WO2003006413A1 - Procede de production de derives fluores du norbornene - Google Patents

Procede de production de derives fluores du norbornene Download PDF

Info

Publication number
WO2003006413A1
WO2003006413A1 PCT/JP2002/007112 JP0207112W WO03006413A1 WO 2003006413 A1 WO2003006413 A1 WO 2003006413A1 JP 0207112 W JP0207112 W JP 0207112W WO 03006413 A1 WO03006413 A1 WO 03006413A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
structural unit
fluorine
alkyl group
carbon atoms
Prior art date
Application number
PCT/JP2002/007112
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Takayuki Araki
Takuji Ishikawa
Takuji Kume
Akinori Yamamoto
Original Assignee
Daikin Industries, Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries, Ltd. filed Critical Daikin Industries, Ltd.
Priority to KR1020047000288A priority Critical patent/KR100873251B1/ko
Priority to JP2003512187A priority patent/JP4186819B2/ja
Priority to EP02746012.0A priority patent/EP1415974B1/en
Publication of WO2003006413A1 publication Critical patent/WO2003006413A1/ja
Priority to US10/753,529 priority patent/US7186773B2/en
Priority to US11/649,265 priority patent/US7649118B2/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/61—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups
    • C07C45/67—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
    • C07C45/68—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • G03F7/0395—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition the macromolecular compound having a backbone with alicyclic moieties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/64—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by simultaneous introduction of -OH groups and halogens
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C33/00—Unsaturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C33/40—Halogenated unsaturated alcohols
    • C07C33/44—Halogenated unsaturated alcohols containing rings other than six-membered aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00—Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/30—Compounds having groups
    • C07C43/313—Compounds having groups containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/45—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by condensation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C49/00—Ketones; Ketenes; Dimeric ketenes; Ketonic chelates
    • C07C49/527—Unsaturated compounds containing keto groups bound to rings other than six-membered aromatic rings
    • C07C49/567—Unsaturated compounds containing keto groups bound to rings other than six-membered aromatic rings containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C61/00—Compounds having carboxyl groups bound to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings
    • C07C61/16—Unsaturated compounds
    • C07C61/28—Unsaturated compounds polycyclic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/96—Esters of carbonic or haloformic acids
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/0046—Photosensitive materials with perfluoro compounds, e.g. for dry lithography
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G03F7/0382—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable the macromolecular compound being present in a chemically amplified negative photoresist composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2602/00—Systems containing two condensed rings
    • C07C2602/36—Systems containing two condensed rings the rings having more than two atoms in common
    • C07C2602/42—Systems containing two condensed rings the rings having more than two atoms in common the bicyclo ring system containing seven carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00—Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/56—Ring systems containing bridged rings
    • C07C2603/86—Ring systems containing bridged rings containing four rings

Definitions

  • the present invention relates to a novel norportene derivative, a fluoropolymer obtained by copolymerizing the norportene derivative, and a chemically amplified photoresist composition having excellent transparency and improved dry etching resistance.
  • a chemically amplified resist is a resin that has a dissolution inhibiting effect by introducing a substituent that can be deprotected by the action of an acid into a resin that is soluble in an alkaline developer, and a photo-, electron-
  • An energy-sensitive composition comprising a compound that generates an acid upon irradiation with an energy ray such as a ray (hereinafter referred to as a photoacid generator).
  • a photoacid generator an energy-sensitive composition comprising a compound that generates an acid upon irradiation with an energy ray such as a ray.
  • PEB post exposure bake
  • the exposed portion becomes alkali-soluble, and a positive resist pattern is obtained by treating with an alkali developing solution.
  • the acid acts as a catalyst and exerts its effect in a very small amount.
  • the action of the acid is activated by PEB, and the chemical reaction is promoted in a chain reaction, and the sensitivity is improved.
  • Examples of conventional resins used in such chemically amplified resists include those in which some or all of the hydroxyl groups of a phenolic resin are protected with a protecting group such as acetal-ketal (KrF resist), methacrylic acid-based resins.
  • Examples include resins in which an acid-dissociable ester group is introduced into a carboxyl group of a resin (ArF resist).
  • a norpolene derivative is described and a halogen-substituted norpolene is described.
  • a fluorine-substituted norpolene is described.
  • a norpolenene derivative containing 1 C (Rf) (Rf ′) OH or 1 C (Rf) (Rf ′) O-Rb is described.
  • octylogen-substituted norpolenenes specifically, those substituted with fluorine, those in which one molecule is simultaneously substituted with a fluorine atom and the above-mentioned acid-reactive group, those further substituted in a specific position, etc. There is no description of specific examples or specific examples.
  • Katsuyama et al. Of Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. have proposed a method of forming a padan using exposure light having a wavelength of 1 nm to 180 nm using a resist material containing a halogen atom or the like (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-2000). 321774, published November 24, 2000).
  • a methacrylic resin having a structural unit of a methacrylic acid ester having one CH 2 CF 3 group or —CH (CF 3 ) 2 group in a side chain is described as a resist base resin containing a halogen atom. Yes, those having a fluorine atom in the main chain are not described.
