TW202100505A - 化合物、樹脂、抗蝕劑組成物及抗蝕劑圖案的製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本發明是有關於一種化合物、包含源自該化合物的結構單元的樹脂、含有該樹脂的抗蝕劑組成物及使用該抗蝕劑組成物的抗蝕劑圖案的製造方法等。
專利文獻1中分別記載有:一種抗蝕劑組成物,含有包含源自下述化合物的結構單元的樹脂。
專利文獻2中亦記載有:一種抗蝕劑組成物,含有包含源自下述化合物的結構單元的樹脂。
專利文獻3中亦記載有:一種抗蝕劑組成物,含有包含源自下述化合物的結構單元的樹脂。
專利文獻4中亦記載有:一種抗蝕劑組成物,含有包含源自下述化合物的結構單元的樹脂。
專利文獻5中亦記載有:一種抗蝕劑組成物,含有包含源自下述化合物的結構單元的樹脂。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2008-268743號公報
[專利文獻2]日本專利特開2010-254639號公報
[專利文獻3]WO2015/045739號公報
[專利文獻4]日本專利特開2016-108553號公報
[專利文獻5]日本專利特開2015-108809號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明提供一種相較於由如下抗蝕劑組成物、即含有具有源自所述化合物的結構單元的樹脂的抗蝕劑組成物所形成的抗蝕劑圖案,形成CD均勻性(Critical Dimension Uniformity,CDU)更良好的抗蝕劑圖案的化合物。
[解決課題之手段]
本發明包含以下發明。
[1]一種化合物,其由式(I)表示,
[式(I)中,
R1
表示可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基、氫原子或鹵素原子;
A1
表示單鍵或*
-A2
-CO-O-;*表示與氧原子的鍵結部位;
A2
表示碳數1~6的烷二基;
W表示碳數3~12的二價單環飽和脂環式烴基;
A3
表示碳數1~6的烷二基;
R2
及R3
分別獨立地表示氫原子或可具有氟原子的碳數1~18的烴基(該烴基中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2
-)、或者R2
與R3
相互鍵結而形成可具有氟原子或碳數1~12的烷基的碳數3~36的環(該烷基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-,該環中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2
-);
R4
表示氫原子、或者R2
與R3
及R4
相互鍵結而形成可具有氟原子或碳數1~12的烷基的碳數3~36的環(該烷基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-,該環中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2
-)]。
[2]如[1]所述的化合物,其中W為環戊二基或環己二基。
[3]如[1]或[2]所述的化合物,其中A1
為單鍵。
[4]如[1]至[3]中任一項所述的化合物,其中A3
為亞甲基。
[5]一種樹脂,包含源自如[1]至[4]中任一項所述的化合物的結構單元。
[6]如[5]所述的樹脂,進而包含式(a2-A)所表示的結構單元,
[式(a2-A)中,
Ra50
表示氫原子、鹵素原子或可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基;
Ra51
表示鹵素原子、羥基、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基、碳數2~4的烷基羰基、碳數2~4的烷基羰氧基、丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基;
Aa50
表示單鍵或*-Xa51
-(Aa52
-Xa52
)nb
-,*表示與-Ra50
所鍵結的碳原子的鍵結部位;
Aa52
表示碳數1~6的烷二基;
Xa51
及Xa52
分別獨立地表示-O-、-CO-O-或-O-CO-;
nb表示0或1;
mb表示0~4的任一整數;於mb為2以上的任一整數的情況下,多個Ra51
相互可相同亦可不同]。
[7]如[5]或[6]所述的樹脂,進而包含與源自式(I)所表示的化合物的結構單元不同的具有酸不穩定基的結構單元。
[8]如[7]所述的樹脂,其中包含與源自式(I)所表示的化合物的結構單元不同的具有酸不穩定基的結構單元的樹脂為包含選自由式(a1-1)所表示的結構單元及式(a1-2)所表示的結構單元所組成的群組中的至少一種的樹脂,
[式(a1-1)及式(a1-2)中,
La1
及La2
分別獨立地表示-O-或*-O-(CH2
)k1
-CO-O-,k1表示1~7的任一整數,*表示與-CO-的鍵結部位;
Ra4
及Ra5
分別獨立地表示氫原子或甲基;
Ra6
及Ra7
分別獨立地表示碳數1~8的烷基、碳數3~18的脂環式烴基或將該些組合而成的基;
m1表示0~14的任一整數;
n1表示0~10的任一整數;
n1'表示0~3的任一整數]。
[9]一種抗蝕劑組成物,含有如[5]至[8]中任一項所述的樹脂以及酸產生劑。
[10]如[9]所述的抗蝕劑組成物,進而含有產生較自酸產生劑所產生的酸而言酸性度更弱的酸的鹽。
[11]一種抗蝕劑圖案的製造方法,包括:
(1)將如[9]或[10]所述的抗蝕劑組成物塗佈於基板上的步驟;
(2)使塗佈後的組成物乾燥而形成組成物層的步驟;
(3)對組成物層進行曝光的步驟;
(4)將曝光後的組成物層加熱的步驟;以及
(5)將加熱後的組成物層顯影的步驟。
[發明的效果]
藉由使用如下抗蝕劑組成物、即含有包含源自本發明的化合物的結構單元的樹脂的抗蝕劑組成物,可以良好的CD均勻性(CDU)製造抗蝕劑圖案。
本說明書中,只要未特別寫出,則所謂「(甲基)丙烯酸酯」是指「選自由丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯所組成的群組中的至少一種」。「(甲基)丙烯酸」或「(甲基)丙烯醯基」等的表述亦具有相同的含義。於例示具有「CH2
=C(CH3
)-CO-」或「CH2
=CH-CO-」的結構單元的情況下,設為同樣地例示具有兩者的基的結構單元。另外,本說明書中,所謂「源自」或「衍生」,是指該分子中包含的聚合性C=C鍵藉由聚合而成為-C-C-基的情況。本說明書中記載的基中,關於可取得直鏈結構與分支結構兩者的基,可為其任一者。所謂「組合而成的基」是指使兩種以上的例示的基鍵結而成的基,該些基的價數可根據鍵結形態來適宜變更。於存在立體異構物的情況下,包含全部的立體異構物。
本說明書中,所謂「抗蝕劑組成物的固體成分」是指自抗蝕劑組成物的總量中去除後述的溶劑(E)後的成分的合計。
<化合物(I)>
本發明的化合物為式(I)所表示的化合物(以下,有時稱為「化合物(I)」)。
[式(I)中,
R1
表示可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基、氫原子或鹵素原子。
A1
表示單鍵或*
-A2
-CO-O-。*表示與氧原子的鍵結部位。
A2
表示碳數1~6的烷二基。
W表示碳數3~12的二價單環飽和脂環式烴基。
A3
表示碳數1~6的烷二基。
R2
及R3
分別獨立地表示氫原子或可具有氟原子的碳數1~18的烴基(該烴基中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2
-)、或者R2
與R3
相互鍵結而形成可具有氟原子或碳數1~12的烷基的碳數3~36的環(該烷基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-,該環中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2
-)。
R4
表示氫原子、或者R2
與R3
及R4
相互鍵結而形成可具有氟原子或碳數1~12的烷基的碳數3~36的環(該烷基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-,該環中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2
-)。]
作為R1
的烷基,可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基及正己基等,較佳為碳數1~4的烷基,更佳為甲基及乙基。
作為R1
的鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
作為R1
的具有鹵素原子的烷基,可列舉:三氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟異丙基、全氟丁基、全氟第二丁基、全氟第三丁基、全氟戊基、全氟己基、全氯甲基、全溴甲基及全碘甲基等。
R1
較佳為氫原子或甲基。
作為A2
及A3
的碳數1~6的烷二基,可列舉:亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基及己烷-1,6-二基等直鏈狀烷二基;或者於直鏈狀烷二基上具有烷基(特別是甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基等碳數1~4的烷基)的側鏈的基、具體為乙烷-1,1-二基、丙烷-1,2-二基、丁烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,2-二基、戊烷-1,4-二基及2-甲基丁烷-1,4-二基等分支狀烷二基。
A1
較佳為單鍵、*
-CH2
-CO-O-或*
-C2
H4
-CO-O-,更佳為單鍵或*
-CH2
-CO-O-,進而佳為單鍵。
A2
較佳為碳數1~3的烷二基,更佳為亞甲基或伸乙基,進而佳為亞甲基。
A3
較佳為碳數1~3的烷二基,更佳為亞甲基或伸乙基,進而佳為亞甲基。
作為W的碳數3~12的二價單環飽和脂環式烴基,可列舉:環丙二基、環丁二基、環戊二基、環己二基、環庚二基、環辛二基等。其中,較佳為碳數3~8的二價單環飽和脂環式烴基,更佳為環戊二基、環己二基,進而佳為環戊二基。
作為R2
及R3
的烴基,可列舉:烷基等鏈式烴基、脂環式烴基、芳香族烴基及藉由將該些組合而形成的基。
作為烷基,可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、戊基、己基、辛基、壬基等烷基。烷基的碳數較佳為1~12,更佳為1~6,進而佳為1~4,進而更佳為1~2。
脂環式烴基可為單環式、多環式及螺環的任一種,亦可為飽和及不飽和的任一種。作為脂環式烴基,可列舉下述基等。*表示鍵結部位。
具體而言,可列舉:環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環辛基、環壬基、環癸基、環十二烷基等單環式環烷基,降冰片基、金剛烷基等多環式環烷基。脂環式烴基的碳數較佳為3~18,更佳為3~16,進而佳為3~12。
作為芳香族烴基,可列舉苯基、萘基等。
作為藉由將該些組合而形成的基,例如可列舉:環戊基甲基、金剛烷基甲基等將脂環式烴基與鏈式烴基組合而成的基,苄基、苯乙基等將芳香族烴基與鏈式烴基組合而成的基等。
於為藉由組合而形成的基的情況下,在所述基中可包含價數不同的基等(二價或三價的基(鏈式烴基、脂環式飽和烴基、芳香族烴基)等)。
於R2
及R3
所表示的烴基、或者R2
與R3
或R2
與R3
及R4
相互鍵結而形成的環中包含的-CH2
-被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2
-的情況下,將取代前的碳數設為該烴基或該環的總碳數。另外,於R2
與R3
或R2
與R3
及R4
相互鍵結而形成的環具有烷基的情況下,將去除該烷基的碳數後的碳數設為該環的總碳數。
作為R2
與R3
或R2
與R3
及R4
相互鍵結而形成環時可具有的烷基,可列舉與所述相同的基。
作為烷基中包含的-CH2
-被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2
-的基,可列舉:羥基(甲基中包含的-CH2
-被取代為-O-的基)、羧基(乙基中包含的-CH2
-CH2
-被取代為-O-CO-的基)、碳數1~11的烷氧基(碳數2~12的烷基中包含的-CH2
-被取代為-O-的基)、碳數2~11的烷氧基羰基(碳數3~12的烷基中包含的-CH2
-CH2
-被取代為-O-CO-的基)、碳數2~12的烷基羰基(碳數2~12的烷基中包含的-CH2
-被取代為-CO-的基)、碳數2~11的烷基羰氧基(碳數3~12的烷基中包含的-CH2
-CH2
-被取代為-CO-O-的基)、碳數1~11的烷硫基(碳數2~12的烷基中包含的-CH2
-被取代為-S-的基)等。
作為烷氧基,可列舉:甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基等。
烷氧基羰基、烷基羰基及烷基羰氧基表示於所述烷基或烷氧基上鍵結有羰基或羰氧基的基。
作為烷氧基羰基,可列舉:甲氧基羰基、乙氧基羰基、丁氧基羰基等,作為烷基羰基,可列舉:乙醯基、丙醯基及丁醯基等,作為烷基羰氧基,可列舉:乙醯基氧基、丙醯基氧基、丁醯基氧基等。
作為烷硫基,可列舉:甲硫基、乙硫基等。
作為脂環式烴基中包含的-CH2
-被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2
-的基,可列舉下述基等。*表示鍵結部位。
作為R2
與R3
或R2
與R3
及R4
相互鍵結而形成環(該環可具有氟原子或碳數1~12的烷基,該烷基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-,該環中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2
-)時的-C(R2
)(R3
)(R4
),可列舉下述基。*表示與-O-的鍵結部位。
R2
及R3
較佳為分別獨立地為氫原子或可具有氟原子的碳數1~14的烴基(該烴基中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2
-)、或者R2
與R3
相互鍵結而形成可具有氟原子或碳數1~12的烷基的碳數3~24的環(該烷基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-,該環中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2
-),
更佳為分別獨立地為氫原子或可具有氟原子的碳數1~12的烴基(該烴基中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2
-)、或者R2
與R3
相互鍵結而形成可具有氟原子或碳數1~6的烷基的碳數3~16的環(該烷基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-,該環中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2
-),
進而佳為分別獨立地為氫原子或可具有氟原子的碳數1~6的烷基(該烷基中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2
-)、或者R2
與R3
相互鍵結而形成可具有氟原子或碳數1~4的烷基的碳數3~16的環(該烷基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-,該環中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2
-)。
R4
較佳為氫原子、或者R2
與R3
及R4
相互鍵結而形成可具有氟原子或碳數1~12的烷基的碳數3~24的環(該烷基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-,該環中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2
-),
更佳為氫原子、或者R2
與R3
及R4
相互鍵結而形成可具有氟原子或碳數1~6的烷基的碳數3~16的環(該烷基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-,該環中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2
-),
進而佳為氫原子、或者R2
與R3
及R4
相互鍵結而形成可具有氟原子或碳數1~4的烷基的碳數3~16的環(該烷基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-,該環中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2
-)。
式(I-1)~式(I-16)分別所表示的化合物中,相當於R1
的甲基被氫原子或鹵素原子取代的化合物亦可作為化合物(I)的具體例來列舉。
<化合物(I)的製造方法>
化合物(I)的A1
為單鍵的式(I1)所表示的化合物可藉由如下方式獲得:使式(I1-a)所表示的化合物、與式(I1-b)所表示的化合物於鹼觸媒的存在下、在溶媒中反應。
[式中,所有符號表示與所述相同的含義]
作為溶媒,可列舉:甲基異丁基酮、氯仿、四氫呋喃及甲苯等。
作為鹼觸媒,例如可列舉:吡啶、二甲基胺基吡啶、N-甲基哌啶、N-甲基吡咯啶等。
作為式(I1-a)所表示的化合物,可列舉下述式所表示的鹽等,可自市場容易地獲得。
式(I1-b)所表示的化合物可藉由如下方式獲得:使式(I1-c)所表示的化合物、與鋅於氯化三甲基矽烷(trimethylsilyl chloride)的存在下、在溶劑中反應後,進而與式(I1-d)所表示的化合物反應。
[式中,所有符號表示與所述相同的含義]
作為溶媒,可列舉四氫呋喃等。
作為式(I1-c)所表示的化合物,可列舉下述式所表示的鹽等,可自市場容易地獲得,另外,亦可利用公知的製法容易地進行合成。
作為式(I1-d)所表示的化合物,可列舉下述式所表示的鹽等,可自市場容易地獲得。
化合物(I)的A1
為*
-A2
-CO-O-的式(I2)所表示的化合物可藉由如下方式獲得:使式(I1-a)所表示的化合物、與式(I2-b)所表示的化合物於鹼觸媒的存在下、在溶媒中反應。
[式中,所有符號表示與所述相同的含義]
作為溶媒,可列舉:甲基異丁基酮、氯仿、四氫呋喃及甲苯等。
作為鹼觸媒,例如可列舉:吡啶、二甲基胺基吡啶、N-甲基哌啶、N-甲基吡咯啶等。
式(I2-b)所表示的化合物可藉由如下方式獲得:使式(I1-b)所表示的化合物、與式(I2-e)所表示的化合物於鹼觸媒的存在下、在溶媒中反應。
[式中,所有符號表示與所述相同的含義]
作為溶媒,可列舉:甲基異丁基酮、氯仿、四氫呋喃及甲苯等。
作為鹼觸媒,例如可列舉:吡啶、二甲基胺基吡啶、N-甲基哌啶、N-甲基吡咯啶等。
作為式(I2-e)所表示的化合物,可列舉下述式所表示的鹽等,可自市場容易地獲得。
[樹脂]
