetate was added to the concentrated residue, and the mixture was stirred. The supernatant was removed from the obtained mixture. To the obtained residue, 30 parts of tert-butylmethylether was added and stirred. The supernatant was removed from the obtained mixture. The obtained residue was dissolved in chloroform, and the obtained solution was concentrated, and then the obtained concentrate was subjected to column purification (silica gel 60 to 200 mesh manufactured by Merck, developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to obtain a compound of formula B4. 0.58 parts of salt were obtained. The obtained salt is called acid generator B4.

MS(ESI(+)Spectrum): M+ 207.1MS (ESI (+) Spectrum): M + 207.1

MS(ESI(-)Spectrum): M- 589.0
MS (ESI (-) Spectrum): M - 589.0

실시예 5: 산 발생제 B5의 합성Example 5: Synthesis of Acid Generator B5

Figure pat00090
Figure pat00090

화학식 B1-b의 화합물 6.50부 및 테트라하이드로푸란 20부를 혼합하였다. 수득된 혼합물을, 실온에서 교반하고, 화학식 B1-b의 화합물의 용해를 확인한 후, 피리딘 1.43부를 주입하고, 수득된 혼합물을 40℃로 승온한 후, 클로로아세틸클로라이드 2.55부와 테트라하이드로푸란 5부의 혼합 용액을 1시간에 걸쳐 적가하였다. 수득된 혼합물을 40℃에서 3시간 동안 교반한 후, 5℃로 냉각시켰다. 5℃로 냉각시킨 이온 교환수 10부 및 아세트산에틸 40부를 첨가한 후, 수득된 혼합물을 교반하고, 분액하였다. 수득된 유기층을, 5℃의 10% 탄산칼륨 수용액 10부로 세정한 후, 유기층을 이온 교환수 10부로 다시 세정하였다. 이 물로의 세정 조작을 5회 반복 실시하였다. 수득된 유기층을 농축한 후, 농축 잔사를 칼럼 정제(머크사 제조 실리카겔 60 내지 200메쉬, 전개 용매: 아세트산에틸)함으로써, 화학식 B5-a의 화합물 1.85부를 수득하였다. 6.50 parts of the compound of formula B1-b and 20 parts of tetrahydrofuran were mixed. The resulting mixture was stirred at room temperature, and after confirming dissolution of the compound of formula B1-b, 1.43 parts of pyridine was injected and the resulting mixture was heated to 40 ° C., followed by 2.55 parts of chloroacetyl chloride and 5 parts of tetrahydrofuran. The mixed solution was added dropwise over 1 hour. The resulting mixture was stirred at 40 ° C. for 3 hours and then cooled to 5 ° C. After adding 10 parts of ion-exchanged water and 40 parts of ethyl acetate cooled to 5 degreeC, the obtained mixture was stirred and liquid-separated. The obtained organic layer was washed with 10 parts of 5% aqueous 10% potassium carbonate solution, and then the organic layer was washed again with 10 parts of ion-exchanged water. The washing operation with this water was repeated five times. After concentrating the obtained organic layer, the concentrated residue was subjected to column purification (60 to 200 mesh made by Merck Co., Ltd., developing solvent: ethyl acetate) to obtain 1.85 parts of the compound of the formula (B5-a).