  • a first object of the present invention is to provide a novel fluorine-containing norportene derivative and a method for producing the same.
  • a second object of the present invention is to provide a novel fluorine-containing polymer obtained by copolymerizing the novel fluorine-containing norportene derivative.
  • a third object comprises a fluorinated norbornene type fluorine-containing polymer and a photoacid generator having an acid reactive group, a photoresist composition chemically amplified available patterning process of which a light source an F 2 laser To provide things. Disclosure of the invention
  • the present inventors have conducted intensive studies to achieve such an object, and as a result, have found a novel fluorinated norportene derivative and a fluorinated polymer obtained by copolymerizing the derivative, and are also useful as a resist polymer. I found that. That is, the present invention provides the following formula (1):
  • R f 1 , R 1 , and n 2 are the same as described above); Y, R, n, m, and n 1 are the same as those described above. Related to manufacturing method.
  • R f 1 is a fluorine-containing alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond;
  • R 4 , R 5 , and R 6 are the same or different, and have 1 to 10 carbon atoms.
  • R 2 is an alkyl group of 5 to several atoms;
  • X 5 represents a halogen atom; 1 3 11 or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms;
  • R f 1 is a fluorine-containing alkyl having 1 to 10 carbon atoms
  • R 1 is a divalent organic group;
  • n2 is 0 or 1);
  • Y is the same or different; H, F, C
  • R f 2 R f 2 R f 2 R f 2 Wherein R f 2 , R f 1 and R 3 are the same as described above; R 1 is a divalent organic group; n 2 is 0 or 1); Y, R, n, m and n 1 are the same as described above.
  • the present invention also relates to a method for producing a fluorinated norponene derivative having a fluorinated tertiary alcohol structure represented by the formula:
  • the present invention also relates to the following novel norponene derivatives.
  • R f 3 is a fluorine-containing alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond
  • Y is the same or different, and H, F, C 1, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorinated alkyl group which may contain an ether bond having 1 to 10 carbon atoms
  • R is the same or different, and H or an alkyl having 1 to 10 carbon atoms
  • n is an integer of 0 to 5
  • m is an integer of 1 to 5
  • a norbornene derivative having a fluorinated ketone structure represented by the following formula:
  • Equation (6)
  • R f 3 is a fluorine-containing alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond
  • Y is the same or different, and H, F, C and An alkyl group or a fluorinated alkyl group optionally containing an ether bond having 1 to 10 carbon atoms
  • R is the same or different, H or carbon; an alkyl group of L0; n is an integer of 0 to 5; Is 5), or the formula (7
  • R f 3 is a fluorine-containing alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an ether bond.
  • a fluorine-containing alkyl group having a bond Y is the same or different and H, F, Cl, a C1-C10 alkyl group or a C1-C10 ether-containing alkyl group which may contain an ether bond;
  • R is the same or different and H or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
  • n is an integer of 0 to 5;
  • m is a norpolenene derivative having a fluorine-containing ketone structure represented by 4).
  • Equation (8)
  • R f 4 and R f 5 are the same or different, and are a fluorine-containing alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond);
  • Y is the same or different, and H and F , Cl, a C1-C10 alkyl group or a C1-C10 fluorinated alkyl group which may contain an ether bond;
  • R is the same or different, and H or a C1-C10 alkyl group;
  • n is an integer from 0 to 5;
  • R f 4 and R f 5 are the same or different, and are a fluorine-containing alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond;
  • Y is the same or different; H, F, C l, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorinated alkyl group optionally having an ether bond having 1 to 10 carbon atoms;
  • R is the same or different; H or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
  • n is A norpolenene derivative having a fluorinated alcohol structure represented by the following formula: In the derivative represented by the formula (9) or (10), a compound in which at least one of the substituents Y is F or a fluorinated alkyl group which may contain an ether bond having 1 to 10 carbon atoms is preferable.
  • R f 4 and R f 5 are the same or different and each is a fluorine-containing alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond;
  • Y is the same or different;
  • R is the same or different; H or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
  • n is A norpolenene derivative having a fluorinated alcohol structure represented by the following formula: Equation (12):
  • R f 4 and R f 5 are the same or different, and a fluorine-containing alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond; Y 1 , Y 2 , and Y 3 are the same or different.
  • H, F, Cl an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorinated alkyl group which may contain an ether bond having 1 to 10 carbon atoms; R is the same or different; N is an integer of 0 to 5, provided that at least one of ⁇ 2 and ⁇ 3 is F or a fluorinated alkyl group which may contain an ether bond having 1 to 10 carbon atoms.
  • the present invention also relates to a novel fluorinated polymer obtained by copolymerizing the novel fluorinated norporene derivative represented by any one of formulas (5) to (12).
  • Ml is a novel fluorinated norpolene derivative represented by the formula (5) to (12) and a fluorinated norpoleneene represented by the formula (5) to (12)
  • Derivative A structural unit derived from at least one selected from a norponene derivative having a protected acid-reactive functional group Q 1 that protects a hydroxyl group; and M 2 is an ethylenic monomer having 2 or 3 carbon atoms.