本發明的樹脂為包含源自化合物(I)的結構單元(以下有時稱為「結構單元(I)」)的樹脂(以下有時稱為「樹脂(A)」)。樹脂(A)可為僅包含一種結構單元(I)的均聚物,亦可為包含兩種以上的結構單元(I)的共聚物,亦可為包含一種以上的結構單元(I)以外的結構單元的聚合物。作為結構單元(I)以外的結構單元,可列舉:結構單元(I)以外的具有酸不穩定基的結構單元(以下有時稱為「結構單元(a1)」)、為具有酸不穩定基的結構單元以外的結構單元且具有鹵素原子的結構單元(以下有時稱為「結構單元(a4)」)、不具有酸不穩定基的結構單元(以下有時稱為「結構單元(s)」)、具有非脫離烴基的結構單元(以下有時稱為「結構單元(a5)」)等。此處,所謂酸不穩定基,是指具有脫離基、且脫離基藉由與酸的接觸而脫離並形成親水性基(例如,羥基或羧基)的基。其中,樹脂(A)除了包含結構單元(I)以外,較佳為進而包含結構單元(s)及/或具有酸不穩定基的結構單元,更佳為包含至少一種結構單元(s)及/或至少一種結構單元(a1),進而佳為包含至少一種結構單元(s)與至少一種結構單元(a1)、或者包含兩種結構單元(a1)。
相對於樹脂(A)中的所有結構單元,結構單元(I)的含有率通常為1莫耳%~90莫耳%,較佳為3莫耳%~85莫耳%,更佳為5莫耳%~80莫耳%,進而佳為7莫耳%~75莫耳%,進而更佳為10莫耳%~70莫耳%。
於樹脂(A)包含後述的式(a4)及/或式(a5)所表示的結構單元的情況下(以下有時稱為「樹脂(AX)」),相對於本發明的樹脂(AX)的所有結構單元的合計,本發明的樹脂(AX)中的結構單元(I)的含有率較佳為5莫耳%~75莫耳%,更佳為10莫耳%~70莫耳%,進而佳為10莫耳%~65莫耳%,特佳為10莫耳%~60莫耳%。
〈結構單元(a1)〉
結構單元(a1)是自具有酸不穩定基的單體(以下有時稱為「單體(a1)」)導出。
樹脂(A)中包含的酸不穩定基較佳為式(1)所表示的基(以下,亦記為基(1))及/或式(2)所表示的基(以下,亦記為基(2))。
[式(1)中,Ra1
、Ra2
及Ra3
分別獨立地表示碳數1~8的烷基、碳數3~20的脂環式烴基或將該些組合而成的基,或Ra1
及Ra2
相互鍵結並與該些所鍵結的碳原子一同形成碳數3~20的脂環式烴基。
ma及na分別獨立地表示0或1,ma及na的至少一者表示1。
*表示鍵結部位。]
[式(2)中,Ra1'
及Ra2'
分別獨立地表示氫原子或碳數1~12的烴基,Ra3'
表示碳數1~20的烴基,或Ra2'
及Ra3'
相互鍵結並與該些所鍵結的碳原子及X一同形成碳數3~20的雜環基,該烴基及該雜環基中包含的-CH2
-可被-O-或-S-取代。
X表示氧原子或硫原子。
na'表示0或1。
*表示鍵結部位。]
作為Ra1
、Ra2
及Ra3
中的烷基,可列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等。
Ra1
、Ra2
及Ra3
中的脂環式烴基可為單環式及多環式的任一種。作為單環式的脂環式烴基,可列舉:環戊基、環己基、環庚基、環辛基等環烷基。作為多環式的脂環式烴基,可列舉:十氫萘基、金剛烷基、降冰片基及下述基(*表示鍵結部位)等。Ra1
、Ra2
及Ra3
的脂環式烴基的碳數較佳為3~16。
作為將烷基與脂環式烴基組合而成的基,例如可列舉:甲基環己基、二甲基環己基、甲基降冰片基、環己基甲基、金剛烷基甲基、金剛烷基二甲基、降冰片基乙基等。
較佳為ma為0,na為1。
作為Ra1
及Ra2
相互鍵結而形成脂環式烴基時的-C(Ra1
)(Ra2
)(Ra3
),可列舉下述基。脂環式烴基較佳為碳數3~12。*表示與-O-的鍵結部位。
作為Ra1'
、Ra2'
及Ra3'
中的烴基,可列舉:烷基、脂環式烴基、芳香族烴基及藉由將該些組合而形成的基等。
烷基及脂環式烴基可列舉與Ra1
、Ra2
及Ra3
中所列舉的基相同者。
作為芳香族烴基,可列舉:苯基、萘基、蒽基、聯苯基、菲基等芳基。
作為組合而成的基,可列舉:將所述烷基與脂環式烴基組合而成的基(例如環烷基烷基)、苄基等芳烷基、具有烷基的芳香族烴基(對甲基苯基、對第三丁基苯基、甲苯基、二甲苯基、異丙苯基、均三甲苯基、2,6-二乙基苯基、2-甲基-6-乙基苯基等)、具有脂環式烴基的芳香族烴基(對環己基苯基、對金剛烷基苯基等)、苯基環己基等芳基-環烷基等。
於Ra2'
及Ra3'
相互鍵結並與該些所鍵結的碳原子及X一同形成雜環的情況下,作為-C(Ra1'
)(Ra2'
)-X-Ra3'
,可列舉下述環。*表示鍵結部位。
Ra1'
及Ra2'
中,較佳為至少一個為氫原子。
na'較佳為0。
作為基(1),可列舉以下基。
式(1)中,Ra1
、Ra2
及Ra3
為烷基、ma=0、na=1的基。作為該基,較佳為第三丁氧基羰基。
式(1)中,Ra1
、Ra2
與該些所鍵結的碳原子一起形成金剛烷基、Ra3
為烷基、ma=0、na=1的基。
式(1)中,Ra1
及Ra2
分別獨立地為烷基、Ra3
為金剛烷基、ma=0、na=1的基。
作為基(1),具體而言可列舉以下基。*表示鍵結部位。
單體(a1)較佳為具有酸不穩定基與乙烯性不飽和鍵的單體,更佳為具有酸不穩定基的(甲基)丙烯酸系單體。
具有酸不穩定基的(甲基)丙烯酸系單體中,較佳為可列舉具有碳數5~20的脂環式烴基者。若將具有如下結構單元的樹脂(A)用於抗蝕劑組成物,則可提昇抗蝕劑圖案的解析度,所述結構單元源自具有如脂環式烴基般的大體積結構的單體(a1)。
作為源自具有基(1)的(甲基)丙烯酸系單體的結構單元,可列舉式(a1-0)所表示的結構單元(以下,有時稱為「結構單元(a1-0)」)、式(a1-1)所表示的結構單元(以下,有時稱為「結構單元(a1-1)」)或式(a1-2)所表示的結構單元(以下,有時稱為「結構單元(a1-2)」)。較佳為選自由結構單元(a1-1)及結構單元(a1-2)所組成的群組中的至少一種結構單元。該些可單獨使用,亦可併用兩種以上。
[式(a1-0)、式(a1-1)及式(a1-2)中,
La01
、La1
及La2
分別獨立地表示-O-或*-O-(CH2
)k1
-CO-O-,k1表示1~7的任一整數,*表示與-CO-的鍵結部位。
Ra01
、Ra4
及Ra5
分別獨立地表示氫原子或甲基。
Ra02
、Ra03
及Ra04
分別獨立地表示碳數1~8的烷基、碳數3~18的脂環式烴基或將該些組合而成的基。
Ra6
及Ra7
分別獨立地表示碳數1~8的烷基、碳數3~18的脂環式烴基或藉由將該些組合而形成的基。
m1表示0~14的任一整數。
n1表示0~10的任一整數。
n1'表示0~3的任一整數。]
Ra01
、Ra4
及Ra5
較佳為甲基。
La01
、La1
及La2
較佳為氧原子或*-O-(CH2
)k01
-CO-O-(其中,k01較佳為1~4的任一整數,更佳為1),更佳為氧原子。
作為Ra02
、Ra03
、Ra04
、Ra6
及Ra7
中的烷基、脂環式烴基及將該些組合而成的基,可列舉與式(1)的Ra1
、Ra2
及Ra3
中所列舉的基相同的基。
Ra02
、Ra03
及Ra04
中的烷基較佳為碳數1~6的烷基,更佳為甲基或乙基,進而佳為甲基。
Ra6
及Ra7
中的烷基較佳為碳數1~6的烷基,更佳為甲基、乙基或異丙基,進而佳為乙基或異丙基。
Ra02
、Ra03
、Ra04
、Ra6
及Ra7
的脂環式烴基的碳數較佳為5~12,更佳為5~10。
關於將烷基與脂環式烴基組合而成的基,組合該些烷基與脂環式烴基的合計碳數較佳為18以下。
Ra02
及Ra03
分別獨立地較佳為碳數1~6的烷基,更佳為甲基或乙基。
Ra04
較佳為碳數1~6的烷基或碳數5~12的脂環式烴基,更佳為甲基、乙基、環己基或金剛烷基。
Ra6
及Ra7
分別獨立地較佳為碳數1~6的烷基,更佳為甲基、乙基或異丙基,進而佳為乙基或異丙基。
m1較佳為0~3的任一整數,更佳為0或1。
n1較佳為0~3的任一整數,更佳為0或1。
n1'較佳為0或1。
作為結構單元(a1-0),例如可列舉式(a1-0-1)~式(a1-0-12)的任一者所表示的結構單元及將相當於結構單元(a1-0)中的Ra01
的甲基取代為氫原子的結構單元,較佳為式(a1-0-1)~式(a1-0-10)的任一者所表示的結構單元。
作為結構單元(a1-1),例如可列舉源自日本專利特開2010-204646號公報中記載的單體的結構單元。其中,較佳為式(a1-1-1)~式(a1-1-4)的任一者所表示的結構單元及將相當於結構單元(a1-1)中的Ra4
的甲基取代為氫原子的結構單元,更佳為式(a1-1-1)~式(a1-1-4)的任一者所表示的結構單元。
作為結構單元(a1-2),可列舉式(a1-2-1)~式(a1-2-6)的任一者所表示的結構單元及將相當於結構單元(a1-2)中的Ra5
的甲基取代為氫原子的結構單元,較佳為式(a1-2-2)、式(a1-2-5)及式(a1-2-6)的任一者所表示的結構單元。
於樹脂(A)包含結構單元(a1-0)的情況下,相對於樹脂(A)的所有結構單元,其含有率通常為5莫耳%~60莫耳%,較佳為5莫耳%~50莫耳%,更佳為10莫耳%~40莫耳%。
於樹脂(A)包含結構單元(a1-1)及/或結構單元(a1-2)的情況下,相對於樹脂(A)的所有結構單元,該些的合計含有率通常為3莫耳%~80莫耳%,較佳為5莫耳%~75莫耳%,更佳為7莫耳%~70莫耳%,進而佳為7莫耳%~65莫耳%,進而更佳為10莫耳%~60莫耳%。
作為結構單元(a1)中具有基(2)的結構單元,可列舉式(a1-4)所表示的結構單元(以下,有時稱為「結構單元(a1-4)」)。
[式(a1-4)中,
Ra32
表示氫原子、鹵素原子、或可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基。
Ra33
表示鹵素原子、羥基、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基、碳數2~4的烷基羰基、碳數2~4的烷基羰氧基、丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基。
la表示0~4的任一整數。於la為2以上的情況下,多個Ra33
相互可相同亦可不同。
Ra34
及Ra35
分別獨立地表示氫原子或碳數1~12的烴基,Ra36
表示碳數1~20的烴基,或Ra35
及Ra36
相互鍵結並與該些所鍵結的-C-O-一同形成碳數2~20的二價烴基,該烴基及該二價烴基中包含的-CH2
-可被-O-或-S-取代。]
作為Ra32
及Ra33
中的烷基,可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、戊基及己基等。該烷基較佳為碳數1~4的烷基,更佳為甲基或乙基,進而佳為甲基。
作為Ra32
及Ra33
中的鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子及溴原子等。
作為可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基,可列舉:三氟甲基、二氟甲基、甲基、全氟乙基、2,2,2-三氟乙基、1,1,2,2-四氟乙基、乙基、全氟丙基、2,2,3,3,3-五氟丙基、丙基、全氟丁基、1,1,2,2,3,3,4,4-八氟丁基、丁基、全氟戊基、2,2,3,3,4,4,5,5,5-九氟戊基、戊基、己基、全氟己基等。
作為烷氧基,可列舉:甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基及己氧基等。其中,較佳為碳數1~4的烷氧基,更佳為甲氧基或乙氧基,進而佳為甲氧基。
作為烷基羰基,可列舉:乙醯基、丙醯基及丁醯基。
作為烷基羰氧基,可列舉:乙醯基氧基、丙醯基氧基、丁醯基氧基等。
作為Ra34
、Ra35
及Ra36
中的烴基,可列舉:烷基、脂環式烴基、芳香族烴基及將該些組合而成的基。
作為烷基,可列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等。
脂環式烴基可為單環式及多環式的任一種。作為單環式的脂環式烴基,可列舉:環戊基、環己基、環庚基、環辛基等環烷基。作為多環式的脂環式烴基,可列舉:十氫萘基、金剛烷基、降冰片基及下述基(*表示鍵結部位)等。
作為芳香族烴基,可列舉:苯基、萘基、蒽基、聯苯基、菲基等芳基等。
作為組合而成的基,可列舉:將所述烷基與脂環式烴基組合而成的基(例如環烷基烷基)、苄基等芳烷基、具有烷基的芳香族烴基(對甲基苯基、對第三丁基苯基、甲苯基、二甲苯基、異丙苯基、均三甲苯基、2,6-二乙基苯基、2-甲基-6-乙基苯基等)、具有脂環式烴基的芳香族烴基(對環己基苯基、對金剛烷基苯基等)、苯基環己基等芳基-環烷基等。特別是作為Ra36
,可列舉:碳數1~18的烷基、碳數3~18的脂環式烴基、碳數6~18的芳香族烴基或藉由將該些組合而形成的基。
式(a1-4)中,作為Ra32
,較佳為氫原子。
作為Ra33
,較佳為碳數1~4的烷氧基,更佳為甲氧基及乙氧基,進而佳為甲氧基。
作為la,較佳為0或1,更佳為0。
Ra34
較佳為氫原子。
Ra35
較佳為碳數1~12的烷基或脂環式烴基,更佳為甲基或乙基。
Ra36
的烴基較佳為碳數1~18的烷基、碳數3~18的脂環式烴基、碳數6~18的芳香族烴基或藉由將該些組合而形成的基,更佳為碳數1~18的烷基、碳數3~18的脂環式脂肪族烴基或碳數7~18的芳烷基。Ra36
中的烷基及所述脂環式烴基較佳為未被取代。Ra36
中的芳香族烴基較佳為具有碳數6~10的芳氧基的芳香環。
結構單元(a1-4)中的-OC(Ra34
)(Ra35
)-O-Ra36
與酸(例如對甲苯磺酸)接觸而脫離,形成羥基。
作為結構單元(a1-4),例如可列舉源自日本專利特開2010-204646號公報中記載的單體的結構單元。較佳為可列舉式(a1-4-1)~式(a1-4-12)分別所表示的結構單元及將相當於結構單元(a1-4)中的Ra32
的氫原子取代為甲基的結構單元,更佳為可列舉式(a1-4-1)~式(a1-4-5)、式(a1-4-10)分別所表示的結構單元。
於樹脂(A)具有結構單元(a1-4)的情況下,相對於樹脂(A)的所有結構單元的合計,其含有率較佳為3莫耳%~80莫耳%,更佳為5莫耳%~75莫耳%,進而佳為7莫耳%~70莫耳%,進而更佳為7莫耳%~65莫耳%,特佳為10莫耳%~60莫耳%。
作為源自具有基(2)的(甲基)丙烯酸系單體的結構單元,亦可列舉式(a1-5)所表示的結構單元(以下有時稱為「結構單元(a1-5)」)。
式(a1-5)中,
Ra8
表示可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基、氫原子或鹵素原子。
Za1
表示單鍵或*-(CH2
)h3
-CO-L54
-,h3表示1~4的任一整數,*表示與L51
的鍵結部位。
L51
、L52
、L53
及L54
分別獨立地表示-O-或-S-。
s1表示1~3的任一整數。
s1'表示0~3的任一整數。
作為鹵素原子,可列舉氟原子及氯原子,較佳為氟原子。
作為可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基,可列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、氟甲基及三氟甲基。
式(a1-5)中,Ra8
較佳為氫原子、甲基或三氟甲基。
L51
較佳為氧原子。
L52
及L53
中,較佳為一者為-O-,另一者為-S-。
s1較佳為1。
s1'較佳為0~2的任一整數。
Za1
較佳為單鍵或*-CH2
-CO-O-。
作為結構單元(a1-5),例如可列舉源自日本專利特開2010-61117號公報中所記載的單體的結構單元。其中,較佳為式(a1-5-1)~式(a1-5-4)分別所表示的結構單元,更佳為式(a1-5-1)或式(a1-5-2)所表示的結構單元。
於樹脂(A)具有結構單元(a1-5)的情況下,相對於樹脂(A)的所有結構單元,其含有率較佳為1莫耳%~50莫耳%,更佳為3莫耳%~45莫耳%,進而佳為5莫耳%~40莫耳%,進而更佳為5莫耳%~30莫耳%。
作為結構單元(a1),例如亦可列舉式(a1-0X)所表示的結構單元(以下,有時稱為「結構單元(a1-0X)」)。
[式(a1-0X)中,
Rx1
表示氫原子或甲基。
Rx2
及Rx3
相互獨立地表示碳數1~6的飽和烴基。
Arx1
表示碳數6~36的芳香族烴基。]
作為Rx2
及Rx3
的飽和烴基,可列舉:烷基、脂環式烴基及藉由該些的組合而形成的基。
作為烷基,可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基等。
脂環式烴基可為單環式或多環式的任一種,作為單環式的脂環式烴基,可列舉:環丙基、環丁基、環戊基、環己基等。
作為Arx1
的芳香族烴基,可列舉:苯基、萘基、蒽基等碳數6~36的芳基。
芳香族烴基較佳為碳數6~24,更佳為碳數6~18,進而佳為苯基。
Arx1
較佳為碳數6~18的芳香族烴基,更佳為苯基或萘基,進而佳為苯基。
Rx1
、Rx2
及Rx3
較佳為分別獨立地為甲基或乙基,更佳為甲基。
作為結構單元(a1-0X),可列舉以下記載的結構單元及將相當於結構單元(a1-0X)中的Rx1
的甲基取代為氫原子的結構單元。結構單元(a1-0X)較佳為結構單元(a1-0X-1)~結構單元(a1-0X-3)。
於樹脂(A)具有結構單元(a1-0X)的情況下,相對於樹脂(A)的所有單體,其含有率較佳為5莫耳%~60莫耳%,更佳為5莫耳%~50莫耳%,進而佳為10莫耳%~40莫耳%。
樹脂(A)亦可含有兩種以上的結構單元(a1-0X)。
於樹脂(A)包含所述結構單元的情況下,相對於樹脂(A)的所有結構單元,其含有率較佳為5莫耳%~60莫耳%,更佳為5莫耳%~50莫耳%,進而佳為10莫耳%~40莫耳%。
〈結構單元(s)〉
結構單元(s)是自不具有酸不穩定基的單體(以下有時稱為「單體(s)」)導出。導出結構單元(s)的單體可使用抗蝕劑領域中公知的不具有酸不穩定基的單體。
作為結構單元(s),較佳為具有羥基或內酯環。若將包含具有羥基且不具有酸不穩定基的結構單元(以下有時稱為「結構單元(a2)」)及/或具有內酯環且不具有酸不穩定基的結構單元(以下有時稱為「結構單元(a3)」)的樹脂用於本發明的抗蝕劑組成物,則可提昇抗蝕劑圖案的解析度及與基板的密接性。
〈結構單元(a2)〉
結構單元(a2)具有的羥基可為醇性羥基,亦可為酚性羥基。
於由本發明的抗蝕劑組成物製造抗蝕劑圖案時,在使用KrF準分子雷射(248 nm)、電子束或EUV(超紫外光)等高能量射線作為曝光光源的情況下,作為結構單元(a2),較佳為具有酚性羥基的結構單元(a2),更佳為使用後述的結構單元(a2-A)。另外,在使用ArF準分子雷射(193 nm)等的情況下,作為結構單元(a2),較佳為具有醇性羥基的結構單元(a2),更佳為使用後述的結構單元(a2-1)。作為結構單元(a2),可單獨包含一種,亦可包含兩種以上。
作為結構單元(a2)中具有酚性羥基的結構單元,可列舉式(a2-A)所表示的結構單元(以下有時稱為「結構單元(a2-A)」)。
[式(a2-A)中,
Ra50
表示氫原子、鹵素原子或可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基。
Ra51
表示鹵素原子、羥基、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基、碳數2~4的烷基羰基、碳數2~4的烷基羰氧基、丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基。
Aa50
表示單鍵或*-Xa51
-(Aa52
-Xa52
)nb
-,*表示與-Ra50
所鍵結的碳原子的鍵結部位。
Aa52
表示碳數1~6的烷二基。
Xa51
及Xa52
分別獨立地表示-O-、-CO-O-或-O-CO-。
nb表示0或1。
mb表示0~4的任一整數。於mb為2以上的任一整數的情況下,多個Ra51
相互可相同亦可不同。]
作為Ra50
中的鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子及溴原子等。
作為Ra50