Figure pat00091
Figure pat00091

화학식 B1-c의 화합물 1.92부 및 N,N-디메틸포름아미드 9.59부를 혼합하고, 수득된 혼합물을 23℃에서 30분 동안 교반하였다. 수득된 혼합물에, 탄산칼륨 0.59부 및 요오드화칼륨 0.18부를 주입하였다. 수득된 혼합물을 40℃에서 1시간 동안 교반한 후, 화학식 B5-a의 화합물 1.80부를 N,N-디메틸포름아미드 3.60부에 용해함으로써 수득된 용액을 1시간에 걸쳐 적가하였다. 수득된 혼합물을 40℃에서 6시간 동안 교반한 후, 23℃로 냉각시켰다. 수득된 반응 혼합물에, 클로로포름 70.67부, 5% 옥살산 수용액 10.71부 및 이온 교환수 6.96부를 첨가하고, 교반, 분액을 실시하였다. 수득된 유기층을 이온 교환수 28.27부로 7회 세정하였다. 수득된 유기층에 활성탄 1.00부를 주입하고, 23℃에서 30분 동안 교반한 후, 여과하여 농축하였다. 수득된 농축물에, 아세토니트릴 10부를 첨가하고, 수득된 용액을 농축하였다. 농축 잔사에 아세트산에틸 10부를 첨가하고, 수득된 혼합물로부터 상청액을 제거하였다. 수득된 잔사에 메틸-3급-부틸에테르 10부를 첨가하고, 수득된 혼합물로부터 상청액을 제거하였다. 수득된 잔사를 클로로포름에 용해하고, 수득된 용액을 농축한 후, 수득된 농축물을 칼럼 정제(머크사 제조 실리카겔 60 내지 200메쉬, 전개 용매: 클로로포름/메탄올=5/1)함으로써, 화학식 B5의 염 0.61부를 수득하였다. 수득된 염을 산 발생제 B5이라고 칭한다. 1.92 parts of compound of formula B1-c and 9.59 parts of N, N-dimethylformamide were mixed, and the obtained mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes. To the mixture obtained, 0.59 parts of potassium carbonate and 0.18 parts of potassium iodide were injected. The resulting mixture was stirred at 40 ° C. for 1 hour, and then the solution obtained by dissolving 1.80 parts of the compound of formula B5-a in 3.60 parts of N, N-dimethylformamide was added dropwise over 1 hour. The resulting mixture was stirred at 40 ° C. for 6 hours and then cooled to 23 ° C. To the obtained reaction mixture, 70.67 parts of chloroform, 10.71 parts of 5% oxalic acid aqueous solution and 6.96 parts of ion-exchanged water were added, followed by stirring and separation. The obtained organic layer was washed 7 times with 28.27 parts of ion-exchanged water. 1.00 parts of activated carbon was injected into the obtained organic layer, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then filtered and concentrated. To the obtained concentrate, 10 parts of acetonitrile were added and the obtained solution was concentrated. 10 parts of ethyl acetate was added to the concentrated residue, and the supernatant was removed from the obtained mixture. 10 parts of methyl tert-butyl ether was added to the obtained residue, and the supernatant was removed from the obtained mixture. The obtained residue was dissolved in chloroform, the obtained solution was concentrated, and the obtained concentrate was then subjected to column purification (silica gel 60-200 mesh manufactured by Merck, developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to obtain a compound of formula B5. 0.61 parts of salt were obtained. The obtained salt is called acid generator B5.

MS(ESI(+)Spectrum): M+ 263.1MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1

MS(ESI(-)Spectrum): M- 647.0
MS (ESI (-) Spectrum): M - 647.0

실시예 6: 산 발생제 B6의 합성 Example 6: Synthesis of Acid Generator B6

Figure pat00092
Figure pat00092

센트럴가라스 가부시키가이샤에서 입수한 화학식 B6-a의 화합물 21.61부와 1,4-디옥산 90.00부를 혼합하였다. 수득된 혼합물에, 23℃에서 교반하면서, 수산화나트륨 2.64부를 이온 교환수 60.00부에 용해함으로써 수득된 수용액을 30분에 걸쳐 적가하였다. 수득된 혼합물을 90℃에서 36시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 냉각시킨 후, 이온 교환수 200부, 아세트산에틸 400부 및 염화나트륨 150부를 첨가하였다. 수득된 혼합물을 교반한 후, 분액을 실시하였다. 수득된 유기층에 3N 염산 200부를 첨가한 후, 교반하고, 분액을 실시하였다. 수득된 유기층을 이온 교환수 200부로 3회 세정하였다. 수득된 유기층을 농축하고, 농축 잔사를 칼럼 정제(머크사 제조 실리카겔 60 내지 200메쉬, 전개 용매: n-헵탄/아세트산에틸=2/1)함으로써, 화학식 B6-b의 화합물 5.69부를 수득하였다. 21.61 parts of compounds of formula B6-a and 90.00 parts of 1,4-dioxane obtained from Central Glass Co., Ltd. were mixed. To the obtained mixture, an aqueous solution obtained by dissolving 2.64 parts of sodium hydroxide in 60.00 parts of ion exchanged water was added dropwise over 30 minutes while stirring at 23 ° C. The resulting mixture was stirred at 90 ° C. for 36 hours. After the reaction mixture was cooled, 200 parts of ion-exchanged water, 400 parts of ethyl acetate and 150 parts of sodium chloride were added. After the obtained mixture was stirred, liquid separation was performed. After adding 200 parts of 3N hydrochloric acid to the obtained organic layer, it stirred, and performed liquid-separation. The obtained organic layer was washed three times with 200 parts of ion-exchanged water. The obtained organic layer was concentrated, and the concentrated residue was subjected to column purification (60-200 mesh of silica gel manufactured by Merck Co., Ltd., developing solvent: n-heptane / ethyl acetate = 2/1) to obtain 5.69 parts of the compound of the formula B6-b.