  • a structural unit obtained from a fluorine-containing monomer containing at least one fluorine atom; N is a structural unit derived from a monomer copolymerizable with the structural units M 1 and M 2) A polymer having a ring structure in the main chain, having a number average molecular weight of 1 to 99 mol% of the structural unit Ml, 1 to 99 mol% of the structural unit M 2, and 0 to 98 mol% of the structural unit N. 50,000 to 100,000 fluoropolymers.
  • M1 / M2 100 mol%
  • M1 / M2 is preferably 1Z99 to 70/30 mol% ratio, and more preferably 30/70 to 70/30 mol% ratio.
  • the structural unit M2 was obtained from at least one monomer selected from the group consisting of tetrafluoroethylene, cyclotrifluoroethylene, vinylidene fluoride and vinyl fluoride. It is preferably a structural unit, particularly a structural unit obtained from tetrafluoroethylene or chlorofluoroethylene.
  • the present invention also provides
  • a composition comprising:
  • the fluorine-containing polymer (A) having an acid-reactive group is represented by the formula (14):
  • Mla is a norpolenene derivative having a fluorine-containing alcohol structure represented by the above formulas (8) to (12) and / or the above formula (8 )
  • M 2 is an ethylenic monomer having 2 or 3 carbon atoms and is obtained from a fluorine-containing monomer containing at least one fluorine atom.
  • N is a structural unit derived from a monomer copolymerizable with the structural units Mla and M2), and a chemically amplified photoresist composition which is a fluoropolymer represented by the following formula:
  • the fluorine-containing polymer (A) has the formula (14) 12:
  • Mla-1 is one of the above formulas (8) to (12)
  • Mla-2 is a structure derived from at least one selected from the above-mentioned norponene derivatives having a protective acid-reactive functional group.
  • fluoropolymer ( ⁇ ) is represented by the following formula (14):
  • the structural unit M 2 is the same as in the formula (14),
  • the structural unit Mla-3 is a norpolenene derivative of the formulas (8) to (12) and a formula (8) structural units derived from at least one selected from the group consisting of a protected acid-reactive functional group-containing norponene derivative in which the hydroxyl group of the norponene derivative of (12) is protected with a protective acid-reactive functional group;
  • the structural unit N 2 is composed of a cyclic aliphatic unsaturated hydrocarbon copolymerizable with the monomers constituting the structural units M 1a-3, M 2 and N, and further comprises a COOH group or an acid.
  • the structural unit N is represented by (Mla-3) + M2, which is a structural unit derived from a monomer copolymerizable with the monomers constituting the structural units Mla-3, M2, and N2.
  • + N 2 100 mol%
  • ⁇ (Ml a—3) + N 2 ⁇ / M 2 70/30 to 30/70 mol%
  • the structural unit Ml—3 is 1 to 98 mol%
  • the structural unit N2 may be a structural unit derived from a norpolene derivative having a CO ⁇ H group or an acid-dissociable functional group capable of being converted to a hydroxyl group by an acid.
  • the norponene derivative having an acid-dissociable functional group that can be converted to a lipoxyl group with a COOH group or an acid is represented by the formula:
  • A, B and C are H, F, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R is a divalent carbon dioxide having 1 to 20 carbon atoms
  • Group a C 1-20 fluorinated alkylene group or a C 2-100
  • a fluorine-containing alkylene group having a ether bond a is 0 or an integer of 1 to 3
  • b is 0 or 1
  • COOQ 1 is a C ⁇ H group or an acid-dissociable functional group which can be converted into a carboxyl group with an acid.
  • any one of A to C is a fluorine atom or a fluorine-containing alkyl group.
  • fluorine-containing polymer (A) is represented by the formula (14) -4:
  • the structural units Mla-1 and M2 are the same as in Formula (14) 1-2.
  • the structural unit N 2 — 1 is of the formula:
  • COOQ 1 is an acid-dissociable functional group that can be converted to a carboxyl group with an acid
  • A, B, C, R, a, and b are the same as those described above).
  • the structural unit M2 is obtained from at least one monomer selected from the group consisting of tetrafluoroethylene, chlorofluoroethylene, vinylidene fluoride, and pinyl fluoride.
  • the structural unit is a structural unit obtained from tetrafluoroethylene or chlorotrifluoroethylene.
  • a composition comprising:
  • the fluorine-containing polymer (A) is represented by the formula (14) -1:
  • the structural unit Mla is represented by the following formula (15):
  • R f 7 (R f 6, R f 7 are the same or different, a fluorine-containing alkyl group having a fluorinated Al Kill group or an ether bond having 1 to 10 carbon atoms;? 2 7 ⁇ 1 Motoma others that the action of acid Y is the same or different and is H, F, Cl, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a carbon number:!
  • the structural unit M2 is a structural unit derived from a monomer having 2 or 3 carbon atoms and having at least one fluorine atom,
  • the structural unit N is a structural unit derived from a monomer copolymerizable with the structural units Mla and M2)
  • M a + M 2 100 mol%
  • M la / M 2 1 / 99-70 / 30 mol% ratio
  • structural unit M 1a is 1-99 mol%
  • structural unit N structural unit The present invention also relates to a chemically amplified photoresist composition which is a fluoropolymer having a number average molecular weight of 500 to 1,000,000 containing 1 to 99 mol% of M2 and 0 to 98 mol% of a structural unit N.