中的可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基,可列舉:三氟甲基、二氟甲基、甲基、全氟乙基、2,2,2-三氟乙基、1,1,2,2-四氟乙基、乙基、全氟丙基、2,2,3,3,3-五氟丙基、丙基、全氟丁基、1,1,2,2,3,3,4,4-八氟丁基、丁基、全氟戊基、2,2,3,3,4,4,5,5,5-九氟戊基、戊基、己基及全氟己基。
Ra50
較佳為氫原子或碳數1~4的烷基,更佳為氫原子、甲基或乙基,進而佳為氫原子或甲基。
作為Ra51
中的烷基,可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基。
作為Ra51
中的烷氧基,可列舉:甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基。較佳為碳數1~4的烷氧基,更佳為甲氧基或乙氧基,進而佳為甲氧基。
作為Ra51
中的烷基羰基,可列舉:乙醯基、丙醯基及丁醯基等。
作為Ra51
中的烷基羰氧基,可列舉:乙醯基氧基、丙醯基氧基及丁醯基氧基。
Ra51
較佳為甲基。
作為*-Xa51
-(Aa52
-Xa52
)nb
-,可列舉:*-O-、*-CO-O-、*-O-CO-、*-CO-O-Aa52
-CO-O-、*-O-CO-Aa52
-O-、*-O-Aa52
-CO-O-、*-CO-O-Aa52
-O-CO-、*-O-CO-Aa52
-O-CO-。其中,較佳為*-CO-O-、*-CO-O-Aa52
-CO-O-或*-O-Aa52
-CO-O-。
作為烷二基,可列舉:亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、丁烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,2-二基、戊烷-1,4-二基及2-甲基丁烷-1,4-二基等。
Aa52
較佳為亞甲基或伸乙基。
Aa50
較佳為單鍵、*-CO-O-或*-CO-O-Aa52
-CO-O-,更佳為單鍵、*-CO-O-或*-CO-O-CH2
-CO-O-,進而佳為單鍵或*-CO-O-。
mb較佳為0、1或2,更佳為0或1,特佳為0。
羥基較佳為鍵結於苯環的鄰位或對位,更佳為鍵結於對位。
作為結構單元(a2-A),可列舉源自日本專利特開2010-204634號公報、日本專利特開2012-12577號公報中記載的單體的結構單元。
作為結構單元(a2-A),可列舉式(a2-2-1)~式(a2-2-6)所表示的結構單元、及式(a2-2-1)~式(a2-2-6)所表示的結構單元中將相當於結構單元(a2-A)中的Ra50
的甲基取代為氫原子的結構單元。結構單元(a2-A)較佳為式(a2-2-1)所表示的結構單元、式(a2-2-3)所表示的結構單元、式(a2-2-6)所表示的結構單元及式(a2-2-1)所表示的結構單元、式(a2-2-3)所表示的結構單元、或式(a2-2-6)所表示的結構單元中將相當於結構單元(a2-A)中的Ra50
的甲基取代為氫原子的結構單元。
相對於所有結構單元,樹脂(A)中包含結構單元(a2-A)時的結構單元(a2-A)的含有率較佳為5莫耳%~80莫耳%,更佳為10莫耳%~70莫耳%,進而佳為10莫耳%~60莫耳%,進而更佳為10莫耳%~50莫耳%。
結構單元(a2-A)例如可藉由於使用結構單元(a1-4)進行聚合後,利用對甲苯磺酸等酸進行處理而包含於樹脂(A)中。另外,可藉由於使用乙醯氧基苯乙烯等進行聚合後,利用四甲基氫氧化銨等鹼進行處理,而使結構單元(a2-A)包含於樹脂(A)中。
作為結構單元(a2)中具有醇性羥基的結構單元,可列舉式(a2-1)所表示的結構單元(以下有時稱為「結構單元(a2-1)」)。
式(a2-1)中,
La3
表示-O-或*-O-(CH2
)k2
-CO-O-,
k2表示1~7的任一整數。*表示與-CO-的鍵結部位。
Ra14
表示氫原子或甲基。
Ra15
及Ra16
分別獨立地表示氫原子、甲基或羥基。
o1表示0~10的任一整數。
式(a2-1)中,La3
較佳為-O-、-O-(CH2
)f1
-CO-O-(所述f1表示1~4的任一整數),更佳為-O-。
Ra14
較佳為甲基。
Ra15
較佳為氫原子。
Ra16
較佳為氫原子或羥基。
o1較佳為0~3的任一整數,更佳為0或1。
作為結構單元(a2-1),例如可列舉源自日本專利特開2010-204646號公報中記載的單體的結構單元。較佳為式(a2-1-1)~式(a2-1-6)的任一者所表示的結構單元,更佳為式(a2-1-1)~式(a2-1-4)的任一者所表示的結構單元,進而佳為式(a2-1-1)或式(a2-1-3)所表示的結構單元。
於樹脂(A)包含結構單元(a2-1)的情況下,相對於樹脂(A)的所有結構單元,其含有率通常為1莫耳%~45莫耳%,較佳為1莫耳%~40莫耳%,更佳為1莫耳%~35莫耳%,進而佳為1莫耳%~20莫耳%,進而更佳為1莫耳%~10莫耳%。
〈結構單元(a3)〉
結構單元(a3)具有的內酯環可為β-丙內酯環、γ-丁內酯環、δ-戊內酯環般的單環,亦可為單環式的內酯環與其他環的稠環。較佳為可列舉γ-丁內酯環、金剛烷內酯環、或包含γ-丁內酯環結構的橋接環(例如下式(a3-2)所表示的結構單元)。
結構單元(a3)較佳為式(a3-1)、式(a3-2)、式(a3-3)或式(a3-4)所表示的結構單元。可單獨含有該些的一種,亦可含有兩種以上。
[式(a3-1)、式(a3-2)、式(a3-3)及式(a3-4)中,
La4
、La5
及La6
分別獨立地表示-O-或*-O-(CH2
)k3
-CO-O-(k3表示1~7的任一整數)所表示的基。
La7
表示-O-、*-O-La8
-O-、*-O-La8
-CO-O-、*-O-La8
-CO-O-La9
-CO-O-或*-O-La8
-O-CO-La9
-O-。
La8
及La9
分別獨立地表示碳數1~6的烷二基。
*表示與羰基的鍵結部位。
Ra18
、Ra19
及Ra20
分別獨立地表示氫原子或甲基。
Ra24
表示可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基、氫原子或鹵素原子。
Xa3
表示-CH2
-或氧原子。
Ra21
表示碳數1~4的脂肪族烴基。
Ra22
、Ra23
及Ra25
分別獨立地表示羧基、氰基或碳數1~4的脂肪族烴基。
p1表示0~5的任一整數。
q1表示0~3的任一整數。
r1表示0~3的任一整數。
w1表示0~8的任一整數。
於p1、q1、r1及/或w1為2以上時,多個Ra21
、Ra22
、Ra23
及/或Ra25
相互可相同,亦可不同。]
作為Ra21
、Ra22
、Ra23
及Ra25
中的脂肪族烴基,可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基及第三丁基等烷基。
作為Ra24
中的鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
作為Ra24
中的烷基,可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、戊基及己基等,較佳為可列舉碳數1~4的烷基,更佳為可列舉甲基或乙基。
作為Ra24
中的具有鹵素原子的烷基,可列舉:三氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟異丙基、全氟丁基、全氟第二丁基、全氟第三丁基、全氟戊基、全氟己基、三氯甲基、三溴甲基、三碘甲基等。
作為La8
及La9
中的烷二基,可列舉:亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、丁烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,2-二基、戊烷-1,4-二基及2-甲基丁烷-1,4-二基等。
式(a3-1)~式(a3-3)中,La4
~La6
分別獨立地較佳為-O-或*-O-(CH2
)k3
-CO-O-中k3為1~4的任一整數的基,更佳為-O-及*-O-CH2
-CO-O-,進而佳為氧原子。
Ra18
~Ra21
較佳為甲基。
Ra22
及Ra23
分別獨立地較佳為羧基、氰基或甲基。
p1、q1及r1分別獨立地較佳為0~2的任一整數,更佳為0或1。
式(a3-4)中,Ra24
較佳為氫原子或碳數1~4的烷基,更佳為氫原子、甲基或乙基,進而佳為氫原子或甲基。
Ra25
較佳為羧基、氰基或甲基。
La7
較佳為-O-或*-O-La8
-CO-O-,更佳為-O-、-O-CH2
-CO-O-或-O-C2
H4
-CO-O-。
w1較佳為0~2的任一整數,更佳為0或1。
特別是式(a3-4)較佳為式(a3-4)'。
(式中,Ra24
、La7
表示與所述相同的含義)
作為結構單元(a3),可列舉源自日本專利特開2010-204646號公報中記載的單體、日本專利特開2000-122294號公報中記載的單體、日本專利特開2012-41274號公報中記載的單體的結構單元。作為結構單元(a3),較佳為式(a3-1-1)、式(a3-1-2)、式(a3-2-1)、式(a3-2-2)、式(a3-3-1)、式(a3-3-2)及式(a3-4-1)~式(a3-4-12)的任一者所表示的結構單元及所述結構單元中將相當於式(a3-1)~式(a3-4)中的Ra18
、Ra19
、Ra20
及Ra24
的甲基取代為氫原子的結構單元。
於樹脂(A)包含結構單元(a3)的情況下,相對於樹脂(A)的所有結構單元,其合計含有率通常為5莫耳%~70莫耳%,較佳為5莫耳%~60莫耳%,更佳為7莫耳%~50莫耳%。
另外,相對於樹脂(A)的所有結構單元,結構單元(a3-1)、結構單元(a3-2)、結構單元(a3-3)或結構單元(a3-4)的含有率分別較佳為5莫耳%~60莫耳%,更佳為5莫耳%~50莫耳%,進而佳為7莫耳%~40莫耳%。
〈結構單元(a4)〉
作為結構單元(a4),可列舉以下結構單元。
[式(a4)中,
R41
表示氫原子或甲基。
R42
表示碳數1~24的具有氟原子的飽和烴基,該飽和烴基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-。]
R42
所表示的飽和烴基可列舉鏈式烴基及單環或多環的脂環式烴基、以及藉由將該些組合而形成的基等。
作為鏈式烴基,可列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十二烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基及十八烷基。作為單環或多環的脂環式烴基,可列舉:環戊基、環己基、環庚基、環辛基等環烷基;十氫萘基、金剛烷基、降冰片基及下述基(*表示鍵結部位)等多環式的脂環式烴基。
作為藉由組合而形成的基,可列舉藉由將一個以上的烷基或一個以上的烷二基、與一個以上的脂環式烴基組合而形成的基,可列舉-烷二基-脂環式烴基、-脂環式烴基-烷基、-烷二基-脂環式烴基-烷基等。
作為結構單元(a4),可列舉選自由式(a4-0)、式(a4-1)、式(a4-2)、式(a4-3)及式(a4-4)所組成的群組中的至少一種所表示的結構單元。
[式(a4-0)中,
R5
表示氫原子或甲基。
L4a
表示單鍵或碳數1~4的二價脂肪族飽和烴基。
L3a
表示碳數1~8的全氟烷二基或碳數3~12的全氟環烷二基。
R6
表示氫原子或氟原子。]
作為L4a
中的二價脂肪族飽和烴基,可列舉:亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基等直鏈狀烷二基;乙烷-1,1-二基、丙烷-1,2-二基、丁烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基及2-甲基丙烷-1,2-二基等分支狀烷二基。
作為L3a
中的全氟烷二基,可列舉:二氟亞甲基、全氟伸乙基、全氟丙烷-1,1-二基、全氟丙烷-1,3-二基、全氟丙烷-1,2-二基、全氟丙烷-2,2-二基、全氟丁烷-1,4-二基、全氟丁烷-2,2-二基、全氟丁烷-1,2-二基、全氟戊烷-1,5-二基、全氟戊烷-2,2-二基、全氟戊烷-3,3-二基、全氟己烷-1,6-二基、全氟己烷-2,2-二基、全氟己烷-3,3-二基、全氟庚烷-1,7-二基、全氟庚烷-2,2-二基、全氟庚烷-3,4-二基、全氟庚烷-4,4-二基、全氟辛烷-1,8-二基、全氟辛烷-2,2-二基、全氟辛烷-3,3-二基、全氟辛烷-4,4-二基等。
作為L3a
中的全氟環烷二基,可列舉:全氟環己二基、全氟環戊二基、全氟環庚二基、全氟金剛烷二基等。
L4a
較佳為單鍵、亞甲基或伸乙基,更佳為單鍵、亞甲基。
L3a
較佳為碳數1~6的全氟烷二基,更佳為碳數1~3的全氟烷二基。
[式(a4-1)中,
Ra41
表示氫原子或甲基。
Ra42
表示可具有取代基的碳數1~20的飽和烴基,該飽和烴基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-。
Aa41
表示可具有取代基的碳數1~6的烷二基或式(a-g1)所表示的基。其中,Aa41
及Ra42
中至少一者具有鹵素原子(較佳為氟原子)作為取代基。
[式(a-g1)中,
s表示0或1。
Aa42
及Aa44
分別獨立地表示可具有取代基的碳數1~5的二價飽和烴基。
Aa43
表示單鍵或可具有取代基的碳數1~5的二價脂肪族烴基。
Xa41
及Xa42
分別獨立地表示-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-。
其中,Aa42
、Aa43
、Aa44
、Xa41
及Xa42
的碳數的合計為7以下。
*為鍵結部位,右側的*為與-O-CO-Ra42
的鍵結部位。]
作為Ra42
中的飽和烴基,可列舉鏈式飽和烴基及單環或多環的脂環式飽和烴基、以及藉由將該些組合而形成的基等。
作為鏈式飽和烴基,可列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十二烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基及十八烷基。
作為單環或多環的脂環式飽和烴基,可列舉:環戊基、環己基、環庚基、環辛基等環烷基;十氫萘基、金剛烷基、降冰片基及下述基(*表示鍵結部位)等多環式的脂環式飽和烴基。
作為藉由組合而形成的基,可列舉藉由將一個以上的烷基或一個以上的烷二基、與一個以上的脂環式飽和烴基組合而形成的基,可列舉-烷二基-脂環式飽和烴基、-脂環式飽和烴基-烷基、-烷二基-脂環式飽和烴基-烷基等。
作為Ra42
具有的取代基,可列舉選自鹵素原子及式(a-g3)所表示的基中的至少一種。作為鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子及碘原子,較佳為氟原子。
[式(a-g3)中,
Xa43
表示氧原子、羰基、*-O-CO-或*-CO-O-。
Aa45
表示可具有鹵素原子的碳數1~17的脂肪族烴基。
*表示與Ra42
的鍵結部位。]
其中,於Ra42
-Xa43
-Aa45
中Ra42
不具有鹵素原子的情況下,Aa45
表示具有至少一個鹵素原子的碳數1~17的脂肪族烴基。
作為Aa45
中的脂肪族烴基,可列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十二烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基及十八烷基等烷基;
環戊基、環己基、環庚基、環辛基等單環式的脂環式烴基;以及十氫萘基、金剛烷基、降冰片基及下述基(*表示鍵結部位)等多環式的脂環式烴基。
作為藉由組合而形成的基,可列舉藉由將一個以上的烷基或一個以上的烷二基、與一個以上的脂環式烴基組合而形成的基,可列舉-烷二基-脂環式烴基、-脂環式烴基-烷基、-烷二基-脂環式烴基-烷基等。
Ra42
較佳為可具有鹵素原子的脂肪族烴基,更佳為具有鹵素原子的烷基及/或具有式(a-g3)所表示的基的脂肪族烴基。
於Ra42
為具有鹵素原子的脂肪族烴基的情況下,較佳為具有氟原子的脂肪族烴基,更佳為全氟烷基或全氟環烷基,進而佳為碳數為1~6的全氟烷基,特佳為碳數1~3的全氟烷基。作為全氟烷基,可列舉:全氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟己基、全氟庚基及全氟辛基等。作為全氟環烷基,可列舉全氟環己基等。
於Ra42
為具有式(a-g3)所表示的基的脂肪族烴基的情況下,較佳為包括式(a-g3)所表示的基中包含的碳數在內,Ra42
的總碳數為15以下,更佳為12以下。於具有式(a-g3)所表示的基作為取代基的情況下,其個數較佳為一個。
於Ra42
為具有式(a-g3)所表示的基的脂肪族烴的情況下,Ra42
進而佳為式(a-g2)所表示的基。
[式(a-g2)中,
Aa46
表示可具有鹵素原子的碳數1~17的二價脂肪族烴基。
Xa44
表示**-O-CO-或**-CO-O-(**表示與Aa46
的鍵結部位)。
Aa47
表示可具有鹵素原子的碳數1~17的脂肪族烴基。
其中,Aa46
、Aa47
及Xa44
的碳數的合計為18以下,Aa46
及Aa47
中,至少一者具有至少一個鹵素原子。
*表示與羰基的鍵結部位。]
Aa46
的脂肪族烴基的碳數較佳為1~6,更佳為1~3。
Aa47
的脂肪族烴基的碳數較佳為4~15,更佳為5~12,Aa47
進而佳為環己基或金剛烷基。
作為Aa41
中的烷二基,可列舉:亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基等直鏈狀烷二基;丙烷-1,2-二基、丁烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,2-二基、1-甲基丁烷-1,4-二基、2-甲基丁烷-1,4-二基等分支狀烷二基。
作為Aa41
的烷二基中的取代基,可列舉羥基及碳數1~6的烷氧基等。
Aa41
較佳為碳數1~4的烷二基,更佳為碳數2~4的烷二基,進而佳為伸乙基。
作為式(a-g1)所表示的基中的Aa42
、Aa43
及Aa44
所表示的二價飽和烴基,可列舉直鏈或分支的烷二基及單環的二價脂環式烴基、以及藉由將烷二基及二價脂環式烴基組合而形成的基等。具體而言,可列舉:亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基、丁烷-1,4-二基、1-甲基丙烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,2-二基等。
作為Aa42
、Aa43
及Aa44
所表示的二價飽和烴基的取代基,可列舉羥基及碳數1~6的烷氧基等。
s較佳為0。
作為式(a4-1)所表示的結構單元,較佳為式(a4-2)所表示的結構單元。
[式(a4-2)中,
Rf5
表示氫原子或甲基。
L44
表示碳數1~6的烷二基,該烷二基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-。
Rf6
表示碳數1~20的具有氟原子的飽和烴基。
其中,L44
及Rf6
的合計碳數的上限為21。]
L44
的碳數1~6的烷二基可列舉與Aa41
中的烷二基中例示者相同的基。
Rf6
的飽和烴基可列舉與Ra42
中例示者相同的基。
作為L44
中的碳數1~6的烷二基,較佳為碳數2~4的烷二基,更佳為伸乙基。
作為式(a4-2)所表示的結構單元,例如可列舉式(a4-1-1)~式(a4-1-11)分別所表示的結構單元。將相當於結構單元(a4-2)中的Rf5
的甲基取代為氫原子的結構單元亦可列舉為式(a4-2)所表示的結構單元。
作為結構單元(a4),可列舉式(a4-3)所表示的結構單元。
[式(a4-3)中,
Rf7
表示氫原子或甲基。
L5
表示碳數1~6的烷二基。
Af13
表示可具有氟原子的碳數1~18的二價飽和烴基。
Xf12
表示*-O-CO-或*-CO-O-(*表示與Af13