Figure pat00093
Figure pat00093

화학식 B1-c의 화합물 2.99부, 모노클로로벤젠 30.00부 및 화학식 B6-b의 화합물 2.39부를 혼합하였다. 수득된 혼합물을 23℃에서 30분 동안 교반한 후, 황산 0.13부 및 몰레큘러시브(4A 와코쥰야쿠) 12.00부를 가하였다. 수득된 혼합물을 130℃에서 3시간 동안 환류 탈수하였다. 수득된 반응 혼합물을 농축하고, 농축 잔사에 클로로포름 70부 및 이온 교환수 35부를 첨가하고, 교반, 분액을 실시하였다. 수득된 유기층의 수세를 6회 실시하였다. 수득된 유기층에 활성탄 1.00부를 주입하고, 23℃에서 30분 동안 교반하고, 여과하여 농축하였다. 수득된 농축물에, 아세토니트릴 20부를 첨가하고, 수득된 용액을 농축하였다. 농축 잔사에, 아세트산에틸 30부를 첨가하고, 수득된 혼합물로부터 상청액을 제거하였다. 수득된 잔사에 메틸-3급-부틸에테르 30부를 첨가하고, 수득된 혼합물로부터 상청액을 제거하였다. 수득된 잔사를 클로로포름에 용해하고, 수득된 용액을 농축하였다. 수득된 농축물을 칼럼 정제(머크사 제조 실리카겔 60 내지 200메쉬, 전개 용매: 클로로포름/메탄올=5/1)함으로써, 화학식 B6의 염 0.51부를 수득하였다. 수득된 염을 산 발생제 B6이라고 칭한다. 2.99 parts of compound of formula B1-c, 30.00 parts of monochlorobenzene and 2.39 parts of compound of formula B6-b were mixed. The resulting mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then 0.13 parts of sulfuric acid and 12.00 parts of molecular (4A Wako Pure Chemical) were added. The resulting mixture was refluxed at 130 ° C. for 3 hours. The obtained reaction mixture was concentrated, 70 parts of chloroform and 35 parts of ion-exchanged water were added to the concentrated residue, followed by stirring and separation. Water washing of the obtained organic layer was performed 6 times. 1.00 parts of activated carbon was injected into the obtained organic layer, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, filtered and concentrated. To the obtained concentrate, 20 parts of acetonitrile were added and the obtained solution was concentrated. 30 parts of ethyl acetate were added to the concentrated residue, and the supernatant was removed from the obtained mixture. 30 parts of methyl tert-butyl ether was added to the obtained residue, and the supernatant was removed from the obtained mixture. The obtained residue was dissolved in chloroform and the obtained solution was concentrated. The obtained concentrate was subjected to column purification (60-200 mesh of silica gel manufactured by Merck, developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to obtain 0.51 part of a salt of the general formula B6. The obtained salt is called acid generator B6.

MS(ESI(+)Spectrum): M+ 263.1MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1