  • At least one of the substituents Y represented by the formula (15) may be F or a fluorine-containing alkyl which may have an ether bond having 1 to 10 carbon atoms.
  • the structural unit Mla may be a group represented by the formula (16):
  • R f 6 and R f 7 are the same or different and each have a fluorine-containing alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond; ⁇ 7 is obtained by reacting with a ⁇ 11 group or an acid.
  • a group which dissociates into an OH group; Y ⁇ ⁇ 3 may be the same or different and may contain H, F, Cl, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an ether bond having 1 to 10 carbon atoms.
  • a fluorinated alkyl group; R is the same or different, H or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and n is an integer of 0 to 5).
  • the formula (16) Y ⁇ 2 is ⁇ described, Upsilon 3 that is F or CF 3, also the fluorine-containing polymer (A
  • YY 2 in the formula (16) is F and Y 3 is F or CF 3 .
  • R f 6 and R f 7 may be CF 3 ,
  • the structural unit M 2 of the fluorine-containing polymer (A) is a structural unit obtained from at least one monomer selected from the group consisting of tetrafluoroethylene and chlorofluoroethylene. Is preferred.
  • the norponene derivative having a high acidity group can be solubilized in alkaline aqueous solution (resist developer) due to its high acidity, and its functional group is in the ultraviolet region (especially in the short wavelength region). Because of its characteristics such as high transparency and high dry etching resistance of the norpolpolene skeleton itself, it must be used as a part of the structural unit of resist polymer (especially resist for F 2 laser). ing.
  • Known methods for obtaining a norponene compound having a group include:
  • Synthesis itself requires a multi-step process and is not very productive.
  • the present inventors have developed a norpolenene skeleton
  • a method for introducing a group is to provide a high-yield and inexpensive method.
  • the production method of the present invention is represented by the formula (1):
  • R f R n 2 is the same as described above; Y, R, n, m, and n 1 are the same as those described above], or a norpolenene derivative having a carboxylic acid ester or an acid halide represented by the following formula: 3):
  • R 3 is H or a hydrocarbon group, and R f 2 is the same as described above).
  • the present invention provides a method for producing the various fluorine-containing norportenes described in (1).
  • the first of the production method of the present invention is the formula (1)
  • the present invention relates to a method for producing a novel fluorine-containing norportene derivative having a fluorine-containing ketone structure represented by the formula:
  • R f 1 -C- group can be introduced, and a new norpolenene compound can be obtained.
  • Examples of the raw material norpolene derivative of the formula (1) include OCH,
  • Ketone structure corresponding to a fluoroalkyl (R f 1 ) agent which reacts with a norpolenene derivative corresponding to the above-mentioned raw material used by the production method of the present invention
  • R f 1 -C- can be introduced.
  • X is selected from alkyl esters, specifically —COOCH 3 , one CO ⁇ C 2 H 5 , —COOC (CH 3 ) 3, etc .; and acid halides, such as one COF, —COCl, one COBr It is the choice.
  • X may be one, or the same or different X may be bonded to a plurality in the norpolenene skeleton.
  • Y may be substituted with H or F, Cl, an alkyl group, a fluorinated alkyl group, etc., and particularly, those substituted with F or a fluorinated alkyl group improve transparency when used for a resist. It is preferable in that it can be performed.
  • Preferred specific examples of the norponene derivative used as the raw material are OOCH.
  • the second of the production method of the present invention is the formula (3)
  • the present invention relates to a method for producing a fluorinated norportene derivative having a fluorinated tertiary alcohol structure represented by the formula:
  • X 3 is a site having a ketone structure.
  • Y is selected from H and the aforementioned substituent Y, and the same as the preferable examples of the aforementioned Y are preferable.
  • Preferred specific examples of the derivative used as a raw material include a fluorine-containing ketone structure.
  • the derivative having R f 1 -C- those similar to the norpolenene derivative having a fluorinated ketone structure obtained by the above-mentioned production method are preferably selected.
  • a norbornene having a carboxylic acid ester group or an acid halide shown in the above formula (1) is reacted with at least 2 equivalents of a fluoroalkylating agent for each functional group X. It can also be done.
  • the fluoroalkylating agent to be reacted with the norpolenene derivative as a raw material is generally selected from organometallic compounds having a fluoroalkyl group.
  • R i ⁇ X (or R f 2 ] ⁇ 1 : ⁇ ) or R f iM 2 (or R f 2 M 2 ) (where M 1 is an alkaline earth metal, M 2 is an alkali metal, and X is Halogen atom, R ⁇ 1 is Furuoroarukiru group), specifically, R f iMg I, R f x MgB r, R f x Zn I, R f x ZnB r, R f 2 Mg I, R f 2 MgB r , R f 2 Zn I, R f 2 ZnB r, R f X L i, etc.
  • R f 2 L i is Agerare, more particularly, C 2 F 5 MgB r, C 2 F 5 Mg I, C 4 F 9 Mg I, C 4 F 9 MgB r, C 2 F 5 L i, C 4 F 9 L i, CF 3 Zn I, C 2 F 5 Zn l, such as C 4 F 9 Zn I are preferably mentioned.