的鍵結部位)。
Af14
表示可具有氟原子的碳數1~17的飽和烴基。
其中,Af13
及Af14
的至少一者具有氟原子,L5
、Af13
及Af14
的合計碳數的上限為20。]
作為L5
中的烷二基,可列舉與Aa41
中的烷二基中例示者相同的基。
作為Af13
中的可具有氟原子的二價飽和烴基,較佳為可具有氟原子的二價脂肪族飽和烴基及可具有氟原子的二價脂環式飽和烴基,更佳為全氟烷二基。
作為可具有氟原子的二價脂肪族烴基,可列舉:亞甲基、伸乙基、丙二基、丁二基及戊二基等烷二基;二氟亞甲基、全氟伸乙基、全氟丙二基、全氟丁二基及全氟戊二基等全氟烷二基等。
可具有氟原子的二價脂環式烴基可為單環式及多環式的任一種。作為單環式的基,可列舉環己二基及全氟環己二基等。作為多環式的基,可列舉金剛烷二基、降冰片烷二基、全氟金剛烷二基等。
Af14
的飽和烴基及可具有氟原子的飽和烴基可列舉與Ra42
中例示者相同的基。其中,較佳為:三氟甲基、二氟甲基、甲基、全氟乙基、2,2,2-三氟乙基、1,1,2,2-四氟乙基、乙基、全氟丙基、2,2,3,3,3-五氟丙基、丙基、全氟丁基、1,1,2,2,3,3,4,4-八氟丁基、丁基、全氟戊基、2,2,3,3,4,4,5,5,5-九氟戊基、戊基、己基、全氟己基、庚基、全氟庚基、辛基及全氟辛基等氟化烷基、環丙基甲基、環丙基、環丁基甲基、環戊基、環己基、全氟環己基、金剛烷基、金剛烷基甲基、金剛烷基二甲基、降冰片基、降冰片基甲基、全氟金剛烷基、全氟金剛烷基甲基等。
式(a4-3)中,L5
較佳為伸乙基。
Af13
的二價飽和烴基較佳為包含碳數1~6的二價鏈式烴基及碳數3~12的二價脂環式烴基的基,進而佳為碳數2~3的二價鏈式烴基。
Af14
的飽和烴基較佳為包含碳數3~12的鏈式烴基及碳數3~12的脂環式烴基的基,進而佳為包含碳數3~10的鏈式烴基及碳數3~10的脂環式烴基的基。其中,Af14
較佳為包含碳數3~12的脂環式烴基的基,更佳為環丙基甲基、環戊基、環己基、降冰片基及金剛烷基。
作為式(a4-3)所表示的結構單元,例如可列舉式(a4-1'-1)~式(a4-1'-11)分別所表示的結構單元。將相當於結構單元(a4-3)中的Rf7
的甲基取代為氫原子的結構單元亦可列舉為式(a4-3)所表示的結構單元。
作為結構單元(a4),亦可列舉式(a4-4)所表示的結構單元。
[式(a4-4)中,
Rf21
表示氫原子或甲基。
Af21
表示-(CH2
)j1
-、-(CH2
)j2
-O-(CH2
)j3
-或-(CH2
)j4
-CO-O-(CH2
)j5
-。
j1~j5分別獨立地表示1~6的任一整數。
Rf22
表示具有氟原子的碳數1~10的飽和烴基。]
Rf22
的飽和烴基可列舉與Ra42
所表示的飽和烴基相同者。Rf22
較佳為具有氟原子的碳數1~10的烷基或具有氟原子的碳數1~10的脂環式烴基,更佳為具有氟原子的碳數1~10的烷基,進而佳為具有氟原子的碳數1~6的烷基。
式(a4-4)中,作為Af21
,較佳為-(CH2
)j1
-,更佳為伸乙基或亞甲基,進而佳為亞甲基。
於樹脂(A)具有結構單元(a4)的情況下,相對於樹脂(A)的所有結構單元,其含有率較佳為1莫耳%~20莫耳%,更佳為2莫耳%~15莫耳%,進而佳為3莫耳%~10莫耳%。
〈結構單元(a5)〉
作為結構單元(a5)具有的非脫離烴基,可列舉具有直鏈、分支或環狀的烴基的基。其中,結構單元(a5)較佳為具有脂環式烴基的基。
作為結構單元(a5),例如可列舉式(a5-1)所表示的結構單元。
[式(a5-1)中,
R51
表示氫原子或甲基。
R52
表示碳數3~18的脂環式烴基,該脂環式烴基中包含的氫原子可被碳數1~8的脂肪族烴基取代。
L55
表示單鍵或碳數1~18的二價飽和烴基,該飽和烴基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-。]
作為R52
中的脂環式烴基,可為單環式及多環式的任一種。作為單環式的脂環式烴基,例如可列舉:環丙基、環丁基、環戊基及環己基。作為多環式的脂環式烴基,例如可列舉金剛烷基及降冰片基等。
碳數1~8的脂肪族烴基例如可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、辛基及2-乙基己基等烷基。
作為具有取代基的脂環式烴基,可列舉3-甲基金剛烷基等。
R52
較佳為未被取代的碳數3~18的脂環式烴基,更佳為金剛烷基、降冰片基或環己基。
作為L55
中的二價飽和烴基,可列舉二價鏈式飽和烴基及二價脂環式飽和烴基,較佳為二價鏈式飽和烴基。
作為二價鏈式飽和烴基,例如可列舉:亞甲基、伸乙基、丙二基、丁二基及戊二基等烷二基。
二價脂環式飽和烴基可為單環式及多環式的任一種。作為單環式的脂環式飽和烴基,可列舉環戊二基及環己二基等環烷二基。作為多環式的二價脂環式飽和烴基,可列舉金剛烷二基及降冰片烷二基等。
作為L55
所表示的二價飽和烴基中包含的-CH2
-被-O-或-CO-取代的基,例如可列舉式(L1-1)~式(L1-4)所表示的基。下述式中,*及**分別表示鍵結部位,*表示與氧原子的鍵結部位。
式(L1-1)中,
Xx1
表示*-O-CO-或*-CO-O-(*表示與Lx1
的鍵結部位)。
Lx1
表示碳數1~16的二價脂肪族飽和烴基。
Lx2
表示單鍵或碳數1~15的二價脂肪族飽和烴基。
其中,Lx1
及Lx2
的合計碳數為16以下。
式(L1-2)中,
Lx3
表示碳數1~17的二價脂肪族飽和烴基。
Lx4
表示單鍵或碳數1~16的二價脂肪族飽和烴基。
其中,Lx3
及Lx4
的合計碳數為17以下。
式(L1-3)中,
Lx5
表示碳數1~15的二價脂肪族飽和烴基。
Lx6
及Lx7
分別獨立地表示單鍵或碳數1~14的二價脂肪族飽和烴基。
其中,Lx5
、Lx6
及Lx7
的合計碳數為15以下。
式(L1-4)中,
Lx8
及Lx9
表示單鍵或碳數1~12的二價脂肪族飽和烴基。
Wx1
表示碳數3~15的二價脂環式飽和烴基。
其中,Lx8
、Lx9
及Wx1
的合計碳數為15以下。
Lx1
較佳為碳數1~8的二價脂肪族飽和烴基,更佳為亞甲基或伸乙基。
Lx2
較佳為單鍵或碳數1~8的二價脂肪族飽和烴基,更佳為單鍵。
Lx3
較佳為碳數1~8的二價脂肪族飽和烴基。
Lx4
較佳為單鍵或碳數1~8的二價脂肪族飽和烴基。
Lx5
較佳為碳數1~8的二價脂肪族飽和烴基,更佳為亞甲基或伸乙基。
Lx6
較佳為單鍵或碳數1~8的二價脂肪族飽和烴基,更佳為亞甲基或伸乙基。
Lx7
較佳為單鍵或碳數1~8的二價脂肪族飽和烴基。
Lx8
較佳為單鍵或碳數1~8的二價脂肪族飽和烴基,更佳為單鍵或亞甲基。
Lx9
較佳為單鍵或碳數1~8的二價脂肪族飽和烴基,更佳為單鍵或亞甲基。
Wx1
較佳為碳數3~10的二價脂環式飽和烴基,更佳為環己二基或金剛烷二基。
L55
較佳為單鍵或式(L1-1)所表示的基。
作為結構單元(a5-1),可列舉以下所示的結構單元及下述結構單元中的將相當於結構單元(a5-1)中的R51
的甲基取代為氫原子的結構單元。
於樹脂(A)具有結構單元(a5)的情況下,相對於樹脂(A)的所有結構單元,其含有率較佳為1莫耳%~30莫耳%,更佳為2莫耳%~20莫耳%,進而佳為3莫耳%~15莫耳%。
<結構單元(II)>
樹脂(A)可進而含有藉由曝光而分解並產生酸的結構單元(以下,有時稱為「結構單元(II)」)。作為結構單元(II),具體而言可列舉日本專利特開2016-79235號公報中記載的結構單元,較佳為側鏈具有磺酸酯基或羧酸酯基及有機陽離子的結構單元、或者側鏈具有鋶基及有機陰離子的結構單元。
側鏈具有磺酸酯基或羧酸酯基的結構單元較佳為式(II-2-A')所表示的結構單元。
[式(II-2-A')中,
XIII3
表示碳數1~18的二價飽和烴基,該飽和烴基中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-或-CO-,該飽和烴基中包含的氫原子可被鹵素原子、可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基或羥基取代。
Ax1
表示碳數1~8的烷二基,該烷二基中包含的氫原子可被氟原子或碳數1~6的全氟烷基取代。
RA-
表示磺酸酯基或羧酸酯基。
RIII3
表示氫原子、鹵素原子或可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基。
ZA+
表示有機陽離子。]
作為RIII3
所表示的鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子及碘原子等。
作為RIII3
所表示的可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基,可列舉與Ra8
所表示的可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基相同者。
作為Ax1
所表示的碳數1~8的烷二基,可列舉:亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、乙烷-1,1-二基、丙烷-1,1-二基、丙烷-1,2-二基、丙烷-2,2-二基、戊烷-2,4-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,2-二基、戊烷-1,4-二基、2-甲基丁烷-1,4-二基等。
Ax1
中,作為可被取代的碳數1~6的全氟烷基,可列舉:三氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟異丙基、全氟丁基、全氟第二丁基、全氟第三丁基、全氟戊基、全氟己基等。
作為XIII3
所表示的碳數1~18的二價飽和烴基,可列舉直鏈或分支狀烷二基、單環式或多環式的二價脂環式飽和烴基,亦可為該些的組合。
具體而言,可列舉:亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、壬烷-1,9-二基、癸烷-1,10-二基、十一烷-1,11-二基、十二烷-1,12-二基等直鏈狀烷二基;丁烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,2-二基、戊烷-1,4-二基、2-甲基丁烷-1,4-二基等分支狀烷二基;環丁烷-1,3-二基、環戊烷-1,3-二基、環己烷-1,4-二基、環辛烷-1,5-二基等環烷二基;降冰片烷-1,4-二基、降冰片烷-2,5-二基、金剛烷-1,5-二基、金剛烷-2,6-二基等二價的多環式脂環式飽和烴基等。
作為飽和烴基中包含的-CH2
-被-O-、-S-或-CO-取代者,例如可列舉式(X1)~式(X53)所表示的二價基。其中,飽和烴基中包含的-CH2
-被-O-、-S-或-CO-取代之前的碳數分別為17以下。下述式中,*及**表示鍵結部位,*表示與Ax1
的鍵結部位。
X3
表示二價的碳數1~16的飽和烴基。
X4
表示二價的碳數1~15的飽和烴基。
X5
表示二價的碳數1~13的飽和烴基。
X6
表示二價的碳數1~14的飽和烴基。
X7
表示三價的碳數1~14的飽和烴基。
X8
表示二價的碳數1~13的飽和烴基。
式(II-2-A')中的ZA+
可列舉與後述的式(B1)所表示的鹽中的陽離子Z+
相同者。
式(II-2-A')所表示的結構單元較佳為式(II-2-A)所表示的結構單元。
[式(II-2-A)中,RIII3
、XIII3
及ZA+
表示與所述相同的含義。
z2A表示0~6的任一整數。
RIII2
及RIII4
分別獨立地表示氫原子、氟原子或碳數1~6的全氟烷基,於z2A為2以上時,多個RIII2
及RIII4
相互可相同,亦可不同。
Qa
及Qb
分別獨立地表示氟原子或碳數1~6的全氟烷基。]
作為RIII2
、RIII4
、Qa
及Qb
所表示的碳數1~6的全氟烷基,可列舉與後述的Qb1
所表示的碳數1~6的全氟烷基相同者。
式(II-2-A)所表示的結構單元較佳為式(II-2-A-1)所表示的結構單元。
[式(II-2-A-1)中,
RIII2
、RIII3
、RIII4
、Qa
、Qb
及ZA+
表示與所述相同的含義。
RIII5
表示碳數1~12的飽和烴基。
z2A1表示0~6的任一整數。
XI2
表示碳數1~11的二價飽和烴基,該飽和烴基中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-或-CO-,該飽和烴基中包含的氫原子可被鹵素原子或羥基取代。]
作為RIII5
所表示的碳數1~12的飽和烴基,可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基及十二烷基等直鏈或分支的烷基。
作為XI2
所表示的二價飽和烴基,可列舉與XIII3
所表示的二價飽和烴基相同者。
作為式(II-2-A-1)所表示的結構單元,更佳為式(II-2-A-2)所表示的結構單元。
[式(II-2-A-2)中,RIII3
、RIII5
及ZA+
表示與所述相同的含義。
m及n相互獨立地表示1或2。]
作為式(II-2-A')所表示的結構單元,例如可列舉以下結構單元、將相當於RIII3
的甲基的基取代為氫原子、鹵素原子(例如,氟原子)或可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基(例如,三氟甲基等)的結構單元及國際公開第2012/050015號記載的結構單元。ZA+
表示有機陽離子。
側鏈具有鋶基與有機陰離子的結構單元較佳為式(II-1-1)所表示的結構單元。
[式(II-1-1)中,
AII1
表示單鍵或二價連結基。
RII1
表示碳數6~18的二價芳香族烴基。
RII2
及RII3
分別獨立地表示碳數1~18的烴基,RII2
及RII3
可相互鍵結並與該些所鍵結的硫原子一同形成環。
RII4
表示氫原子、鹵素原子或可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基。
A-
表示有機陰離子。]
作為RII1
所表示的碳數6~18的二價芳香族烴基,可列舉伸苯基及伸萘基等。
作為RII2
及RII3
所表示的烴基,可列舉:烷基、脂環式烴基、芳香族烴基及藉由將該些組合而形成的基等。
作為RII4
所表示的鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子及碘原子等。
作為RII4
所表示的可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基,可列舉與Ra8
所表示的可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基相同者。
作為AII1
所表示的二價連結基,例如可列舉碳數1~18的二價飽和烴基,該二價飽和烴基中包含的-CH2
-可被-O-、-S-或-CO-取代。具體而言,可列舉與XIII3
所表示的碳數1~18的二價飽和烴基相同者。
作為A-
所表示的有機陰離子,可列舉:磺酸根陰離子、磺醯基醯亞胺陰離子、磺醯基甲基化物陰離子及羧酸根陰離子等。A-
所表示的有機陰離子較佳為磺酸根陰離子,作為磺酸根陰離子,更佳為所述式(B1)所表示的鹽中包含的陰離子。
樹脂(A)中,相對於樹脂(A)的所有結構單元,含有結構單元(II)時的結構單元(II)的含有率較佳為1莫耳%~20莫耳%,更佳為2莫耳%~15莫耳%,進而佳為3莫耳%~10莫耳%。
樹脂(A)可具有所述結構單元以外的結構單元,作為此種結構單元,可列舉該技術領域中周知的結構單元。
樹脂(A)較佳為包含結構單元(I)及結構單元(a1)的樹脂、包含結構單元(I)及結構單元(s)的樹脂、包含結構單元(I)、結構單元(a1)及結構單元(s)的樹脂、包含結構單元(I)、結構單元(a1)、結構單元(s)、結構單元(a4)及/或結構單元(a5)的樹脂、僅包含結構單元(I)的樹脂、或者僅包含結構單元(I)及結構單元(a4)的樹脂,更佳為包含結構單元(I)及結構單元(a1)的樹脂、包含結構單元(I)及結構單元(s)的樹脂、包含結構單元(I)、結構單元(a1)及結構單元(s)的樹脂。
結構單元(a1)較佳為選自由結構單元(a1-0)、結構單元(a1-0X)、結構單元(a1-1)及結構單元(a1-2)(較佳為具有環己基或環戊基的結構單元)所組成的群組中的至少一種,更佳為選自由結構單元(a1-0)、結構單元(a1-0X)、結構單元(a1-1)及結構單元(a1-2)(較佳為具有環己基或環戊基的結構單元)所組成的群組中的至少兩種。
結構單元(s)較佳為選自由結構單元(a2)及結構單元(a3)所組成的群組中的至少一種。結構單元(a2)較佳為結構單元(a2-1)或結構單元(a2-A)。結構單元(a3)較佳為選自由式(a3-1)所表示的結構單元、式(a3-2)所表示的結構單元及式(a3-4)所表示的結構單元所組成的群組中的至少一種。
構成樹脂(A)的各結構單元可僅使用一種或組合使用兩種以上,可使用導出該些結構單元的單體,藉由公知的聚合法(例如自由基聚合法)進行製造。樹脂(A)具有的各結構單元的含有率可藉由聚合中使用的單體的使用量來調整。
樹脂(A)的重量平均分子量較佳為2,000以上(更佳為2,500以上,進而佳為3,000以上)且50,000以下(更佳為30,000以下,進而佳為15,000以下)。
本說明書中,重量平均分子量為利用凝膠滲透層析法而求出的值。凝膠滲透層析法可藉由實施例中記載的分析條件來測定。
[抗蝕劑組成物]
本發明的抗蝕劑組成物較佳為含有樹脂(A)、以及抗蝕劑領域中公知的酸產生劑(以下有時稱為「酸產生劑(B)」)。
本發明的抗蝕劑組成物亦可進而含有樹脂(A)以外的樹脂。
本發明的抗蝕劑組成物較佳為含有產生較自酸產生劑所產生的酸而言酸性度更弱的酸的鹽等淬滅劑(以下有時稱為「淬滅劑(C)」),且較佳為含有溶劑(以下有時稱為「溶劑(E)」)。
<樹脂(A)以外的樹脂>
本發明的抗蝕劑組成物亦可併用樹脂(A)以外的樹脂。所謂樹脂(A)以外的樹脂,為不包含結構單元(I)的樹脂,作為此種樹脂,例如可列舉:含有具有酸不穩定基的結構單元且不包含結構單元(I)的樹脂(以下有時稱為「樹脂(AY)」)、僅包含結構單元(a4)的樹脂、及包含結構單元(a4)與結構單元(a5)的樹脂(以下,有時將僅包含結構單元(a4)的樹脂、及包含結構單元(a4)與結構單元(a5)的樹脂總稱為「樹脂(X)」)等。
樹脂(X)中,相對於樹脂(X)的所有結構單元的合計,結構單元(a4)的含有率較佳為30莫耳%以上,更佳為40莫耳%以上,進而佳為45莫耳%以上。
構成樹脂(X)的各結構單元可僅使用一種或組合使用兩種以上,可使用衍生出該些結構單元的單體,藉由公知的聚合法(例如自由基聚合法)進行製造。樹脂(X)具有的各結構單元的含有率可藉由聚合中使用的單體的使用量來調整。
樹脂(AY)及樹脂(X)的重量平均分子量分別獨立地較佳為6,000以上(更佳為7,000以上)且80,000以下(更佳為60,000以下)。樹脂(AY)及樹脂(X)的重量平均分子量的測定手段與樹脂(A)的情況相同。
於本發明的抗蝕劑組成物包含樹脂(AY)的情況下,相對於樹脂(A)100質量份,其含量通常為1質量份~2500質量份(更佳為10質量份~1000質量份)。
另外,於抗蝕劑組成物包含樹脂(X)的情況下,相對於樹脂(A)100質量份,其含量較佳為1質量份~60質量份,更佳為1質量份~50質量份,進而佳為1質量份~40質量份,特佳為1質量份~30質量份,特佳為1質量份~8質量份。
相對於抗蝕劑組成物的固體成分,抗蝕劑組成物中的樹脂(A)的含有率較佳為80質量%以上且99質量%以下,更佳為90質量%以上且99質量%以下。另外,於包含樹脂(A)以外的樹脂的情況下,相對於抗蝕劑組成物的固體成分,樹脂(A)與樹脂(A)以外的樹脂的合計含有率較佳為80質量%以上且99質量%以下,更佳為90質量%以上且99質量%以下。抗蝕劑組成物的固體成分及樹脂相對於其的含有率可藉由液相層析法或氣相層析法等公知的分析手段進行測定。