MS(ESI(-)Spectrum): M- 449.0
MS (ESI (-) Spectrum): M - 449.0

실시예 7: 산 발생제 B7의 합성 Example 7: Synthesis of Acid Generator B7

Figure pat00094
Figure pat00094

센트럴가라스 가부시키가이샤에서 입수한 화학식 B7-a의 화합물 20.64부와 1,4-디옥산 90.00부를 혼합하였다. 수득된 혼합물을, 23℃에서 교반하면서, 수산화나트륨 2.64부를 이온 교환수 60.00부에 용해함으로써 수득된 수용액을 30분에 걸쳐 적가하였다. 수득된 혼합물을 90℃에서 36시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 냉각시킨 후, 이온 교환수 200부, 아세트산에틸 400부 및 염화나트륨 150부를 첨가하고, 교반하고, 분액을 실시하였다. 수득된 유기층에 3N 염산 200부를 첨가하고, 교반하고, 분액을 실시하였다. 수득된 유기층을 이온 교환수 200부로 3회 세정하였다. 유기층을 농축하고, 농축 잔사를 칼럼 정제(머크사 제조 실리카겔 60 내지 200메쉬, 전개 용매: n-헵탄/아세트산에틸=2/1)함으로써, 화학식 B7-b의 화합물5.21부를 수득하였다. 20.64 parts of the compound of the formula B7-a and 90.00 parts of 1,4-dioxane obtained from Central Glass Co., Ltd. were mixed. The resulting aqueous solution was added dropwise over 30 minutes while dissolving 2.64 parts of sodium hydroxide in 60.00 parts of ion-exchanged water while stirring at 23 ° C. The resulting mixture was stirred at 90 ° C. for 36 hours. After cooling the reaction mixture, 200 parts of ion-exchanged water, 400 parts of ethyl acetate and 150 parts of sodium chloride were added, stirred, and liquid separation was performed. 200 parts of 3N hydrochloric acid was added to the obtained organic layer, it stirred, and liquid-separated. The obtained organic layer was washed three times with 200 parts of ion-exchanged water. The organic layer was concentrated, and the concentrated residue was subjected to column purification (60 to 200 mesh of silica gel manufactured by Merck Co., Ltd., developing solvent: n-heptane / ethyl acetate = 2/1) to obtain 5.21 parts of the compound of the formula B7-b.

Figure pat00095
Figure pat00095

화학식 B1-c의 화합물 2.99부, 모노클로로벤젠 30.00부 및 화학식 B7-b의 화합물 2.18부를 혼합하였다. 수득된 혼합물을 23℃에서 30분 동안 교반한 후, 황산 0.13부 및 몰레큘러시브(4A 와코쥰야쿠 제조) 12.00부를 가하였다. 수득된 혼합물을 130℃에서 3시간 동안 환류 탈수하였다. 수득된 반응 혼합물을 농축하고, 농축 잔사에 클로로포름 70부 및 이온 교환수 35부를 주입하고, 교반, 분액을 실시하였다. 수득된 유기층의 수세를 6회 실시하였다. 수득된 유기층에 활성탄 1.00부를 주입하고, 23℃에서 30분 동안 교반하고, 여과하여 농축하였다. 수득된 농축물에, 아세토니트릴 20부를 첨가하여 용해하고, 수득된 용액을 농축하였다. 농축 잔사에 아세트산에틸 30부를 첨가하고, 수득된 혼합물로부터 상청액을 제거하였다. 수득된 잔사에 3급-부틸메틸에테르 30부를 첨가하고, 수득된 혼합물로부터 상청액을 제거하였다. 수득된 잔사를 클로로포름에 용해하고, 수득된 용액을 농축하였다. 수득된 농축물을 칼럼 정제(머크사 제조 실리카겔 60 내지 200메쉬, 전개 용매: 클로로포름/메탄올=5/1)함으로써, 화학식 B7의 염 0.55부를 수득하였다. 수득된 염을 산 발생제 B7이라고 칭한다. 2.99 parts of compound of formula B1-c, 30.00 parts of monochlorobenzene and 2.18 parts of compound of formula B7-b were mixed. The resulting mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then 0.13 parts of sulfuric acid and 12.00 parts of molecular (manufactured by 4A Wako Pure Chemical) were added. The resulting mixture was refluxed at 130 ° C. for 3 hours. The obtained reaction mixture was concentrated, 70 parts of chloroform and 35 parts of ion-exchanged water were injected into the concentrated residue, followed by stirring and separation. Water washing of the obtained organic layer was performed 6 times. 1.00 parts of activated carbon was injected into the obtained organic layer, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, filtered and concentrated. To the obtained concentrate, 20 parts of acetonitrile were added to dissolve and the obtained solution was concentrated. 30 parts of ethyl acetate was added to the concentrated residue, and the supernatant was removed from the obtained mixture. 30 parts of tert-butylmethylether were added to the obtained residue, and the supernatant was removed from the obtained mixture. The obtained residue was dissolved in chloroform and the obtained solution was concentrated. The obtained concentrate was subjected to column purification (60-200 mesh of silica gel manufactured by Merck Co., Ltd., developing solvent: chloroform / methanol = 5/1) to obtain 0.55 part of a salt of the general formula (B7). The obtained salt is called acid generator B7.