  • an aprotic solvent is generally used. It is preferable to use a polar solvent, a cyclic or acyclic ether solvent as a reaction solvent.
  • tetrahydrofuran, dioxane, monoglyme, diglyme, triglyme, tetraglyme, methyl-t-butyl ether, acetonitrile, benzonitrile, sulfolane, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, etc. are preferred.
  • the reaction temperature and the reaction time vary depending on the type of the raw material norpolene compound and the fluorine-containing alkylating agent, and are appropriately selected, but are preferably from 180 ° C to 1012 Ot, particularly + 10T or less, especially 11 or less.
  • the reaction is preferably performed at a low temperature.
  • the reaction time is preferably from 10 minutes to 100 hours, more preferably from 30 minutes to 10 hours.
  • the target norpolene derivative having a fluorinated tertiary alcohol structure and the norpolene derivative having a fluorinated tertiary alcohol structure can be obtained by reacting with a protonic acid.
  • Hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and the like are preferable as the protonic acid to be acted on, and it is generally preferable to act on in the form of an aqueous solution, and the concentration thereof is not limited.
  • methanol When reacting with a protonic acid, methanol, ethanol, isopropano Alcohols such as alcohol may be used as the solvent.
  • the second preferred as the fluoroalkylating agent is the fluoroalkylating agent
  • R f 1 is selected from fluorine-containing alkyl group having a fluorine-containing alkyl group or an ether bond having 1 to 10 carbon atoms.
  • the fluoroalkyl group is obtained by substituting some or all of the hydrogen atoms of an alkyl group or an alkyl group containing an ether bond with a fluorine atom, but may partially contain another halogen atom such as C 1 or Br. Above all, perfluoroalkyl groups and perfluoroalkyl groups having an ether bond can impart more transparency to norpornene and polymers using the same.
  • CF 3 is preferred in terms of good reactivity.
  • R 4 , R 5 and R 6 are generally selected from hydrocarbons having 1 to 10 carbon atoms, but usually
  • CH 3 is preferred because of its good reactivity.
  • CF 3 S 4CH 3 ) 3 is a preferred example.
  • reaction of the norbornene compound of the formula (1) or the formula (3) of the present invention with the trimethylsilyl compound is carried out by starting the raw material norpolene and the functional group contained therein.
  • the solvent used is generally an aprotic polar solvent, a cyclic or acyclic ether solvent, a hydrocarbon solvent, a fluorine solvent, or the like as a reaction solvent. preferable.
  • the reaction temperature and the reaction time vary depending on the type of the raw material norpolene compound or fluoroalkylating agent, and are appropriately selected, but are preferably 180: to +120, and particularly preferably from 10 ° C to room temperature. It is preferred to react at low temperature (particularly +10 or less).
  • the reaction time is preferably from 10 minutes to 100 hours, more preferably from 30 minutes to 10 hours.
  • the target norpolene derivative having a fluorinated tertiary alcohol structure and the norpolene derivative having a fluorinated tertiary alcohol structure can be obtained by reacting with a protonic acid.
  • the protonic acid to be acted on is preferably hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid or the like. In general, it is preferably acted on in the form of an aqueous solution, and its concentration is not limited.
  • an alcohol such as methanol, ethanol, or isopropanol may be used as a solvent.
  • the compounds represented by the formulas (5) to (12) are novel compounds.
  • the first of the norponene derivatives of the present invention is:
  • R f 3 is a fluorine-containing alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond
  • Y is the same or different, H, F, C
  • R f 3 -C- may have one or more fluorinated ketone moieties
  • R f 3 is a fluorine-containing alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond; Y is the same or different; H, F, Cl, 1 to 10 carbon atoms) R is the same or different, and H or an alkyl group of carbon to 10; n is an integer of 0 to 5; m is 5 ), Or the expression (7
  • R f 3 is a fluorine-containing alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond; Y is the same or different; H, F, C1, alkyl having 1 to 10 carbon atoms) Contains a group or ether bond with 1 to 10 carbon atoms R is the same or different and H or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; n is an integer of 0 to 5; m is a fluorine-containing ketone structure represented by 4) Norpolene derivatives.
  • Y is H, F, C1, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a fluorinated alkyl group or a fluorinated alkyl group containing an ether bond having 1 to 10 carbon atoms, and especially F, a fluorinated alkyl group, an ether A fluorine-containing alkyl group containing a bond is preferred because transparency is improved when used for a resist.
  • equation (17) For example, equation (17):
  • ⁇ 1 , ⁇ 2 , and ⁇ 3 are the same or different, and all contain H, F, Cl, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an ether bond having 1 to 10 carbon atoms.
  • a fluorine-containing alkyl group; R f 3 , R, and n are the same as those described above).
  • YY 2 is preferably H, Y 3 is F or CF 3 , and Y 1 Y 2 is preferably F and Y 3 is preferably F or CF 3 .
  • norbornene derivative having a fluorinated ketone structure of the present invention include:
  • R f 3 is a fluorine-containing alkyl group having a fluorine-containing alkyl group or an ether bond having 1 to 10 carbon atoms To be elected.