<酸產生劑(B)>
酸產生劑(B)可使用非離子系或離子系的任一者。作為非離子系酸產生劑,可列舉:磺酸酯類(例如2-硝基苄基酯、芳香族磺酸酯、肟磺酸酯、N-磺醯氧基醯亞胺、磺醯氧基酮、重氮萘醌4-磺酸酯)、碸類(例如二碸、酮碸、磺醯基重氮甲烷)等。作為離子系酸產生劑,代表性者為包含鎓陽離子的鎓鹽(例如重氮鎓鹽、鏻鹽、鋶鹽、錪鹽)。作為鎓鹽的陰離子,可列舉磺酸根陰離子、磺醯基醯亞胺陰離子、磺醯基甲基化物陰離子等。
作為酸產生劑(B),可使用日本專利特開昭63-26653號、日本專利特開昭55-164824號、日本專利特開昭62-69263號、日本專利特開昭63-146038號、日本專利特開昭63-163452號、日本專利特開昭62-153853號、日本專利特開昭63-146029號、美國專利第3,779,778號、美國專利第3,849,137號、德國專利第3914407號、歐洲專利第126,712號等中記載的藉由放射線而產生酸的化合物。另外,亦可使用藉由公知的方法而製造的化合物。酸產生劑(B)可組合使用兩種以上。
酸產生劑(B)較佳為含氟酸產生劑,更佳為式(B1)所表示的鹽(以下有時稱為「酸產生劑(B1)」)。
[式(B1)中,
Qb1
及Qb2
分別獨立地表示氟原子或碳數1~6的全氟烷基。
Lb1
表示碳數1~24的二價飽和烴基,該二價飽和烴基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-,該二價飽和烴基中包含的氫原子可被氟原子或羥基取代。
Y表示可具有取代基的甲基或可具有取代基的碳數3~18的脂環式烴基,該脂環式烴基中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S(O)2
-或-CO-。
Z+
表示有機陽離子。]
作為Qb1
及Qb2
表示的全氟烷基,可列舉:三氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟異丙基、全氟丁基、全氟第二丁基、全氟第三丁基、全氟戊基及全氟己基等。
Qb1
及Qb2
分別獨立地較佳為氟原子或三氟甲基,更佳為均為氟原子。
作為Lb1
中的二價飽和烴基,可列舉直鏈狀烷二基、分支狀烷二基、單環式或多環式的二價脂環式飽和烴基,亦可為藉由將該些基中的兩種以上組合而形成的基。
具體而言,可列舉:亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、壬烷-1,9-二基、癸烷-1,10-二基、十一烷-1,11-二基、十二烷-1,12-二基、十三烷-1,13-二基、十四烷-1,14-二基、十五烷-1,15-二基、十六烷-1,16-二基及十七烷-1,17-二基等直鏈狀烷二基;
乙烷-1,1-二基、丙烷-1,1-二基、丙烷-1,2-二基、丙烷-2,2-二基、戊烷-2,4-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,2-二基、戊烷-1,4-二基、2-甲基丁烷-1,4-二基等分支狀烷二基;
環丁烷-1,3-二基、環戊烷-1,3-二基、環己烷-1,4-二基、環辛烷-1,5-二基等為環烷二基的單環式的二價脂環式飽和烴基;
降冰片烷-1,4-二基、降冰片烷-2,5-二基、金剛烷-1,5-二基、金剛烷-2,6-二基等多環式的二價脂環式飽和烴基等。
作為Lb1
所表示的二價飽和烴基中包含的-CH2
-被-O-或-CO-取代的基,例如可列舉式(b1-1)~式(b1-3)的任一者所表示的基。再者,式(b1-1)~式(b1-3)所表示的基及作為該些的具體例的式(b1-4)~式(b1-11)所表示的基中,*及**表示鍵結部位,*表示與-Y的鍵結部位。
[式(b1-1)中,
Lb2
表示單鍵或碳數1~22的二價飽和烴基,該飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子。
Lb3
表示單鍵或碳數1~22的二價飽和烴基,該飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子或羥基,該飽和烴基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-。
其中,Lb2
與Lb3
的碳數合計為22以下。
式(b1-2)中,
Lb4
表示單鍵或碳數1~22的二價飽和烴基,該飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子。
Lb5
表示單鍵或碳數1~22的二價飽和烴基,該飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子或羥基,該飽和烴基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-。
其中,Lb4
與Lb5
的碳數合計為22以下。
式(b1-3)中,
Lb6
表示單鍵或碳數1~23的二價飽和烴基,該飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子或羥基。
Lb7
表示單鍵或碳數1~23的二價飽和烴基,該飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子或羥基,該飽和烴基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-。
其中,Lb6
與Lb7
的碳數合計為23以下。]
關於式(b1-1)~式(b1-3)所表示的基,於飽和烴基中包含的-CH2
-被取代為-O-或-CO-的情況下,將取代之前的碳數設為該飽和烴基的碳數。
作為二價飽和烴基,可列舉與Lb1
的二價飽和烴基相同者。
Lb2
較佳為單鍵。
Lb3
較佳為碳數1~4的二價飽和烴基。
Lb4
較佳為碳數1~8的二價飽和烴基,該二價飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子。
Lb5
較佳為單鍵或碳數1~8的二價飽和烴基。
Lb6
較佳為單鍵或碳數1~4的二價飽和烴基,該飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子。
Lb7
較佳為單鍵或碳數1~18的二價飽和烴基,該飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子或羥基,該二價飽和烴基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-。
作為Lb1
所表示的二價飽和烴基中包含的-CH2
-被-O-或-CO-取代的基,較佳為式(b1-1)或式(b1-3)所表示的基。
作為式(b1-1)所表示的基,可列舉式(b1-4)~式(b1-8)分別所表示的基。
[式(b1-4)中,
Lb8
表示單鍵或碳數1~22的二價飽和烴基,該飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子或羥基。
式(b1-5)中,
Lb9
表示碳數1~20的二價飽和烴基,該二價飽和烴基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-。
Lb10
表示單鍵或碳數1~19的二價飽和烴基,該二價飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子或羥基。
其中,Lb9
及Lb10
的合計碳數為20以下。
式(b1-6)中,
Lb11
表示碳數1~21的二價飽和烴基。
Lb12
表示單鍵或碳數1~20的二價飽和烴基,該二價飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子或羥基。
其中,Lb11
及Lb12
的合計碳數為21以下。
式(b1-7)中,
Lb13
表示碳數1~19的二價飽和烴基。
Lb14
表示單鍵或碳數1~18的二價飽和烴基,該二價飽和烴基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-。
Lb15
表示單鍵或碳數1~18的二價飽和烴基,該二價飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子或羥基。
其中,Lb13
~Lb15
的合計碳數為19以下。
式(b1-8)中,
Lb16
表示碳數1~18的二價飽和烴基,該二價飽和烴基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-。
Lb17
表示碳數1~18的二價飽和烴基。
Lb18
表示單鍵或碳數1~17的二價飽和烴基,該二價飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子或羥基。
其中,Lb16
~Lb18
的合計碳數為19以下。]
Lb8
較佳為碳數1~4的二價飽和烴基。
Lb9
較佳為碳數1~8的二價飽和烴基。
Lb10
較佳為單鍵或碳數1~19的二價飽和烴基,更佳為單鍵或碳數1~8的二價飽和烴基。
Lb11
較佳為碳數1~8的二價飽和烴基。
Lb12
較佳為單鍵或碳數1~8的二價飽和烴基。
Lb13
較佳為碳數1~12的二價飽和烴基。
Lb14
較佳為單鍵或碳數1~6的二價飽和烴基。
Lb15
較佳為單鍵或碳數1~18的二價飽和烴基,更佳為單鍵或碳數1~8的二價飽和烴基。
Lb16
較佳為碳數1~12的二價飽和烴基。
Lb17
較佳為碳數1~6的二價飽和烴基。
Lb18
較佳為單鍵或碳數1~17的二價飽和烴基,更佳為單鍵或碳數1~4的二價飽和烴基。
作為式(b1-3)所表示的基,可列舉式(b1-9)~式(b1-11)分別所表示的基。
[式(b1-9)中,
Lb19
表示單鍵或碳數1~23的二價飽和烴基,該飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子。
Lb20
表示單鍵或碳數1~23的二價飽和烴基,該飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子、羥基或烷基羰氧基。該烷基羰氧基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-,該烷基羰氧基中包含的氫原子可被取代為羥基。
其中,Lb19
及Lb20
的合計碳數為23以下。
式(b1-10)中,
Lb21
表示單鍵或碳數1~21的二價飽和烴基,該飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子。
Lb22
表示單鍵或碳數1~21的二價飽和烴基。
Lb23
表示單鍵或碳數1~21的二價飽和烴基,該飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子、羥基或烷基羰氧基。該烷基羰氧基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-,該烷基羰氧基中包含的氫原子可被取代為羥基。
其中,Lb21
、Lb22
及Lb23
的合計碳數為21以下。]
式(b1-11)中,
Lb24
表示單鍵或碳數1~20的二價飽和烴基,該飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子。
Lb25
表示碳數1~21的二價飽和烴基。
Lb26
表示單鍵或碳數1~20的二價飽和烴基,該飽和烴基中包含的氫原子可被取代為氟原子、羥基或烷基羰氧基。該烷基羰氧基中包含的-CH2
-可被取代為-O-或-CO-,該烷基羰氧基中包含的氫原子可被取代為羥基。
其中,Lb24
、Lb25
及Lb26
的合計碳數為21以下。
再者,關於式(b1-9)所表示的基至式(b1-11)所表示的基,於飽和烴基中包含的氫原子被取代為烷基羰氧基的情況下,將取代之前的碳數設為該飽和烴基的碳數。
作為烷基羰氧基,可列舉:乙醯基氧基、丙醯基氧基、丁醯基氧基、環己基羰氧基、金剛烷基羰氧基等。
作為Y所表示的脂環式烴基,可列舉式(Y1)~式(Y11)、式(Y36)~式(Y38)所表示的基。
於Y所表示的脂環式烴基中包含的-CH2
-被-O-、-S(O)2
-或-CO-取代的情況下,其個數可為一個,亦可為兩個以上。作為此種基,可列舉式(Y12)~式(Y35)、式(Y39)~式(Y41)所表示的基。
作為Y所表示的脂環式烴基,較佳為式(Y1)~式(Y20)、式(Y26)、式(Y27)、式(Y30)、式(Y31)、式(Y39)~式(Y41)的任一者所表示的基,更佳為式(Y11)、式(Y15)、式(Y16)、式(Y20)、式(Y26)、式(Y27)、式(Y30)、式(Y31)、式(Y39)或式(Y40)所表示的基,進而佳為式(Y11)、式(Y15)、式(Y20)、式(Y26)、式(Y27)、式(Y30)、式(Y31)、式(Y39)或式(Y40)所表示的基。
於Y所表示的脂環式烴基為式(Y28)~式(Y35)、式(Y39)~式(Y40)等包含氧原子的螺環的情況下,兩個氧原子間的烷二基較佳為具有一個以上的氟原子。另外,縮酮結構中包含的烷二基中與氧原子鄰接的亞甲基中,較佳為未取代有氟原子。
作為Y所表示的甲基的取代基,可列舉:鹵素原子、羥基、碳數3~16的脂環式烴基、碳數6~18的芳香族烴基、縮水甘油氧基、-(CH2
)ja
-CO-O-Rb1
基或-(CH2
)ja
-O-CO-Rb1
基(式中,Rb1
表示碳數1~16的烷基、碳數3~16的脂環式烴基、碳數6~18的芳香族烴基或將該些組合而成的基。ja表示0~4的任一整數。該烷基及該脂環式烴基中包含的-CH2
-可被-O-、-S(O)2
-或-CO-取代,該烷基、該脂環式烴基及該芳香族烴基中包含的氫原子可被取代為羥基或氟原子。)等。
作為Y所表示的脂環式烴基的取代基,可列舉:鹵素原子、羥基、可被羥基取代的碳數1~12的烷基、碳數3~16的脂環式烴基、碳數1~12的烷氧基、碳數6~18的芳香族烴基、碳數7~21的芳烷基、碳數2~4的烷基羰基、縮水甘油氧基、-(CH2
)ja
-CO-O-Rb1
基或-(CH2
)ja
-O-CO-Rb1
基(式中,Rb1
表示碳數1~16的烷基、碳數3~16的脂環式烴基、碳數6~18的芳香族烴基或將該些組合而成的基。ja表示0~4的任一整數。該烷基及該脂環式烴基中包含的-CH2
-可被-O-、-S(O)2
-或-CO-取代,該烷基、該脂環式烴基及該芳香族烴基中包含的氫原子可被取代為羥基或氟原子。)等。
作為鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子及碘原子等。
作為脂環式烴基,例如可列舉:環戊基、環己基、甲基環己基、二甲基環己基、環庚基、環辛基、降冰片基、金剛烷基等。再者,脂環式烴基可具有鏈式烴基,可列舉甲基環己基、二甲基環己基等。
作為芳香族烴基,例如可列舉:苯基、萘基、蒽基、聯苯基、菲基等芳基等。再者,芳香族烴基可具有鏈式烴基或脂環式烴基,具有鏈式烴基的芳香族烴基可列舉:甲苯基、二甲苯基、異丙苯基、均三甲苯基、對甲基苯基、對乙基苯基、對第三丁基苯基、2,6-二乙基苯基、2-甲基-6-乙基苯基等,具有脂環式烴基的芳香族烴基可列舉:對金剛烷基苯基、對環己基苯基等。
作為烷基,例如可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等。
作為被羥基取代的烷基,可列舉:羥甲基、羥乙基等羥烷基。
作為烷氧基,可列舉:甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、癸氧基及十二烷氧基等。
作為芳烷基,可列舉:苄基、苯乙基、苯基丙基、萘基甲基及萘基乙基等。
作為烷基羰基,例如可列舉:乙醯基、丙醯基及丁醯基等。
Y較佳為可具有取代基的碳數3~18的脂環式烴基,更佳為可具有取代基的金剛烷基,構成該脂環式烴基或金剛烷基的-CH2
-可被取代為-CO-、-S(O)2
-或-CO-。Y進而佳為金剛烷基、羥基金剛烷基、氧代金剛烷基或下述所表示的基。
作為式(B1)所表示的鹽中的陰離子,較佳為式(B1-A-1)~式(B1-A-55)所表示的陰離子[以下,有時對應於式編號而稱為「陰離子(B1-A-1)」等],更佳為式(B1-A-1)~式(B1-A-4)、式(B1-A-9)、式(B1-A-10)、式(B1-A-24)~式(B1-A-33)、式(B1-A-36)~式(B1-A-40)、式(B1-A-47)~式(B1-A-55)的任一者所表示的陰離子。
此處Ri2
~Ri7
分別獨立地為例如碳數1~4的烷基,較佳為甲基或乙基。Ri8
例如為碳數1~12的鏈式烴基,較佳為碳數1~4的烷基、碳數5~12的脂環式烴基或藉由將該些組合而形成的基,更佳為甲基、乙基、環己基或金剛烷基。LA4
為單鍵或碳數1~4的烷二基。Qb1
及Qb2
表示與所述相同的含義。
作為式(B1)所表示的鹽中的陰離子,具體而言可列舉日本專利特開2010-204646號公報中記載的陰離子。
其中,較佳為式(B1a-1)~式(B1a-3)及式(B1a-7)~式(B1a-16)、式(B1a-18)、式(B1a-19)、式(B1a-22)~式(B1a-34)的任一者所表示的陰離子。
作為Z+
的有機陽離子,可列舉:有機鎓陽離子、有機鋶陽離子、有機錪陽離子、有機銨陽離子、苯並噻唑鎓陽離子及有機鏻陽離子等。該些中,較佳為有機鋶陽離子及有機錪陽離子,更佳為芳基鋶陽離子。具體而言,可列舉式(b2-1)~式(b2-4)的任一者所表示的陽離子(以下,有時對應於式編號而稱為「陽離子(b2-1)」等)。
式(b2-1)~式(b2-4)中,
Rb4
~Rb6
分別獨立地表示碳數1~30的鏈式烴基、碳數3~36的脂環式烴基或碳數6~36的芳香族烴基,該鏈式烴基中包含的氫原子可被羥基、碳數1~12的烷氧基、碳數3~12的脂環式烴基或碳數6~18的芳香族烴基取代,該脂環式烴基中包含的氫原子可被鹵素原子、碳數1~18的脂肪族烴基、碳數2~4的烷基羰基或縮水甘油氧基取代,該芳香族烴基中包含的氫原子可被鹵素原子、羥基或碳數1~12的烷氧基取代。
Rb4
與Rb5
可相互鍵結並與該些所鍵結的硫原子一起形成環,該環中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-或-CO-。
Rb7
及Rb8
分別獨立地表示羥基、碳數1~12的脂肪族烴基或碳數1~12的烷氧基。
m2及n2分別獨立地表示0~5的任一整數。
於m2為2以上時,多個Rb7
可相同亦可不同,於n2為2以上時,多個Rb8
可相同亦可不同。
Rb9
及Rb10
分別獨立地表示碳數1~36的鏈式烴基或碳數3~36的脂環式烴基。
Rb9
與Rb10
可相互鍵結並與該些所鍵結的硫原子一起形成環,該環中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-或-CO-。
Rb11
表示氫原子、碳數1~36的鏈式烴基、碳數3~36的脂環式烴基或碳數6~18的芳香族烴基。
Rb12
表示碳數1~12的鏈式烴基、碳數3~18的脂環式烴基或碳數6~18的芳香族烴基,該鏈式烴基中包含的氫原子可被碳數6~18的芳香族烴基取代,該芳香族烴基中包含的氫原子可被碳數1~12的烷氧基或碳數1~12的烷基羰氧基取代。
Rb11
與Rb12
可相互鍵結並包含該些所鍵結的-CH-CO-而形成環,該環中包含的-CH2
-可被取代為-O-、-S-或-CO-。
Rb13
~Rb18
分別獨立地表示羥基、碳數1~12的脂肪族烴基或碳數1~12的烷氧基。
Lb31
表示硫原子或氧原子。
o2、p2、s2、及t2分別獨立地表示0~5的任一整數。
q2及r2分別獨立地表示0~4的任一整數。
u2表示0或1。
於o2為2以上時,多個Rb13
相同或不同,於p2為2以上時,多個Rb14