MS(ESI(+)Spectrum): M+ 263.1MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1

MS(ESI(-)Spectrum): M- 423.0
MS (ESI (-) Spectrum): M - 423.0

합성예 1: 수지 A1의 합성 Synthesis Example 1 Synthesis of Resin A1

하기 단량체 E, 단량체 F, 단량체 B, 단량체 C 및 단량체 D를, 몰비 30:14:6:20:30의 비율로 혼합하였다. 수득된 혼합물에, 전체 단량체의 합계 질량에 대해, 1.5질량배의 1,4-디옥산을 가하였다. 수득된 혼합물에, 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴과 아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴)을 전체 단량체의 합계 몰수에 대해, 각각, 1.00mol%, 3.00mol%의 비율로 첨가하였다. 수득된 혼합물을 73℃에서 약 5시간 동안 가열하였다. 그 후, 반응 혼합물을, 대량의 메탄올과 물의 혼합 용매(4:1)에 붓고, 생성된 공중합체를 석출시켰다. 석출된 공중합체를 취출하여, 대량의 메탄올과 물의 혼합 용매(4:1)에 붓는 조작을 3회 실시함으로써 정제를 실시하고, 중량 평균 분자량이 약 8.1×103인 공중합체를 수율 65%로 수득하였다. 수득된 공중합체는, 다음 식의 각 단량체로부터 유도되는 구조 단위를 갖는 것이며, 이것을 수지 A1이라고 하였다. The following monomer E, monomer F, monomer B, monomer C, and monomer D were mixed in the ratio of molar ratio 30: 14: 6: 20: 30. 1.5 mass times 1, 4- dioxane was added to the obtained mixture with respect to the total mass of all the monomers. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in proportions of 1.00 mol% and 3.00 mol%, respectively, relative to the total moles of the total monomers. The resulting mixture was heated at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction mixture was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (4: 1) to precipitate the resulting copolymer. The precipitated copolymer was taken out and purified by three operations of pouring a large amount of methanol and water into a mixed solvent (4: 1) to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of about 8.1 × 10 3 in a yield of 65%. Obtained. The obtained copolymer had a structural unit derived from each monomer of the following formula, which was referred to as resin A1.

Figure pat00096

Figure pat00096

합성예 2: 수지 A2의 합성 Synthesis Example 2 Synthesis of Resin A2

하기 단량체 A, 단량체 B 및 단량체 C를, 몰비 50:25:25의 비율로 혼합하였다. 수득된 혼합물에, 전체 단량체의 합계 질량에 대해, 1.5질량배의 1,4-디옥산을 가하였다. 수득된 혼합물에, 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴과 아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴)을 전체 단량체의 합계 몰수에 대해, 각각, 1mol%, 3mol%의 비율로 첨가하였다. 수득된 혼합물을 80℃에서 약 8시간 동안 가열하였다. 그 후, 반응 혼합물을, 대량의 메탄올과 물의 혼합 용매(3:1)에 붓고, 생성된 공중합체를 석출시켰다. 석출된 공중합체를 취출하여, 대량의 메탄올과 물의 혼합 용매(3:1)에 붓는 조작을 3회 실시함으로써, 정제를 실시하여 중량 평균 분자량이 약 9.2×103인 공중합체를 수율 60%로 수득하였다. 이 공중합체는, 다음식의 각 단량체로부터 유도되는 구조 단위를 갖는 것이며, 이것을 수지 A2라고 하였다. The following monomers A, B and C were mixed in a molar ratio of 50:25:25. 1.5 mass times 1, 4- dioxane was added to the obtained mixture with respect to the total mass of all the monomers. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in proportions of 1 mol% and 3 mol%, respectively, relative to the total moles of the total monomers. The resulting mixture was heated at 80 ° C. for about 8 hours. Thereafter, the reaction mixture was poured into a large amount of a mixed solvent of methanol and water (3: 1) to precipitate the resulting copolymer. The precipitated copolymer was taken out and poured into a mixed solvent (3: 1) of a large amount of methanol and water three times to purify, thereby obtaining a copolymer having a weight average molecular weight of about 9.2 × 10 3 in a yield of 60%. Obtained. This copolymer has a structural unit derived from each monomer of the following formula, which was referred to as resin A2.