  • R f 3 is obtained by substituting a part or all of the hydrogen atoms of an alkyl group or an alkyl group containing a ether bond with a fluorine atom, but partially including halogen atoms other than F, such as Cl and Br. You may go out.
  • a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkyl group having an ether bond is preferable in terms of imparting transparency.
  • a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkyl group having an ether bond is preferable in terms of imparting transparency.
  • F c i like F c can be mentioned preferably, either et preferred among them CF 3 points to particularly improved transparency.
  • ketone structure hydrates under acidic conditions, OH
  • the second of the norponene derivatives of the present invention is:
  • Z 4 is the same or different, and both are R f 4 -C-OH
  • f 4 is the same or different, and is a fluorine-containing alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond;
  • R 3 is H or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms);
  • Y is the same or different, H, F, Cl, An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorinated alkyl group optionally having an ether bond having 1 to 10 carbon atoms;
  • R is the same or different, and H or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
  • m is an integer of 1 to 5;
  • Site Z 4 of the fluorine-containing alcohol may have one or more, but generally 1 or those two linked is preferable.
  • first link may be one or more, but generally 1 or those two linked is preferable.
  • Y is selected from the above-mentioned norponene derivatives having a ketone structure, and is particularly preferably F, a fluorinated alkyl group, or a fluorinated alkyl group having an ether bond, When used as a resist, it is preferable because transparency can be improved.
  • equation (18) For example, equation (18):
  • ⁇ 1 , ⁇ 2 , and ⁇ ⁇ 3 are the same or different, and each may have H, F, CI, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an ether bond having 1 to 10 carbon atoms. fluorine-containing alkyl group, R f 4, R 3, norbornene derivatives R and n are shown with the same) and the preferred.
  • Y Upsilon 2 is at Eta
  • Upsilon 3 that is F or CF 3
  • Y Upsilon 2 is in F
  • Upsilon 3 is arbitrary preferred that F or CF 3.
  • norponene derivative having a fluorinated alcohol structure of the present invention include, for example,
  • R f 4 in the norbornene derivatives having the site of the fluorine-containing alcohol is selected from those similar to R f 3 shown in norbornene derivative having a fluorine-containing ketone structure described above, the R f 3 is also favorable examples Similar ones are preferred.
  • R 3 is selected from H or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, for example, an alkyl group or an aryl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may contain an ether bond.
  • a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms for example, an alkyl group or an aryl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may contain an ether bond.
  • the third of the norponene derivatives of the present invention is:
  • the site Z 5 of the fluorinated tertiary alcohols may have one or more, is preferably one bound among them one or two.
  • R f 4 and R f 5 are the same or different and each is a fluorine-containing alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond;
  • Y is the same or different;
  • R is the same or different; H or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
  • n is A norpolenene derivative having a fluorinated tertiary alcohol structure represented by the following formula:
  • R f 4 and R f 5 are the same or different, and a fluorine-containing alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond;
  • Y is the same H or F, C1, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorinated alkyl group optionally having an ether bond having 1 to 10 carbon atoms;
  • R is the same or different, and H or carbon number
  • the functional group Y in these fluorinated tertiary alcohol-containing norpolpolene derivatives is H, F, Cl, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a fluorinated alkyl group, or an ether bond having 1 to 10 carbon atoms.
  • a fluorine-containing alkyl group containing an F, a fluorine-containing alkyl group, or an ether bond in particular, from the viewpoint of improving transparency when used for a resist.
  • at least one Y is those of F or CF 3.
  • Rf 4 and Rf 5 are the same or different, and are a fluorine-containing alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond;
  • Y 1 , Y 2 , and Y 3 are the same or different , H, F, Cl, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorinated alkyl group which may contain an ether bond having 1 to 10 carbon atoms;
  • R is the same or different, and H or 1 N is an integer of 0 to 5, provided that at least one of ⁇ 2 and ⁇ 3 is F or a fluorinated alkyl which may contain an ether bond having 1 to 10 carbon atoms.
  • a norpolenene derivative having a fluorine-containing alcohol structure represented by the following formula:
  • Y 1 Y 2 is H
  • Y 3 is F or CF 3
  • Y 1 , Y 2 is F
  • Y 3 is F or CF 3 Is preferred because transparency can be further improved.
  • R f 4, R f 5 may be made also different the same, selected from a fluorine-containing alkyl group having a fluorine-containing alkyl group or an ether bond of one to 10 carbon atoms.
  • R f 4 and R f 5 are alkyl groups or alkyl groups containing an ether bond, in which some or all of the hydrogen atoms have been replaced with fluorine atoms, but some of which are C atoms or halogen atoms other than F, such as Br. May be included.
  • a perfluoroalkyl group and a perfluoroalkyl group having an ether bond are preferable in that the acidity of the OH group can be increased and transparency can be imparted.
  • CF One C 2 1 5 C 4 F 9 - F 7 OC F-
  • CF 3 such as i CF 3 can be mentioned preferable, CF 3 Do et preferable that improved particularly transparency.