相同或不同,於q2為2以上時,多個Rb15
相同或不同,於r2為2以上時,多個Rb16
相同或不同,於s2為2以上時,多個Rb17
相同或不同,於t2為2以上時,多個Rb18
相同或不同。
所謂脂肪族烴基,表示鏈式烴基及脂環式烴基。
作為鏈式烴基,可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、辛基及2-乙基己基的烷基。
特別是Rb9
~Rb12
的鏈式烴基較佳為碳數1~12。
作為脂環式烴基,可為單環式或多環式的任一種,作為單環式的脂環式烴基,可列舉:環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環癸基等環烷基。作為多環式的脂環式烴基,可列舉:十氫萘基、金剛烷基、降冰片基及下述基等。
特別是Rb9
~Rb12
的脂環式烴基較佳為碳數3~18,更佳為碳數4~12。
作為氫原子被脂肪族烴基取代的脂環式烴基,可列舉:甲基環己基、二甲基環己基、2-甲基金剛烷-2-基、2-乙基金剛烷-2-基、2-異丙基金剛烷-2-基、甲基降冰片基、異冰片基等。關於氫原子被脂肪族烴基取代的脂環式烴基,脂環式烴基與脂肪族烴基的合計碳數較佳為20以下。
作為芳香族烴基,可列舉:苯基、聯苯基、萘基、菲基等芳基。芳香族烴基可具有鏈式烴基或脂環式烴基,具有鏈式烴基的芳香族烴基可列舉:甲苯基、二甲苯基、異丙苯基、均三甲苯基、對乙基苯基、對第三丁基苯基、2,6-二乙基苯基、2-甲基-6-乙基苯基等,具有脂環式烴基的芳香族烴基可列舉:對環己基苯基、對金剛烷基苯基等。再者,於芳香族烴基具有鏈式烴基或脂環式烴基的情況下,較佳為碳數1~18的鏈式烴基及碳數3~18的脂環式烴基。
作為氫原子被烷氧基取代的芳香族烴基,可列舉對甲氧基苯基等。
作為氫原子被芳香族烴基取代的鏈式烴基,可列舉:苄基、苯乙基、苯基丙基、三苯甲基(trityl)、萘基甲基、萘基乙基等芳烷基。
作為烷氧基,可列舉:甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、癸氧基及十二烷氧基等。
作為烷基羰基,可列舉:乙醯基、丙醯基及丁醯基等。
作為鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子及碘原子等。
作為烷基羰氧基,可列舉:甲基羰氧基、乙基羰氧基、丙基羰氧基、異丙基羰氧基、丁基羰氧基、第二丁基羰氧基、第三丁基羰氧基、戊基羰氧基、己基羰氧基、辛基羰氧基及2-乙基己基羰氧基等。
Rb4
與Rb5
相互鍵結並與該些所鍵結的硫原子一起形成的環可為單環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及不飽和的任一種環。該環可列舉碳數3~18的環,較佳為碳數4~18的環。另外,包含硫原子的環可列舉3員環~12員環,較佳為3員環~7員環,例如可列舉下述環。*表示鍵結部位。
Rb9
與Rb10
一起形成的環可為單環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及不飽和的任一種環。該環可列舉3員環~12員環,較佳為3員環~7員環。例如可列舉:硫雜環戊烷-1-環(四氫噻吩環)、硫雜環己烷-1-環、1,4-氧代硫雜環己烷-4-環等。
Rb11
與Rb12
一起形成的環可為單環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及不飽和的任一種環。該環可列舉3員環~12員環,較佳為3員環~7員環。可列舉氧代環庚烷環、氧代環己烷環、氧代降冰片烷環、氧代金剛烷環等。
酸產生劑(B)為所述陰離子及所述有機陽離子的組合,該些可任意地組合。作為酸產生劑(B),較佳為可列舉式(B1a-1)~式(B1a-3)、式(B1a-7)~式(B1a-16)、式(B1a-18)、式(B1a-19)、式(B1a-22)~式(B1a-34)的任一者所表示的陰離子與陽離子(b2-1)或陽離子(b2-3)的組合。
作為酸產生劑(B),較佳為可列舉式(B1-1)~式(B1-48)分別所表示者。其中,較佳為包含芳基鋶陽離子者,尤佳為式(B1-1)~式(B1-3)、式(B1-5)~式(B1-7)、式(B1-11)~式(B1-14)、式(B1-20)~式(B1-26)、式(B1-29)、式(B1-31)~式(B1-48)所表示者。
於本發明的抗蝕劑組成物中,相對於樹脂(A)100質量份,酸產生劑的含有率較佳為1質量份以上且45質量份以下,更佳為1質量份以上且40質量份以下,進而佳為3質量份以上且35質量份以下。
<溶劑(E)>
於抗蝕劑組成物中,溶劑(E)的含有率通常為90質量%以上且99.9質量%以下,較佳為92質量%以上且99質量%以下,更佳為94質量%以上且99質量%以下。溶劑(E)的含有率例如可藉由液相層析法或氣相層析法等公知的分析手段進行測定。
作為溶劑(E),可列舉:乙基賽珞蘇乙酸酯、甲基賽珞蘇乙酸酯及丙二醇單甲醚乙酸酯等二醇醚酯類;丙二醇單甲醚等二醇醚類;乳酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯及丙酮酸乙酯等酯類;丙酮、甲基異丁基酮、2-庚酮及環己酮等酮類;γ-丁內酯等環狀酯類等。可單獨使用溶劑(E)的一種,亦可使用兩種以上。
<淬滅劑(C)>
作為淬滅劑(C),可列舉產生較自酸產生劑(B)所產生的酸而言酸性度更弱的酸的鹽及鹼性的含氮有機化合物。以抗蝕劑組成物的固體成分量為基準,淬滅劑(C)的含量較佳為0.01質量%~15質量%左右,更佳為0.01質量%~10質量%左右,進而佳為0.01質量%~5質量%左右,進而更佳為0.01質量%~3質量%左右。
<產生較自酸產生劑所產生的酸而言酸性度更弱的酸的鹽>
產生較自酸產生劑(B)所產生的酸而言酸性度更弱的酸的鹽中的酸性度以酸解離常數(pKa)來表示。產生較自酸產生劑(B)所產生的酸而言酸性度更弱的酸的鹽為自該鹽所產生的酸的酸解離常數通常為-3<pKa的鹽,較佳為-1<pKa<7的鹽,更佳為0<pKa<5的鹽。
作為產生較自酸產生劑(B)所產生的酸而言酸性度更弱的酸的鹽,可列舉:下述式所表示的鹽、日本專利特開2015-147926號公報記載的由式(D)所表示的鹽(以下,有時稱為「弱酸分子內鹽(D)」)、以及日本專利特開2012-229206號公報、日本專利特開2012-6908號公報、日本專利特開2012-72109號公報、日本專利特開2011-39502號公報及日本專利特開2011-191745號公報記載的鹽。作為產生較自酸產生劑(B)所產生的酸而言酸性度更弱的酸的鹽,較佳為產生較自酸產生劑(B)所產生的酸而言酸性度更弱的羧酸的鹽(具有羧酸根陰離子的鹽),更佳為弱酸分子內鹽(D)。
作為鹼性的含氮有機化合物,可列舉胺及銨鹽。作為胺,可列舉脂肪族胺及芳香族胺。作為脂肪族胺,可列舉一級胺、二級胺及三級胺。
作為胺,可列舉:1-萘基胺、2-萘基胺、苯胺、二異丙基苯胺、2-甲基苯胺、3-甲基苯胺、4-甲基苯胺、4-硝基苯胺、N-甲基苯胺、N,N-二甲基苯胺、二苯基胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、二庚胺、二辛胺、二壬胺、二癸胺、三乙胺、三甲胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺、三己胺、三庚胺、三辛胺、三壬胺、三癸胺、甲基二丁胺、甲基二戊胺、甲基二己胺、甲基二環己胺、甲基二庚胺、甲基二辛胺、甲基二壬胺、甲基二癸胺、乙基二丁胺、乙基二戊胺、乙基二己胺、乙基二庚胺、乙基二辛胺、乙基二壬胺、乙基二癸胺、二環己基甲胺、三[2-(2-甲氧基乙氧基)乙基]胺、三異丙醇胺、乙二胺、四亞甲基二胺、六亞甲基二胺、4,4'-二胺基-1,2-二苯基乙烷、4,4'-二胺基-3,3'-二甲基二苯基甲烷、4,4'-二胺基-3,3'-二乙基二苯基甲烷、2,2'-亞甲基雙苯胺、咪唑、4-甲基咪唑、吡啶、4-甲基吡啶、1,2-二(2-吡啶基)乙烷、1,2-二(4-吡啶基)乙烷、1,2-二(2-吡啶基)乙烯、1,2-二(4-吡啶基)乙烯、1,3-二(4-吡啶基)丙烷、1,2-二(4-吡啶基氧基)乙烷、二(2-吡啶基)酮、4,4'-二吡啶基硫醚、4,4'-二吡啶基二硫醚、2,2'-二吡啶基胺、2,2'-二甲基吡啶胺、聯吡啶等,較佳為可列舉二異丙基苯胺等芳香族胺,更佳為可列舉2,6-二異丙基苯胺。
作為銨鹽,可列舉:四甲基氫氧化銨、四異丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、四己基氫氧化銨、四辛基氫氧化銨、苯基三甲基氫氧化銨、3-(三氟甲基)苯基三甲基氫氧化銨、四-正丁基水楊酸銨及膽鹼等。
〈其他成分〉
本發明的抗蝕劑組成物視需要亦可含有所述成分以外的成分(以下有時稱為「其他成分(F)」)。其他成分(F)並無特別限定,可利用抗蝕劑領域中公知的添加劑,例如增感劑、溶解抑制劑、界面活性劑、穩定劑、染料等。
〈抗蝕劑組成物的製備〉
本發明的抗蝕劑組成物可藉由含有本發明的樹脂(A)及酸產生劑(B)、並視需要混合產生較自酸產生劑所產生的酸而言酸性度更弱的酸的鹽、樹脂(AY)、樹脂(X)、淬滅劑(C)、溶劑(E)及其他成分(F)而製備。混合順序為任意,並無特別限定。混合時的溫度可自10℃~40℃,根據樹脂等的種類或樹脂等對溶劑(E)的溶解度等而選擇適當的溫度。混合時間可根據混合溫度,自0.5小時~24小時中選擇適當的時間。再者,混合手段亦無特別限制,可使用攪拌混合等。
於將各成分混合後,較佳為使用孔徑0.003 μm~0.2 μm左右的過濾器進行過濾。
〈抗蝕劑圖案的製造方法〉
本發明的抗蝕劑圖案的製造方法包括:
(1)將本發明的抗蝕劑組成物塗佈於基板上的步驟;
(2)使塗佈後的組成物乾燥而形成組成物層的步驟;
(3)對組成物層進行曝光的步驟;
(4)將曝光後的組成物層加熱的步驟;以及
(5)將加熱後的組成物層顯影的步驟。
將抗蝕劑組成物塗佈於基板上時,可藉由旋塗機等通常所使用的裝置來進行。作為基板,可列舉矽晶圓等無機基板。於塗佈抗蝕劑組成物之前,可清洗基板,亦可於基板上形成防反射膜等。
藉由將塗佈後的組成物乾燥而去除溶劑,形成組成物層。乾燥例如藉由使用加熱板等加熱裝置來使溶劑蒸發(所謂的預烘烤)而進行,或者使用減壓裝置來進行。加熱溫度較佳為50℃~200℃,加熱時間較佳為10秒鐘~180秒鐘。另外,進行減壓乾燥時的壓力較佳為1 Pa~1.0×105
Pa左右。
對於所獲得的組成物層,通常使用曝光機進行曝光。曝光機可為液浸曝光機。作為曝光光源,可使用KrF準分子雷射(波長248 nm)、ArF準分子雷射(波長193 nm)、F2
準分子雷射(波長157 nm)般的放射紫外區域的雷射光者;對來自固體雷射光源(YAG或半導體雷射等)的雷射光進行波長變換而放射遠紫外區域或真空紫外區域的高次諧波雷射光者;照射電子束、或超紫外光(EUV)者等各種曝光光源。再者,本說明書中,有時將照射該些放射線的情況總稱為「曝光」。曝光時,通常介隔相當於所要求的圖案的遮罩來進行曝光。於曝光光源為電子束的情況下,亦可不使用遮罩而藉由直接描繪來進行曝光。
為了促進酸不穩定基的脫保護反應,對曝光後的組成物層進行加熱處理(所謂的曝光後烘烤(post exposure bake))。加熱溫度通常為50℃~200℃左右,較佳為70℃~150℃左右。
通常使用顯影裝置,並利用顯影液來對加熱後的組成物層進行顯影。作為顯影方法,可列舉:浸漬法、覆液法、噴霧法、動態分配(dynamic dispense)法等。顯影溫度例如較佳為5℃~60℃,顯影時間例如較佳為5秒鐘~300秒鐘。藉由如以下般選擇顯影液的種類,可製造正型抗蝕劑圖案或負型抗蝕劑圖案。
於由本發明的抗蝕劑組成物製造正型抗蝕劑圖案的情況下,作為顯影液,使用鹼性顯影液。鹼性顯影液只要為該領域中所使用的各種鹼性水溶液即可。例如,可列舉四甲基氫氧化銨或(2-羥乙基)三甲基氫氧化銨(通稱膽鹼)的水溶液等。鹼性顯影液中亦可包含界面活性劑。
較佳為利用超純水對顯影後的抗蝕劑圖案進行清洗,繼而,將基板及圖案上所殘存的水去除。
於由本發明的抗蝕劑組成物製造負型抗蝕劑圖案的情況下,作為顯影液,使用包含有機溶劑的顯影液(以下有時稱為「有機系顯影液」)。
作為有機系顯影液中包含的有機溶劑,可列舉:2-己酮、2-庚酮等酮溶劑;丙二醇單甲醚乙酸酯等二醇醚酯溶劑;乙酸丁酯等酯溶劑;丙二醇單甲醚等二醇醚溶劑;N,N-二甲基乙醯胺等醯胺溶劑;苯甲醚等芳香族烴溶劑等。
有機系顯影液中,有機溶劑的含有率較佳為90質量%以上且100質量%以下,更佳為95質量%以上且100質量%以下,進而佳為實質上僅為有機溶劑。
其中,作為有機系顯影液,較佳為包含乙酸丁酯及/或2-庚酮的顯影液。有機系顯影液中,乙酸丁酯及2-庚酮的合計含有率較佳為50質量%以上且100質量%以下,更佳為90質量%以上且100質量%以下,進而佳為實質上僅為乙酸丁酯及/或2-庚酮。
有機系顯影液中亦可包含界面活性劑。另外,有機系顯影液中亦可包含微量的水分。
於顯影時,亦可藉由置換為種類與有機系顯影液不同的溶劑而停止顯影。
較佳為利用淋洗液來對顯影後的抗蝕劑圖案進行清洗。作為淋洗液,只要為不溶解抗蝕劑圖案者則並無特別限制,可使用包含一般的有機溶劑的溶液,較佳為醇溶劑或酯溶劑。
於清洗後,較佳為將基板及圖案上所殘存的淋洗液去除。
〈用途〉
本發明的抗蝕劑組成物適合作為KrF準分子雷射曝光用的抗蝕劑組成物、ArF準分子雷射曝光用的抗蝕劑組成物、電子束(electron beam,EB)曝光用的抗蝕劑組成物或EUV曝光用的抗蝕劑組成物,更適合作為ArF準分子雷射曝光用的抗蝕劑組成物、電子束(EB)曝光用的抗蝕劑組成物或EUV曝光用的抗蝕劑組成物,於半導體的微細加工中有用。
[實施例]
列舉實施例來對本發明進行更具體的說明。例中,表示含量或使用量的「%」及「份」只要無特別記載,則為質量基準。
重量平均分子量為藉由凝膠滲透層析法並利用下述條件而求出的值。
裝置:HLC-8120GPC型(東曹公司製造)
管柱:TSK凝膠多孔(TSKgel Multipore)HXL
-M × 3+保護管柱(guardcolumn)(東曹公司製造)
溶離液:四氫呋喃
流量:1.0 mL/min
檢測器:RI檢測器
管柱溫度:40℃
注入量:100 μl
分子量標準:標準聚苯乙烯(東曹公司製造)
另外,化合物的結構是藉由使用質量分析(LC為安捷倫(Agilent)製造的1100型、MASS為安捷倫(Agilent)製造的LC/MSD型),測定分子離子峰值而確認。
以下的實施例中,以「MASS」來表示該分子離子峰值的值。
實施例1:式(I-1)所表示的化合物的合成
將鋅49.87份及第三丁基甲醚500份混合,於23℃下攪拌30分鐘。於所獲得的混合物中添加氯化三甲基矽烷6.07份,於23℃下攪拌30分鐘後,昇溫至35℃。於所獲得的混合物中添加式(I-1-a)所表示的化合物88.50份後,於35℃下攪拌1小時,之後冷卻至23℃。於所獲得的混合物中投入式(I-1-b)所表示的化合物40份及第三丁基甲醚60份,於55℃下攪拌1小時後,冷卻至23℃。於所獲得的混合物中投入37%鹽酸75.17份,於23℃下攪拌30分鐘後進行濃縮。於所獲得的濃縮殘中投入氯仿500份及離子交換水350份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入離子交換水350份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。將此種水洗操作重覆進行3次。藉由對所回收的有機層進行濃縮,獲得式(I-1-c)所表示的化合物65.97份。
將式(I-1-c)所表示的化合物20.48份、吡啶22.53份、二甲基胺基吡啶3.16份及乙腈100份混合,於23℃下攪拌30分鐘後,冷卻至5℃。歷時30分鐘向所獲得的混合物中滴加式(I-1-d)所表示的化合物20.30份後,於23℃下攪拌12小時。於所獲得的混合物中投入正庚烷200份、5%碳酸鉀水溶液140份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入5%草酸水溶液140份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入離子交換水140份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。將此種水洗操作重覆進行3次。對所回收的有機層進行濃縮後,對濃縮塊進行管柱(關東化學 矽膠60N(球狀、中性)100 μm-210 μm 展開溶媒:正庚烷/乙酸乙酯=20/1)分取,藉此獲得式(I-1)所表示的化合物9.73份。
MASS:227.1[M+H]+
實施例2:式(I-2)所表示的化合物的合成
將鋅49.87份及第三丁基甲醚500份混合,於23℃下攪拌30分鐘。於所獲得的混合物中添加氯化三甲基矽烷6.07份,於23℃下攪拌30分鐘後,昇溫至35℃。於所獲得的混合物中添加式(I-1-a)所表示的化合物88.50份後,於35℃下攪拌1小時,之後冷卻至23℃。於所獲得的混合物中投入式(I-2-b)所表示的化合物47份及第三丁基甲醚70份,於55℃下攪拌1小時後,冷卻至23℃。於所獲得的混合物中投入37%鹽酸75.17份,於23℃下攪拌30分鐘後進行濃縮。於所獲得的濃縮殘中投入氯仿500份及離子交換水350份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入離子交換水350份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。將此種水洗操作重覆進行3次。藉由對所回收的有機層進行濃縮,獲得式(I-2-c)所表示的化合物66.84份。
將式(I-2-c)所表示的化合物22.29份、吡啶22.53份、二甲基胺基吡啶3.16份及乙腈100份混合,於23℃下攪拌30分鐘後,冷卻至5℃。歷時30分鐘向所獲得的混合物中滴加式(I-1-d)所表示的化合物20.30份後,於23℃下攪拌12小時。於所獲得的混合物中投入正庚烷200份、5%碳酸鉀水溶液140份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入5%草酸水溶液140份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入離子交換水140份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。將此種水洗操作重覆進行3次。對所回收的有機層進行濃縮後,對濃縮塊進行管柱(關東化學 矽膠60N(球狀、中性)100 μm-210 μm 展開溶媒:正庚烷/乙酸乙酯=20/1)分取,藉此獲得式(I-2)所表示的化合物8.91份。
MASS:241.1[M+H]+
實施例3:式(I-5)所表示的化合物的合成
將鋅3.89份及第三丁基甲醚40份混合,於23℃下攪拌30分鐘。於所獲得的混合物中添加氯化三甲基矽烷0.47份,於23℃下攪拌30分鐘後,昇溫至35℃。於所獲得的混合物中添加式(I-5-a)所表示的化合物10份後,於35℃下攪拌1小時,之後冷卻至23℃。於所獲得的混合物中投入式(I-1-b)所表示的化合物4份及第三丁基甲醚6份,於55℃下攪拌1小時後,冷卻至23℃。於所獲得的混合物中投入37%鹽酸5.86份,於23℃下攪拌30分鐘後進行濃縮。於所獲得的濃縮殘中投入氯仿50份及離子交換水35份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入離子交換水35份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。將此種水洗操作重覆進行3次。藉由對所回收的有機層進行濃縮,獲得式(I-5-c)所表示的化合物5.57份。