Figure pat00097

Figure pat00097

(포토레지스트 조성물의 조제)(Preparation of photoresist composition)

이하에 나타내는 각 성분을 표 1의 조성으로 혼합하고, 수득된 용액을 구멍 직경 0.2㎛의 불소 수지제 필터로 여과하여, 포토레지스트 조성물을 조제하였다. Each component shown below was mixed by the composition of Table 1, the obtained solution was filtered through the fluorine resin filter of 0.2 micrometer of pore diameters, and the photoresist composition was prepared.

Figure pat00098
Figure pat00098

<수지><Resin>

수지 A1, A2Resin A1, A2

<산 발생제><Acid generator>

산 발생제 X1Acid Generator X1

Figure pat00099
Figure pat00099

<염기성 화합물: 퀀처(quencher)><Basic Compound: Quencher>

퀀처 C1: 2,6-디이소프로필아닐린Quencher C1: 2,6-diisopropylaniline

<용제><Solvent>

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 265부Propylene glycol monomethyl ether acetate 265 parts

2-헵탄온 20.0부2-heptanone 20.0 parts

프로필렌글리콜모노메틸에테르 20.0부Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts

γ-부티로락톤 3.5부
γ-butyrolactone 3.5 parts

(결함 평가)(Defect assessment)

액침 노광시의 결함 발생을, 이하와 같은 모의 시험으로 평가하였다. The defect generation at the time of immersion exposure was evaluated by the following simulation test.

12인치의 실리콘 웨이퍼에 상기에서 조제한 포토레지스트 조성물을 프리베이크 후의 막 두께가 85nm이 되도록 스핀 코팅하였다. 그 후, 다이렉트 핫플레이트 위에서 표 1의 「PB」란에 기재된 온도로 60초간 프리베이크를 실시하였다. 현상기(ACT-12; 도쿄일렉트론 가부시키가이샤 제조)를 사용하여, 프리베이크한 포토레지스트막이 형성된 웨이퍼를 60초간 물로 세정하고 건조시켰다. 그 후, 결함 검사 장치(KLA-2360; KLA 텐콜 제조)를 사용하여 포토레지스트막의 결함수를 측정하였다.The photoresist composition prepared above was spin-coated on a 12-inch silicon wafer so that the film thickness after prebaking might be 85 nm. Then, the prebaking was performed for 60 second on the direct hotplate at the temperature of the "PB" column of Table 1. Using a developer (ACT-12; manufactured by Tokyo Electron Co., Ltd.), the wafer on which the prebaked photoresist film was formed was washed with water for 60 seconds and dried. Then, the defect number of the photoresist film was measured using the defect inspection apparatus (KLA-2360; KLA Tencol make).

12인치 실리콘 웨이퍼에 제작한 레지스트막의 전면에 있어서, On the entire surface of the resist film produced on a 12 inch silicon wafer,

결함수가 1,000 초과 10,000 미만인 것을, 실용상 문제가 없는 포토레지스트 조성물이며, 이것을 기준으로 하여, △이라고 하였다. 결함수가 1,000 이하인 것을 결함수가 적어, 양호한 포토레지스트 조성물이며, ○라고 하고, 결함수가 10,000 이상인 것을 결함수가 많아, 불량한 포토레지스트 조성물이며, ×이라고 하였다. The defect number of more than 1,000 and less than 10,000 is a photoresist composition which does not have a problem practically, and was referred to as (triangle | delta) on the basis of this. The number of defects is 1,000 or less, the number of defects is small, and it is a favorable photoresist composition, (circle), and the number of defects is 10,000 or more.

괄호내의 수치는 결함수(개)를 나타낸다.
Numerical values in parentheses indicate the number of defects (pieces).

(액침 노광용 포토레지스트 조성물의 평가)(Evaluation of Photoresist Composition for Immersion Exposure)

12인치의 실리콘제 웨이퍼 위에, 유기 반사 방지막용 조성물[ARC-29; 닛산가가쿠 가부시키가이샤 제조]을 도포하여, 205℃, 60초의 조건으로 베이크함으로써, 두께 78nm의 유기 반사 방지막을 형성하였다. On a 12-inch silicon wafer, an organic antireflection film composition [ARC-29; Nissan Chemical Co., Ltd.] was apply | coated, and it baked on the conditions of 205 degreeC and 60 second, and formed the organic antireflection film of thickness 78nm.