  • Novel Noruporu Nene derivatives having a fluorine-containing tertiary alcohol structure of these examples, particularly those in norbornene skeleton containing F in terms give high transparency polymeric one, also, R f 4, the effect of R f 5
  • the OH group has high acidity, and can impart solubility to the polymer in an alkaline aqueous solution (such as a developing solution for resist). Further, the dry etching resistance of the polymer can be enhanced by the effect of the norpolenene skeleton. In this respect, it is useful as a raw material monomer of a polymer for a resist (particularly, an F 2 resist).
  • a protective acid that reacts with an acid to form a hydroxyl group by reacting with an acid at the hydroxyl group of the aforementioned norpolenene derivative having a fluorinated alcohol structure
  • a norponene derivative having a functional group It is preferable to use a norponene derivative having a functional group. Specifically, a structure was replaced with norbornene induction member protecting acid-reactive functional Kiichi OQ 1 to ⁇ _H group having a fluorine-containing alcohol structure described above, preferred of norbornene derivatives having fluoroalcohol structure described above examples and in what similar, replaces the OH group in one OQ 1 groups are preferred examples.
  • These norpolene derivatives having a protective acid-reactive functional group are also novel compounds not described in the literature.
  • they are 110 C (CH 3 ) 3 ⁇ CH, ⁇ CH, and ⁇ CH. ⁇ C 2 H 5 .
  • Ml is a protected acid-reactive functional group in which the hydroxyl group of the fluorinated norbornene derivative represented by the formula (5) to (12) or the fluorinated norbornene derivative represented by the formula (5) to (12) is protected.
  • M2 is an ethylenic monomer having 2 or 3 carbon atoms, and can provide at least one fluorine atom to the main chain
  • N is a structural unit derived from a monomer copolymerizable with the structural units Ml and M2), a polymer having a ring structure in the polymer main chain, A fluorine-containing polymer having a number average molecular weight of 500 to 1,000,000 containing 1 to 99 mol% of the structural unit Ml, 1 to 99 mol% of the structural unit M2, and 0 to 98 mol% of the structural unit N will be described.
  • the new fluorine-containing It is a structural unit derived from it.
  • the fluorine-containing ethylenic monomer of the structural unit M2 is an ethylenic monomer having 2 or 3 carbon atoms, and a monomer containing at least one fluorine atom is copolymerizable. preferable.
  • tetrafluoroethylene black trifluoroethylene
  • vinylidene fluoride hexafluoropropylene
  • biel fluoride a fluoride
  • tetrafluoroethylene black trifluoroethylene
  • Roethylene is preferred.
  • Ml + M2 100 mol%
  • Ml / M2 is preferably in a ratio of 1/99 to 70/30 mol%, more preferably in a ratio of 30/70 to 70/30 mol%.
  • the structural unit N is an optional component and is not particularly limited as long as it is a structural unit derived from a monomer copolymerizable with the structural units Ml and M2, and is appropriately determined according to the required characteristics of the intended fluorine-containing polymer. You just have to choose.
  • CH 2 CXCOOH
  • CH 2 CXCOOCH 2 CHCH 2
  • CH 2 CFC-OCH 2 CF 2 ( ⁇ CF 2 CF 2 ),
  • CH 2 CHCH 2 C 1
  • CH 2 CHCH 2 OH
  • CH 2 CHCH 2 C ⁇ OH
  • CH 2 CHCH 2 Br, etc.
  • a structural unit derived from a norponene derivative other than the structural unit (Ml) described above is preferable. Specifically,
  • A, B, C and D are H, F, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and m is an integer of 0 to 3.
  • a to D Any one of which contains a fluorine atom
  • A, B, C, and D are H, F, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorinated alkyl group
  • the molecular weight of the fluorinated polymer of the formula (13) can be selected from the range of 500 to 1,000,000 in terms of the number average molecular weight according to the use, purpose and mode of use, but is preferably 1000 to 700,000, more preferably 2,000 to 50,000.
  • a molecular weight that is about 0 and too low tends to result in insufficient heat resistance and mechanical properties of the resulting polymer film, and a molecular weight that is too high tends to be disadvantageous in terms of processability.
  • an excessively high molecular weight is disadvantageous in film-forming properties, and is preferably 20000 or less, particularly preferably 100000 or less.
  • a novel fluorine-containing norponene derivative Ml of the present invention As a method for obtaining the fluorine-containing polymer of the formula (13) of the present invention, a novel fluorine-containing norponene derivative Ml of the present invention, a fluorine-containing ethylenic monomer M2 and, if necessary, a simple substance corresponding to the optional component N It is obtained by copolymerizing the monomer by a known method.
  • a radical polymerization method, an anion polymerization method, a cationic polymerization method, or the like can be used.
  • the following monomers for obtaining the polymer of the present invention have good radical polymerizability, and further have a quality such as composition and molecular weight.
  • the radical polymerization method is preferably used because it is easy to control the reaction and the industrialization is slow. That is, the means for initiating the polymerization is not particularly limited as long as it proceeds radically, but is initiated by, for example, an organic or inorganic radical polymerization initiator, heat, light or ionizing radiation.
  • an organic or inorganic radical polymerization initiator heat, light or ionizing radiation.