將式(I-5-c)所表示的化合物2.93份、吡啶2.25份、二甲基胺基吡啶0.32份及乙腈20份混合,於23℃下攪拌30分鐘後,冷卻至5℃。歷時30分鐘向所獲得的混合物中滴加式(I-1-d)所表示的化合物2.03份後,於23℃下攪拌12小時。於所獲得的混合物中投入正庚烷50份、5%碳酸鉀水溶液15份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入5%草酸水溶液15份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入離子交換水15份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。將此種水洗操作重覆進行3次。對所回收的有機層進行濃縮後,對濃縮塊進行管柱(關東化學 矽膠60N(球狀、中性)100 μm-210 μm 展開溶媒:正庚烷/乙酸乙酯=20/1)分取,藉此獲得式(I-5)所表示的化合物2.18份。
MASS:295.2[M+H]+
實施例4:式(I-7)所表示的化合物的合成
將鋅3.89份及第三丁基甲醚40份混合,於23℃下攪拌30分鐘。於所獲得的混合物中添加氯化三甲基矽烷0.47份,於23℃下攪拌30分鐘後,昇溫至35℃。於所獲得的混合物中添加式(I-7-a)所表示的化合物13份後,於35℃下攪拌1小時,之後冷卻至23℃。於所獲得的混合物中投入式(I-1-b)所表示的化合物4份及第三丁基甲醚6份,於55℃下攪拌1小時後,冷卻至23℃。於所獲得的混合物中投入37%鹽酸5.86份,於23℃下攪拌30分鐘後進行濃縮。於所獲得的濃縮殘中投入氯仿50份及離子交換水35份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入離子交換水35份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。將此種水洗操作重覆進行3次。藉由對所回收的有機層進行濃縮,獲得式(I-7-c)所表示的化合物3.89份。
將式(I-7-c)所表示的化合物3.81份、吡啶2.25份、二甲基胺基吡啶0.32份及乙腈20份混合,於23℃下攪拌30分鐘後,冷卻至5℃。歷時30分鐘向所獲得的混合物中滴加式(I-1-d)所表示的化合物2.03份後,於23℃下攪拌12小時。於所獲得的混合物中投入正庚烷50份、5%碳酸鉀水溶液15份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入5%草酸水溶液15份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入離子交換水15份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。將此種水洗操作重覆進行3次。對所回收的有機層進行濃縮後,對濃縮塊進行管柱(關東化學 矽膠60N(球狀、中性)100 μm-210 μm 展開溶媒:正庚烷/乙酸乙酯=10/1)分取,藉此獲得式(I-7)所表示的化合物0.99份。
MASS:363.2[M+H]+
實施例5:式(I-13)所表示的化合物的合成
將鋅3.89份及第三丁基甲醚40份混合,於23℃下攪拌30分鐘。於所獲得的混合物中添加氯化三甲基矽烷0.47份,於23℃下攪拌30分鐘後,昇溫至35℃。於所獲得的混合物中添加式(I-13-a)所表示的化合物7.51份後,於35℃下攪拌1小時,之後冷卻至23℃。於所獲得的混合物中投入式(I-1-b)所表示的化合物4份及第三丁基甲醚6份,於55℃下攪拌1小時後,冷卻至23℃。於所獲得的混合物中投入37%鹽酸5.86份,於23℃下攪拌30分鐘後進行濃縮。於所獲得的濃縮殘中投入氯仿50份及離子交換水35份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入離子交換水35份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。將此種水洗操作重覆進行3次。藉由對所回收的有機層進行濃縮,獲得式(I-13-c)所表示的化合物2.89份。
將式(I-13-c)所表示的化合物2.23份、吡啶2.25份、二甲基胺基吡啶0.32份及乙腈20份混合,於23℃下攪拌30分鐘後,冷卻至5℃。歷時30分鐘向所獲得的混合物中滴加式(I-1-d)所表示的化合物2.03份後,於23℃下攪拌12小時。於所獲得的混合物中投入正庚烷50份、5%碳酸鉀水溶液15份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入5%草酸水溶液15份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入離子交換水15份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。將此種水洗操作重覆進行3次。對所回收的有機層進行濃縮後,對濃縮塊進行管柱(關東化學 矽膠60N(球狀、中性)100 μm-210 μm 展開溶媒:正庚烷/乙酸乙酯=10/1)分取,藉此獲得式(I-13)所表示的化合物1.88份。
MASS:241.1[M+H]+
實施例6:式(I-4)所表示的化合物的合成
將鋅3.89份及第三丁基甲醚40份混合,於23℃下攪拌30分鐘。於所獲得的混合物中添加氯化三甲基矽烷0.47份,於23℃下攪拌30分鐘後,昇溫至35℃。於所獲得的混合物中添加式(I-4-a)所表示的化合物8.14份後,於35℃下攪拌1小時,之後冷卻至23℃。於所獲得的混合物中投入式(I-1-b)所表示的化合物4份及第三丁基甲醚6份,於55℃下攪拌1小時後,冷卻至23℃。於所獲得的混合物中投入37%鹽酸5.86份,於23℃下攪拌30分鐘後進行濃縮。於所獲得的濃縮殘中投入氯仿50份及離子交換水35份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入離子交換水35份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。將此種水洗操作重覆進行3次。藉由對所回收的有機層進行濃縮,獲得式(I-4-c)所表示的化合物2.77份。
將式(I-4-c)所表示的化合物2.41份、吡啶2.25份、二甲基胺基吡啶0.32份及乙腈20份混合,於23℃下攪拌30分鐘後,冷卻至5℃。歷時30分鐘向所獲得的混合物中滴加式(I-1-d)所表示的化合物2.03份後,於23℃下攪拌12小時。於所獲得的混合物中投入正庚烷50份、5%碳酸鉀水溶液15份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入5%草酸水溶液15份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入離子交換水15份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。將此種水洗操作重覆進行3次。對所回收的有機層進行濃縮後,對濃縮塊進行管柱(關東化學 矽膠60N(球狀、中性)100 μm-210 μm 展開溶媒:正庚烷/乙酸乙酯=10/1)分取,藉此獲得式(I-4)所表示的化合物1.69份。
MASS:255.2[M+H]+
實施例7:式(I-3)所表示的化合物的合成
將鋅3.89份及第三丁基甲醚40份混合,於23℃下攪拌30分鐘。於所獲得的混合物中添加氯化三甲基矽烷0.47份,於23℃下攪拌30分鐘後,昇溫至35℃。於所獲得的混合物中添加式(I-3-a)所表示的化合物9.31份後,於35℃下攪拌1小時,之後冷卻至23℃。於所獲得的混合物中投入式(I-1-b)所表示的化合物4份及第三丁基甲醚6份,於55℃下攪拌1小時後,冷卻至23℃。於所獲得的混合物中投入37%鹽酸5.86份,於23℃下攪拌30分鐘後進行濃縮。於所獲得的濃縮殘中投入氯仿50份及離子交換水35份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入離子交換水35份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。將此種水洗操作重覆進行3次。藉由對所回收的有機層進行濃縮,獲得式(I-3-c)所表示的化合物4.58份。
將式(I-3-c)所表示的化合物2.75份、吡啶2.25份、二甲基胺基吡啶0.32份及乙腈20份混合,於23℃下攪拌30分鐘後,冷卻至5℃。歷時30分鐘向所獲得的混合物中滴加式(I-1-d)所表示的化合物2.03份後,於23℃下攪拌12小時。於所獲得的混合物中投入正庚烷50份、5%碳酸鉀水溶液15份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入5%草酸水溶液15份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入離子交換水15份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。將此種水洗操作重覆進行3次。對所回收的有機層進行濃縮後,對濃縮塊進行管柱(關東化學 矽膠60N(球狀、中性)100 μm-210 μm 展開溶媒:正庚烷/乙酸乙酯=10/1)分取,藉此獲得式(I-3)所表示的化合物1.91份。
MASS:281.2[M+H]+
實施例8:式(I-8)所表示的化合物的合成
將鋅3.89份及第三丁基甲醚40份混合,於23℃下攪拌30分鐘。於所獲得的混合物中添加氯化三甲基矽烷0.47份,於23℃下攪拌30分鐘後,昇溫至35℃。於所獲得的混合物中添加式(I-8-a)所表示的化合物12.91份後,於35℃下攪拌1小時,之後冷卻至23℃。於所獲得的混合物中投入式(I-1-b)所表示的化合物4份及第三丁基甲醚6份,於55℃下攪拌1小時後,冷卻至23℃。於所獲得的混合物中投入37%鹽酸5.86份,於23℃下攪拌30分鐘後進行濃縮。於所獲得的濃縮殘中投入氯仿50份及離子交換水35份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入離子交換水35份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。將此種水洗操作重覆進行3次。藉由對所回收的有機層進行濃縮,獲得式(I-8-c)所表示的化合物3.81份。
將式(I-8-c)所表示的化合物3.78份、吡啶2.25份、二甲基胺基吡啶0.32份及乙腈20份混合,於23℃下攪拌30分鐘後,冷卻至5℃。歷時30分鐘向所獲得的混合物中滴加式(I-1-d)所表示的化合物2.03份後,於23℃下攪拌12小時。於所獲得的混合物中投入正庚烷50份、5%碳酸鉀水溶液15份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入5%草酸水溶液15份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。於所回收的有機層中投入離子交換水15份,於23℃下攪拌30分鐘,進行靜置、分液,藉此回收有機層。將此種水洗操作重覆進行3次。對所回收的有機層進行濃縮後,對濃縮塊進行管柱(關東化學 矽膠60N(球狀、中性)100 μm-210 μm 展開溶媒:正庚烷/乙酸乙酯=10/1)分取,藉此獲得式(I-8)所表示的化合物1.42份。
MASS:361.2[M+H]+
實施例9:式(I-9)所表示的化合物的合成
投入式(I-8)所表示的化合物2.26份、式(I-9-a)所表示的化合物1.52份及氯仿30份,於23℃下攪拌30分鐘後,投入硫酸0.06份,於40℃下攪拌2小時後,冷卻至23℃。於所獲得的反應產物中加入10%碳酸鉀水溶液10份,於23℃下攪拌30分鐘。其後,進行靜置,分液。於所回收的有機層中投入離子交換水10份,於23℃下攪拌30分鐘,進行分液,藉此回收有機層。將該水洗操作進行4次。對所獲得的有機層進行濃縮,對濃縮塊進行管柱(矽膠60N(球狀、中性)100 μm-210 μm;關東化學(股)製造,展開溶媒:正庚烷/乙酸乙酯=10/1)分取,藉此獲得式(I-9)所表示的化合物0.65份。
MASS:505.2[M+H]+
實施例10[樹脂A1的合成]
作為單體,使用乙醯氧基苯乙烯、單體(a1-1-3)及單體(I-1),以其莫耳比[乙醯氧基苯乙烯:單體(a1-1-3):單體(I-1)]成為38:24:38的比例的方式混合,進而於該單體混合物中,相對於所有單體的合計質量而混合1.5質量倍的甲基異丁基酮。於所獲得的混合物中,相對於所有單體量分別添加2.1 mol%及6.3 mol%的作為起始劑的偶氮雙異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈),藉由於73℃下將其加熱約5小時而進行聚合。之後,於聚合反應液中加入25%四甲基氫氧化銨水溶液,攪拌12小時後進行分液。將所獲得的有機層注入至大量的正庚烷中使樹脂析出,進行過濾、回收,藉此以產率72%獲得重量平均分子量為約5.4×103
的樹脂A1(共聚物)。該樹脂A1為具有以下結構單元者。
實施例11[樹脂A2的合成]
作為單體,使用乙醯氧基苯乙烯、單體(a1-1-3)及單體(I-2),以其莫耳比[乙醯氧基苯乙烯:單體(a1-1-3):單體(I-2)]成為38:24:38的比例的方式混合,進而於該單體混合物中,相對於所有單體的合計質量而混合1.5質量倍的甲基異丁基酮。於所獲得的混合物中,相對於所有單體量分別添加2.1 mol%及6.3 mol%的作為起始劑的偶氮雙異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈),藉由於73℃下將其加熱約5小時而進行聚合。之後,於聚合反應液中加入25%四甲基氫氧化銨水溶液,攪拌12小時後進行分液。將所獲得的有機層注入至大量的正庚烷中使樹脂析出,進行過濾、回收,藉此以產率70%獲得重量平均分子量為約5.4×103
的樹脂A2(共聚物)。該樹脂A2為具有以下結構單元者。
實施例12[樹脂A3的合成]
作為單體,使用乙醯氧基苯乙烯、單體(a1-1-3)及單體(I-5),以其莫耳比[乙醯氧基苯乙烯:單體(a1-1-3):單體(I-5)]成為38:24:38的比例的方式混合,進而於該單體混合物中,相對於所有單體的合計質量而混合1.5質量倍的甲基異丁基酮。於所獲得的混合物中,相對於所有單體量分別添加2.1 mol%及6.3 mol%的作為起始劑的偶氮雙異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈),藉由於73℃下將其加熱約5小時而進行聚合。之後,於聚合反應液中加入25%四甲基氫氧化銨水溶液,攪拌12小時後進行分液。將所獲得的有機層注入至大量的正庚烷中使樹脂析出,進行過濾、回收,藉此以產率76%獲得重量平均分子量為約5.4×103
的樹脂A3(共聚物)。該樹脂A3為具有以下結構單元者。
實施例13[樹脂A4的合成]
作為單體,使用乙醯氧基苯乙烯、單體(a1-1-3)及單體(I-7),以其莫耳比[乙醯氧基苯乙烯:單體(a1-1-3):單體(I-7)]成為38:24:38的比例的方式混合,進而於該單體混合物中,相對於所有單體的合計質量而混合1.5質量倍的甲基異丁基酮。於所獲得的混合物中,相對於所有單體量分別添加2.1 mol%及6.3 mol%的作為起始劑的偶氮雙異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈),藉由於73℃下將其加熱約5小時而進行聚合。之後,於聚合反應液中加入25%四甲基氫氧化銨水溶液,攪拌12小時後進行分液。將所獲得的有機層注入至大量的正庚烷中使樹脂析出,進行過濾、回收,藉此以產率64%獲得重量平均分子量為約5.5×103
的樹脂A4(共聚物)。該樹脂A4為具有以下結構單元者。
實施例14[樹脂A5的合成]
作為單體,使用乙醯氧基苯乙烯、單體(a1-2-6)及單體(I-1),以其莫耳比[乙醯氧基苯乙烯:單體(a1-2-6):單體(I-1)]成為38:38:24的比例的方式混合,進而於該單體混合物中,相對於所有單體的合計質量而混合1.5質量倍的甲基異丁基酮。於所獲得的混合物中,相對於所有單體量分別添加2.1 mol%及6.3 mol%的作為起始劑的偶氮雙異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈),藉由於73℃下將其加熱約5小時而進行聚合。之後,於聚合反應液中加入25%四甲基氫氧化銨水溶液,攪拌12小時後進行分液。將所獲得的有機層注入至大量的正庚烷中使樹脂析出,進行過濾、回收,藉此以產率89%獲得重量平均分子量為約5.2×103
的樹脂A5(共聚物)。該樹脂A5為具有以下結構單元者。
實施例15[樹脂A6的合成]
作為單體,使用乙醯氧基苯乙烯及單體(I-1),以其莫耳比[乙醯氧基苯乙烯:單體(I-1)]成為38:62的比例的方式混合,進而於該單體混合物中,相對於所有單體的合計質量而混合1.5質量倍的甲基異丁基酮。於所獲得的混合物中,相對於所有單體量分別添加2.1 mol%及6.3 mol%的作為起始劑的偶氮雙異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈),藉由於73℃下將其加熱約5小時而進行聚合。之後,於聚合反應液中加入25%四甲基氫氧化銨水溶液,攪拌12小時後進行分液。將所獲得的有機層注入至大量的正庚烷中使樹脂析出,進行過濾、回收,藉此以產率67%獲得重量平均分子量為約5.3×103
的樹脂A6(共聚物)。該樹脂A6為具有以下結構單元者。
實施例16[樹脂A7的合成]
作為單體,使用乙醯氧基苯乙烯、單體(a1-2-6)及單體(I-13),以其莫耳比[乙醯氧基苯乙烯:單體(a1-2-6):單體(I-13)]成為38:38:24的比例的方式混合,進而於該單體混合物中,相對於所有單體的合計質量而混合1.5質量倍的甲基異丁基酮。於所獲得的混合物中,相對於所有單體量分別添加2.1 mol%及6.3 mol%的作為起始劑的偶氮雙異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈),藉由於73℃下將其加熱約5小時而進行聚合。之後,於聚合反應液中加入25%四甲基氫氧化銨水溶液,攪拌12小時後進行分液。將所獲得的有機層注入至大量的正庚烷中使樹脂析出,進行過濾、回收,藉此以產率88%獲得重量平均分子量為約5.3×103
的樹脂A7(共聚物)。該樹脂A7為具有以下結構單元者。
實施例17[樹脂A8的合成]
作為單體,使用乙醯氧基苯乙烯、單體(a1-2-6)及單體(I-4),以其莫耳比[乙醯氧基苯乙烯:單體(a1-2-6):單體(I-4)]成為38:38:24的比例的方式混合,進而於該單體混合物中,相對於所有單體的合計質量而混合1.5質量倍的甲基異丁基酮。於所獲得的混合物中,相對於所有單體量分別添加2.1 mol%及6.3 mol%的作為起始劑的偶氮雙異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈),藉由於73℃下將其加熱約5小時而進行聚合。之後,於聚合反應液中加入25%四甲基氫氧化銨水溶液,攪拌12小時後進行分液。將所獲得的有機層注入至大量的正庚烷中使樹脂析出,進行過濾、回收,藉此以產率86%獲得重量平均分子量為約5.4×103
的樹脂A8(共聚物)。該樹脂A8為具有以下結構單元者。
實施例18[樹脂A9的合成]
作為單體,使用乙醯氧基苯乙烯、單體(a1-2-6)及單體(I-3),以其莫耳比[乙醯氧基苯乙烯:單體(a1-2-6):單體(I-3)]成為38:38:24的比例的方式混合,進而於該單體混合物中,相對於所有單體的合計質量而混合1.5質量倍的甲基異丁基酮。於所獲得的混合物中,相對於所有單體量分別添加2.1 mol%及6.3 mol%的作為起始劑的偶氮雙異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈),藉由於73℃下將其加熱約5小時而進行聚合。之後,於聚合反應液中加入25%四甲基氫氧化銨水溶液,攪拌12小時後進行分液。將所獲得的有機層注入至大量的正庚烷中使樹脂析出,進行過濾、回收,藉此以產率80%獲得重量平均分子量為約5.6×103