그 다음에, 형성된 유기 반사 방지막 위에, 상기에서 조제한 포토레지스트 조성물을 건조 후의 막 두께가 85nm이 되도록 스핀 코팅하였다. Next, the photoresist composition prepared above was spin-coated on the formed organic antireflective film so that the film thickness after drying might be 85 nm.

수득된 실리콘 웨이퍼를 다이렉트 핫플레이트 위에서, 표 1의 「PB」란에 기재된 온도로 60초간 프리베이크(PB)하였다. 이렇게 해서 포토레지스트막을 형성한 웨이퍼에, 액침 노광용 ArF 엑시머 스테퍼[XT: 1900Gi; ASML사 제조, NA=1.35, 3/4Annular X-Y 편향]을 사용하고, 노광량을 단계적으로 변화시켜서 라인앤드스페이스 패턴을 액침 노광하였다. The obtained silicon wafer was prebaked (PB) for 60 seconds on the direct hotplate at the temperature described in the "PB" column of Table 1. The ArF excimer stepper for liquid immersion exposure [XT: 1900Gi; The line and space pattern was immersion-exposed by changing the exposure amount in steps using ASML, NA = 1.35, 3 / 4Annular X-Y deflection].

노광 후, 핫플레이트 위에서, 표 1의 「PEB」란에 기재된 온도로 60초간 포스트익스포처베이크(PEB)를 실시하였다. After exposure, the postexposure bake (PEB) was performed for 60 second on the hotplate at the temperature of the "PEB" column of Table 1.

또한 2.38질량% 테트라메틸암모늄하이드록사이드 수용액으로 60초간의 패들 현상을 실시하였다.
Furthermore, paddle development was performed for 60 seconds with 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution.

실효 감도: 각 포토레지스트막에 있어서, 50nm의 라인앤드스페이스 패턴이 1:1이 되는 노광량을 실효 감도라고 하였다. Effective Sensitivity: The exposure amount at which the 50 nm line-and-space pattern is 1: 1 in each photoresist film was referred to as effective sensitivity.

형상 평가: 50nm의 라인앤드스페이스 패턴을 주사형 전자현미경으로 관찰하였다. 라인 패턴의 단면 형상이 직사각형에 가까운 것을 형상이 양호하여 ○라고 하고, 당해 단면의 톱 형상이 둥글거나 T자형에 가까운 것 또는 프린지(fringe)가 나타나는 것을 형상이 불량하여 ×로서 판단하였다. Shape evaluation: A line-and-space pattern of 50 nm was observed with a scanning electron microscope. The cross-sectional shape of the line pattern was close to a rectangle, and the shape was good, and the top shape of the cross-section was round, close to a T-shape, or a fringe appeared.

라인 엣지 거칠기 평가(LER): 리소그래피 프로세스 후의 포토레지스트 패턴의 벽면을 주사형 전자현미경으로 관찰하고, 포토레지스트 패턴 측벽의 요철 폭이 5nm 이하인 것을 ○, 5nm을 초과하는 것을 ×라고 하였다. 괄호내의 수치는 레지스트 패턴의 측벽의 요철의 폭(nm)을 나타낸다. Line edge roughness evaluation (LER): The wall surface of the photoresist pattern after the lithography process was observed with the scanning electron microscope, and it was set that the uneven | corrugated width | variety of the photoresist pattern side wall was 5 nm or less, and the thing exceeding 5 nm was x. The numerical values in parentheses represent the width (nm) of the unevenness of the sidewall of the resist pattern.

이들의 결과를 표 2에 기재한다.These results are shown in Table 2.

Figure pat00100
Figure pat00100

본 발명의 염을 포함하는 레지스트 조성물로부터, 결함이 적고, 우수한 형상 및 라인 엣지 거칠기를 갖는 레지스트 패턴을 수득할 수 있다.From the resist composition containing the salt of the present invention, a resist pattern with few defects and excellent shape and line edge roughness can be obtained.