的樹脂A9(共聚物)。該樹脂A9為具有以下結構單元者。
實施例19[樹脂A10的合成]
作為單體,使用乙醯氧基苯乙烯、單體(a1-2-6)及單體(I-7),以其莫耳比[乙醯氧基苯乙烯:單體(a1-2-6):單體(I-7)]成為38:38:24的比例的方式混合,進而於該單體混合物中,相對於所有單體的合計質量而混合1.5質量倍的甲基異丁基酮。於所獲得的混合物中,相對於所有單體量分別添加2.1 mol%及6.3 mol%的作為起始劑的偶氮雙異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈),藉由於73℃下將其加熱約5小時而進行聚合。之後,於聚合反應液中加入25%四甲基氫氧化銨水溶液,攪拌12小時後進行分液。將所獲得的有機層注入至大量的正庚烷中使樹脂析出,進行過濾、回收,藉此以產率77%獲得重量平均分子量為約5.4×103
的樹脂A10(共聚物)。該樹脂A10為具有以下結構單元者。
實施例20[樹脂A11的合成]
作為單體,使用乙醯氧基苯乙烯、單體(a1-2-6)及單體(I-8),以其莫耳比[乙醯氧基苯乙烯:單體(a1-2-6):單體(I-8)]成為38:38:24的比例的方式混合,進而於該單體混合物中,相對於所有單體的合計質量而混合1.5質量倍的甲基異丁基酮。於所獲得的混合物中,相對於所有單體量分別添加2.1 mol%及6.3 mol%的作為起始劑的偶氮雙異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈),藉由於73℃下將其加熱約5小時而進行聚合。之後,於聚合反應液中加入25%四甲基氫氧化銨水溶液,攪拌12小時後進行分液。將所獲得的有機層注入至大量的正庚烷中使樹脂析出,進行過濾、回收,藉此以產率79%獲得重量平均分子量為約5.5×103
的樹脂A11(共聚物)。該樹脂A11為具有以下結構單元者。
實施例21[樹脂A12的合成]
作為單體,使用乙醯氧基苯乙烯、單體(a1-2-6)及單體(I-9),以其莫耳比[乙醯氧基苯乙烯:單體(a1-2-6):單體(I-9)]成為38:38:24的比例的方式混合,進而於該單體混合物中,相對於所有單體的合計質量而混合1.5質量倍的甲基異丁基酮。於所獲得的混合物中,相對於所有單體量分別添加2.1 mol%及6.3 mol%的作為起始劑的偶氮雙異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈),藉由於73℃下將其加熱約5小時而進行聚合。之後,於聚合反應液中加入25%四甲基氫氧化銨水溶液,攪拌12小時後進行分液。將所獲得的有機層注入至大量的正庚烷中使樹脂析出,進行過濾、回收,藉此以產率71%獲得重量平均分子量為約5.2×103
的樹脂A12(共聚物)。該樹脂A12為具有以下結構單元者。
合成例1[樹脂AX1的合成]
作為單體,使用乙醯氧基苯乙烯及單體(IX-1),以其莫耳比[乙醯氧基苯乙烯:單體(IX-1)]成為38:62的比例的方式混合,進而於該單體混合物中,相對於所有單體的合計質量而混合1.5質量倍的甲基異丁基酮。於所獲得的混合物中,相對於所有單體量分別添加2.1 mol%及6.3 mol%的作為起始劑的偶氮雙異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈),藉由於73℃下將其加熱約5小時而進行聚合。之後,於聚合反應液中加入25%四甲基氫氧化銨水溶液,攪拌12小時後進行分液。將所獲得的有機層注入至大量的正庚烷中使樹脂析出,進行過濾、回收,藉此以產率66%獲得重量平均分子量為約5.4×103
的樹脂AX1(共聚物)。該樹脂AX1為具有以下結構單元者。
合成例2[樹脂AX2的合成]
作為單體,使用乙醯氧基苯乙烯及單體(IX-2),以其莫耳比[乙醯氧基苯乙烯:單體(IX-2)]成為38:62的比例的方式混合,進而於該單體混合物中,相對於所有單體的合計質量而混合1.5質量倍的甲基異丁基酮。於所獲得的混合物中,相對於所有單體量分別添加2.1 mol%及6.3 mol%的作為起始劑的偶氮雙異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈),藉由於73℃下將其加熱約5小時而進行聚合。之後,於聚合反應液中加入25%四甲基氫氧化銨水溶液,攪拌12小時後進行分液。將所獲得的有機層注入至大量的正庚烷中使樹脂析出,進行過濾、回收,藉此以產率60%獲得重量平均分子量為約5.3×103
的樹脂AX2(共聚物)。該樹脂AX2為具有以下結構單元者。
合成例3[樹脂AX3的合成]
作為單體,使用乙醯氧基苯乙烯及單體(IX-3),以其莫耳比[乙醯氧基苯乙烯:單體(IX-3)]成為38:62的比例的方式混合,進而於該單體混合物中,相對於所有單體的合計質量而混合1.5質量倍的甲基異丁基酮。於所獲得的混合物中,相對於所有單體量分別添加2.1 mol%及6.3 mol%的作為起始劑的偶氮雙異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈),藉由於73℃下將其加熱約5小時而進行聚合。之後,於聚合反應液中加入25%四甲基氫氧化銨水溶液,攪拌12小時後進行分液。將所獲得的有機層注入至大量的正庚烷中使樹脂析出,進行過濾、回收,藉此以產率72%獲得重量平均分子量為約5.5×103
的樹脂AX3(共聚物)。該樹脂AX3為具有以下結構單元者。
合成例4[樹脂AX4的合成]
作為單體,使用乙醯氧基苯乙烯及單體(IX-4),以其莫耳比[乙醯氧基苯乙烯:單體(IX-4)]成為38:62的比例的方式混合,進而於該單體混合物中,相對於所有單體的合計質量而混合1.5質量倍的甲基異丁基酮。於所獲得的混合物中,相對於所有單體量分別添加2.1 mol%及6.3 mol%的作為起始劑的偶氮雙異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈),藉由於73℃下將其加熱約5小時而進行聚合。之後,於聚合反應液中加入25%四甲基氫氧化銨水溶液,攪拌12小時後進行分液。將所獲得的有機層注入至大量的正庚烷中使樹脂析出,進行過濾、回收,藉此以產率78%獲得重量平均分子量為約5.6×103
的樹脂AX4(共聚物)。該樹脂AX4為具有以下結構單元者。
合成例5[樹脂AX5的合成]
作為單體,使用乙醯氧基苯乙烯及單體(IX-5),以其莫耳比[乙醯氧基苯乙烯:單體(IX-5)]成為38:62的比例的方式混合,進而於該單體混合物中,相對於所有單體的合計質量而混合1.5質量倍的甲基異丁基酮。於所獲得的混合物中,相對於所有單體量分別添加2.1 mol%及6.3 mol%的作為起始劑的偶氮雙異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈),藉由於73℃下將其加熱約5小時而進行聚合。之後,於聚合反應液中加入25%四甲基氫氧化銨水溶液,攪拌12小時後進行分液。將所獲得的有機層注入至大量的正庚烷中使樹脂析出,進行過濾、回收,藉此以產率66%獲得重量平均分子量為約5.3×103
的樹脂AX5(共聚物)。該樹脂AX5為具有以下結構單元者。
合成例6[樹脂AX6的合成]
作為單體,使用乙醯氧基苯乙烯及單體(IX-6),以其莫耳比[乙醯氧基苯乙烯:單體(IX-6)]成為38:62的比例的方式混合,進而於該單體混合物中,相對於所有單體的合計質量而混合1.5質量倍的甲基異丁基酮。於所獲得的混合物中,相對於所有單體量分別添加2.1 mol%及6.3 mol%的作為起始劑的偶氮雙異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈),藉由於73℃下將其加熱約5小時而進行聚合。之後,於聚合反應液中加入25%四甲基氫氧化銨水溶液,攪拌12小時後進行分液。將所獲得的有機層注入至大量的正庚烷中使樹脂析出,進行過濾、回收,藉此以產率82%獲得重量平均分子量為約5.7×103
的樹脂AX6(共聚物)。該樹脂AX6為具有以下結構單元者。
合成例7[樹脂AX7的合成]
作為單體,使用乙醯氧基苯乙烯及單體(IX-7),以其莫耳比[乙醯氧基苯乙烯:單體(IX-7)]成為38:62的比例的方式混合,進而於該單體混合物中,相對於所有單體的合計質量而混合1.5質量倍的甲基異丁基酮。於所獲得的混合物中,相對於所有單體量分別添加2.1 mol%及6.3 mol%的作為起始劑的偶氮雙異丁腈及偶氮雙(2,4-二甲基戊腈),藉由於73℃下將其加熱約5小時而進行聚合。之後,於聚合反應液中加入25%四甲基氫氧化銨水溶液,攪拌12小時後進行分液。將所獲得的有機層注入至大量的正庚烷中使樹脂析出,進行過濾、回收,藉此以產率59%獲得重量平均分子量為約5.1×103
的樹脂AX7(共聚物)。該樹脂AX7為具有以下結構單元者。
<抗蝕劑組成物的製備>
利用孔徑0.2 μm的氟樹脂製過濾器對藉由將表1所示的各成分混合並溶解而獲得的混合物進行過濾,從而製備抗蝕劑組成物。
[表1]
抗蝕劑組成物 | 樹脂 | 酸產生劑 | 淬滅劑 | PB/PEB |
組成物1 | A1=10份 | B1-25=3.4份 | D1=0.7份 | 130℃/120℃ |
組成物2 | A2=10份 | B1-25=3.4份 | D1=0.7份 | 130℃/120℃ |
組成物3 | A3=10份 | B1-25=3.4份 | D1=0.7份 | 130℃/120℃ |
組成物4 | A4=10份 | B1-25=3.4份 | D1=0.7份 | 130℃/120℃ |
組成物5 | A5=10份 | B1-25=3.4份 | D1=0.7份 | 130℃/120℃ |
組成物6 | A6=10份 | B1-25=3.4份 | D1=0.7份 | 130℃/120℃ |
組成物7 | A7=10份 | B1-25=3.4份 | D1=0.7份 | 130℃/120℃ |
組成物8 | A8=10份 | B1-25=3.4份 | D1=0.7份 | 130℃/120℃ |
組成物9 | A9=10份 | B1-25=3.4份 | D1=0.7份 | 130℃/120℃ |
組成物10 | A10=10份 | B1-25=3.4份 | D1=0.7份 | 130℃/120℃ |
組成物11 | A11=10份 | B1-25=3.4份 | D1=0.7份 | 130℃/120℃ |
組成物12 | A12=10份 | B1-25=3.4份 | D1=0.7份 | 130℃/120℃ |
比較組成物1 | AX1=10份 | B1-25=3.4份 | D1=0.7份 | 130℃/120℃ |
比較組成物2 | AX2=10份 | B1-25=3.4份 | D1=0.7份 | 130℃/120℃ |
比較組成物3 | AX3=10份 | B1-25=3.4份 | D1=0.7份 | 130℃/120℃ |
比較組成物4 | AX4=10份 | B1-25=3.4份 | D1=0.7份 | 130℃/120℃ |
比較組成物5 | AX5=10份 | B1-25=3.4份 | D1=0.7份 | 130℃/120℃ |
比較組成物6 | AX6=10份 | B1-25=3.4份 | D1=0.7份 | 130℃/120℃ |
比較組成物7 | AX7=10份 | B1-25=3.4份 | D1=0.7份 | 130℃/120℃ |
<樹脂>
A1~A12、AX1~AX7:樹脂A1~樹脂A12、樹脂AX1~樹脂AX7
<酸產生劑(B)>
B1-25:式(B1-25)所表示的鹽;利用日本專利特開2011-126869號公報中記載的方法而合成
<淬滅劑(C)>
(產生較自酸產生劑所產生的酸而言酸性度更弱的酸的鹽)
D1:利用日本專利特開2011-39502號公報記載的方法而合成
<溶劑>
丙二醇單甲醚乙酸酯 400份
丙二醇單甲醚 150份
γ-丁內酯 5份
(抗蝕劑組成物的電子束曝光評價)
對6吋的矽晶圓,於直接加熱板上,使用六甲基二矽氮烷於90℃下進行60秒處理。對該矽晶圓,以組成物層的膜厚成為0.04 μm的方式旋塗抗蝕劑組成物。之後,於直接加熱板上,於表1的「PB」一欄所示的溫度下預烘烤60秒鐘,形成組成物層。對晶圓上所形成的組成物層,使用電子束描繪機[艾力奧尼庫斯(Elionix)(股)製造的「ELS-F125 125 keV」],使曝光量階段地發生變化而直接描繪接觸孔圖案(孔間距40 nm/孔徑17 nm)。
於曝光後,於加熱板上,於表1的「PEB」一欄所示的溫度下進行60秒鐘曝光後烘烤,進而利用2.38質量%四甲基氫氧化銨水溶液進行60秒鐘的覆液顯影,藉此獲得抗蝕劑圖案。
於顯影後所獲得的抗蝕劑圖案中,將形成的孔徑成為17 nm的曝光量視為實效感度。
<CD均勻性(CDU)評價>
於實效感度中,對一個孔測定24次以17 nm的孔徑形成的圖案的孔徑,將其平均值作為一個孔的平均孔徑。對於同一晶圓內的以17 nm的孔徑形成的圖案的平均孔徑,測定400處並將如此獲得者作為總體,求出標準偏差。
將其結果示於表2中。表內的數值表示標準偏差(nm)。
[表2]
與比較組成物1~比較組成物7進行比較,組成物1~組成物12中的標準偏差小,CD均勻性(CDU)評價良好。
[產業上之可利用性]
抗蝕劑組成物 | CDU | |
實施例22 | 組成物1 | 3.05 |
實施例23 | 組成物2 | 3.14 |
實施例24 | 組成物3 | 3.13 |
實施例25 | 組成物4 | 3.06 |
實施例26 | 組成物5 | 3.01 |
實施例27 | 組成物6 | 3.09 |
實施例28 | 組成物7 | 3.02 |
實施例29 | 組成物8 | 3.04 |
實施例30 | 組成物9 | 3.07 |
實施例31 | 組成物10 | 3.01 |
實施例32 | 組成物11 | 3.03 |
實施例33 | 組成物12 | 2.97 |
比較例1 | 比較組成物1 | 3.38 |
比較例2 | 比較組成物2 | 3.49 |
比較例3 | 比較組成物3 | 3.41 |
比較例4 | 比較組成物4 | 3.32 |
比較例5 | 比較組成物5 | 3.24 |
比較例6 | 比較組成物6 | 3.23 |
比較例7 | 比較組成物7 | 3.25 |
含有包含源自本發明的化合物的結構單元的樹脂的抗蝕劑組成物可獲得具有良好的CD均勻性(CDU)的抗蝕劑圖案,因此適合於半導體的微細加工,於產業上而言極其有用。
Claims (11)
- 一種化合物,其由式(I)表示, 式(I)中, R1 表示可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基、氫原子或鹵素原子; A1 表示單鍵或* -A2 -CO-O-;*表示與氧原子的鍵結部位; A2 表示碳數1~6的烷二基; W表示碳數3~12的二價單環飽和脂環式烴基; A3 表示碳數1~6的烷二基; R2 及R3 分別獨立地表示氫原子或可具有氟原子的碳數1~18的烴基(所述烴基中包含的-CH2 -可被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2 -)、或者R2 與R3 相互鍵結而形成可具有氟原子或碳數1~12的烷基的碳數3~36的環(所述烷基中包含的-CH2 -可被取代為-O-或-CO-,所述環中包含的-CH2 -可被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2 -); R4 表示氫原子、或者R2 與R3 及R4 相互鍵結而形成可具有氟原子或碳數1~12的烷基的碳數3~36的環(所述烷基中包含的-CH2 -可被取代為-O-或-CO-,所述環中包含的-CH2 -可被取代為-O-、-S-、-CO-或-SO2 -)。
- 如請求項1所述的化合物,其中W為環戊二基或環己二基。
- 如請求項1所述的化合物,其中A1 為單鍵。
- 如請求項1所述的化合物,其中A3 為亞甲基。
- 一種樹脂,包含源自如請求項1所述的化合物的結構單元。
- 如請求項5所述的樹脂,進而包含式(a2-A)所表示的結構單元, 式(a2-A)中, Ra50 表示氫原子、鹵素原子或可具有鹵素原子的碳數1~6的烷基; Ra51 表示鹵素原子、羥基、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基、碳數2~4的烷基羰基、碳數2~4的烷基羰氧基、丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基; Aa50 表示單鍵或*-Xa51 -(Aa52 -Xa52 )nb -,*表示與-Ra50 所鍵結的碳原子的鍵結部位; Aa52 表示碳數1~6的烷二基; Xa51 及Xa52 分別獨立地表示-O-、-CO-O-或-O-CO-; nb表示0或1; mb表示0~4的任一整數;於mb為2以上的任一整數的情況下,多個Ra51 相互可相同亦可不同。
- 如請求項5所述的樹脂,進而包含與源自式(I)所表示的化合物的結構單元不同的具有酸不穩定基的結構單元。
- 如請求項7所述的樹脂,其中包含與源自式(I)所表示的化合物的結構單元不同的具有酸不穩定基的結構單元的樹脂為包含選自由式(a1-1)所表示的結構單元及式(a1-2)所表示的結構單元所組成的群組中的至少一種的樹脂, 式(a1-1)及式(a1-2)中, La1 及La2 分別獨立地表示-O-或*-O-(CH2 )k1 -CO-O-,k1表示1~7的任一整數,*表示與-CO-的鍵結部位; Ra4 及Ra5 分別獨立地表示氫原子或甲基; Ra6 及Ra7 分別獨立地表示碳數1~8的烷基、碳數3~18的脂環式烴基或將該些組合而成的基; m1表示0~14的任一整數; n1表示0~10的任一整數; n1'表示0~3的任一整數。
- 一種抗蝕劑組成物,含有如請求項5所述的樹脂以及酸產生劑。
- 如請求項9所述的抗蝕劑組成物,進而含有產生較自酸產生劑所產生的酸而言酸性度更弱的酸的鹽。
- 一種抗蝕劑圖案的製造方法,包括: (1)將如請求項9所述的抗蝕劑組成物塗佈於基板上的步驟; (2)使塗佈後的組成物乾燥而形成組成物層的步驟; (3)對組成物層進行曝光的步驟; (4)將曝光後的組成物層加熱的步驟;以及 (5)將加熱後的組成物層顯影的步驟。
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JP5807334B2 (ja) | 2010-02-16 | 2015-11-10 | 住友化学株式会社 | 塩及び酸発生剤の製造方法 |
JP5505371B2 (ja) | 2010-06-01 | 2014-05-28 | 信越化学工業株式会社 | 高分子化合物、化学増幅ポジ型レジスト材料、及びパターン形成方法 |
JP5608009B2 (ja) | 2010-08-12 | 2014-10-15 | 大阪有機化学工業株式会社 | ホモアダマンタン誘導体、その製造方法及びフォトレジスト組成物 |
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JP5785754B2 (ja) * | 2011-03-30 | 2015-09-30 | 富士フイルム株式会社 | パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法 |
TWI525066B (zh) | 2011-04-13 | 2016-03-11 | 住友化學股份有限公司 | 鹽、光阻組成物及製備光阻圖案之方法 |
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