Claims (9)

화학식 I의 염.
화학식 I
Figure pat00101

위의 화학식 I에서,
Q1 및 Q2는 서로 독립적으로 불소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 퍼플루오로알킬기이고,
L1은 단결합 또는 치환기를 가져도 되는 2가의 탄소수 1 내지 17의 포화 탄화수소기이고, 당해 포화 탄화수소기에 포함되는 1개 이상의 -CH2-는 -O- 또는 CO-로 치환되어도 되고,
Y1은 (m+1)가의 탄소수 3 내지 18의 포화 환상 탄화수소기이고, 당해 포화 환상 탄화수소기에 포함되는 1개 이상의 -CH2-는 -O-, -CO- 또는 SO2-로 치환되어도 되고,
X1은 적어도 1개의 불소 원자를 갖는 탄소수 1 내지 12의 지방족 탄화수소기이고, 상기 지방족 탄화수소기에 포함되는 1개 이상의 수소 원자는 하이드록실기로 치환되어도 되고,
m은 1 또는 2이고,
Z+는 유기 대이온이다.
Salts of formula (I).
Formula I
Figure pat00101

In the above formula (I)
Q 1 and Q 2 are each independently a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
L 1 is a divalent C1-C17 saturated hydrocarbon group which may have a single bond or a substituent, at least one -CH 2 -contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with -O- or CO-,
Y 1 is a (m + 1) valence saturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, and one or more -CH 2 -included in the saturated cyclic hydrocarbon group may be substituted with -O-, -CO-, or SO 2- . ,
X 1 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms having at least one fluorine atom, at least one hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a hydroxyl group,
m is 1 or 2,
Z + is an organic counterion.
제1항에 있어서, L1이 *-CO-O-L2-(여기서, L2는 단결합 또는 탄소수 1 내지 15의 알킬렌기이고, *은 -C(Q1)(Q2)-과의 결합 부위이다)인, 염.The compound of claim 1, wherein L 1 is * -CO-OL 2- , wherein L 2 is a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, and * is a bond to -C (Q 1 ) (Q 2 )-. Site). 제1항에 있어서, Y1이 사이클로헥산 환, 노르보르난 환 또는 아다만탄 환에 유래하는 기인, 염.The salt according to claim 1, wherein Y 1 is a group derived from a cyclohexane ring, a norbornane ring or an adamantane ring. 제1항에 있어서, X1이 화학식 Ix의 기인, 염.
화학식 Ix
Figure pat00102

위의 화학식 Ix에서,
n은 0 또는 1이다.
The salt of claim 1, wherein X 1 is a group of formula (Ix).
Formula Ix
Figure pat00102

In Formula Ix above,
n is 0 or 1;
제1항에 있어서, Z+가 트리아릴설포늄 양이온인, 염.The salt of claim 1, wherein Z + is a triarylsulfonium cation. 제1항에 따르는 염을 함유하는 산 발생제.An acid generator containing the salt according to claim 1. 제6항에 따르는 산 발생제와 수지를 함유하고, 상기 수지가 산에 불안정한 기를 갖고, 알칼리 수용액에 불용 또는 난용이며, 산의 작용에 의해 알칼리 수용액에 용해될 수 있는 수지인, 포토레지스트 조성물.A photoresist composition comprising the acid generator according to claim 6 and a resin, wherein the resin has a group that is unstable with an acid, is insoluble or poorly soluble in an aqueous alkali solution, and can be dissolved in an aqueous alkaline solution by the action of an acid. 제7항에 있어서, 염기성 화합물을 추가로 함유하는, 포토레지스트 조성물.The photoresist composition of claim 7 further comprising a basic compound. (1) 제7항에 따르는 포토레지스트 조성물을 기판 위에 도포하여, 포토레지스트 조성물 층을 형성하는 공정,
(2) 형성된 포토레지스트 조성물 층을 건조시켜 포토레지스트막을 형성하는 공정,
(3) 포토레지스트막을 노광하는 공정,
(4) 노광 후의 포토레지스트막을 가열하는 공정, 및
(5) 가열 후의 포토레지스트막을 현상하는 공정을 포함하는, 포토레지스트 패턴의 제조 방법.
(1) applying the photoresist composition according to claim 7 on a substrate to form a photoresist composition layer,
(2) drying the formed photoresist composition layer to form a photoresist film,
(3) exposing the photoresist film;
(4) heating the photoresist film after exposure, and
(5) The manufacturing method of the photoresist pattern including the process of developing the photoresist film after a heating.
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