  • the molecular weight is controlled by the concentration of the monomer used for the polymerization, the concentration of the polymerization initiator, the concentration of the chain transfer agent, the polymerization temperature, and the like.
  • the composition of the produced copolymer can be controlled by the charged monomer.
  • Preferred examples of the fluorine-containing polymer of the formula (13) include the following.
  • (I)-(Ml) -one (M2) -copolymer wherein the structural unit M2 is a structural unit derived from TFE or CTFE, and the structural unit Ml is a fluorinated alcohol represented by the above formula (15)
  • a structural unit derived from a norbornene derivative having a structure wherein the structural unit M2 is 30 to 70 mol%, preferably 40 to 65 mol%, and the structural unit M1 is 30 to 70 mol%, preferably 35 to 60 mol% % Of the fluorine-containing copolymer.
  • This fluorinated copolymer is preferred because of its high transparency and excellent dry etching resistance.
  • a particularly preferred example is the formula (13) -1:
  • the structural unit M2 is the same as in formula (13);
  • Structural unit M1-1 is a structural unit derived from a norpolenene derivative having a fluorinated alcohol structure represented by the above formulas (8) to (12);
  • Structural units the structural unit ML- 2 is derived from a norbornene derivative having the formula (8) to protect the acid-reactive functional Kiichi OQ 1 with a protected hydroxyl group of the norbornene derivatives having fluoroalcohol structure (12);
  • the OH group in the inside is preferable because the adhesion to a substrate such as a silicon wafer and the wettability to a developing solution are improved.
  • Structural unit M 2 is tetrafluoroethylene or Structural units derived from len are preferred.
  • This fluorinated copolymer is preferred because the amount of the functional group contained in the structural unit M1 can be adjusted without lowering the dry etching resistance.
  • the structural unit N3 is preferably selected from the norpolenene derivatives exemplified above.
  • the structural unit M2 is preferably a structural unit derived from tetrafluoroethylene or chlorotrifluoroethylene.
  • (III)-(Ml)-(M2) one (N1) one copolymer wherein the structural unit M2 is the same as in the formula (13), and the structural unit Ml is represented by the above formulas (8) to (1 2 ) is a structural unit derived from a norbornene derivative having a fluorine-containing alcohol structure, the structural unit N1 is ethylenic single having an acid-dissociable functional group C OOQ 1 which changes the force Lupo hexyl group by the action of COOH group or an acid
  • a structural unit derived from a monomer selected from monomers including a structural unit M2 of 10 to 60 mol%, a structural unit Ml of 1 to 50 mol%, and a structural unit N1 of 5 to 70 mol%. Fluorine copolymer.
  • This fluorinated copolymer is preferred in that the solubility of the fluorinated polymer in a developer can be improved, and high sensitivity and high resolution can be achieved.
  • the structural unit N1 contains a fluorine atom, and more specifically, a chemical unit.
  • a fluorinated acryl-based monomer having a functional group C OOQ 1 a fluorinated acryl-based monomer, a fluorinated styrene-based monomer, Structural units derived from monomers having a fluoroalkyl group, such as N1-1 or N1-2 described below, are preferred because transparency can be further improved.
  • the structural unit M2 is the same as in equation (13),
  • Structural unit Ml-3 is a protected acid-reactive functional group that protects a hydroxyl group of a norpolpolene derivative represented by any of formulas (5) to (12) and a fluorine-containing norpollene derivative represented by formulas (5) to (12).
  • Structural unit N2 is a cyclic aliphatic unsaturated hydrocarbon that can be copolymerized with the monomers that constitute structural units M1-3, M2, and N. Acid-dissociable functional group that can be converted to a ropoxyl group _C ⁇ A structural unit derived from a cyclic aliphatic unsaturated hydrocarbon having OQ 1 ,
  • ⁇ (Ml-3) + N2 ⁇ / M2 is 70Z3 0-30 / 70 mol% ratio
  • structural unit Ml-3 is 1-98 mol%
  • structural unit M2 is: ⁇ 98 mol%
  • structural unit N2 ! Fluorine-containing polymer containing from 0 to 98 mol% and from 0 to 97 mol% of structural unit N.
  • This fluorinated copolymer can improve the solubility of the fluorinated polymer in a developer, and can achieve high sensitivity and high resolution. It is preferable in that it can be improved.
  • the structural unit N2 is an acid dissociable group that changes to a hydroxyl group by the action of a COOH group or an acid. Structural units derived from a norponene derivative having Q 1 are preferable,
  • a norponene derivative containing a fluorine atom or a fluorine-containing alkyl group is preferable.
  • A, B and C are H, F, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms
  • R is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms
  • a is 0 or an integer of 1 to 3
  • b is 0 or 1
  • one COOQ 1 is C ⁇ H
  • An acid-dissociable functional group that can be converted to a hydroxyl group by a group or an acid, provided that when b is 0 or R does not contain a fluorine atom, one of A to C is a fluorine atom or a fluorine-containing alkyl group
  • the structural unit derived from the norpolenene derivative represented by is preferable because the transparency can be further improved.
  • the fluorinated polymer is represented by the formula (13) -3:-(M1-1)-(M2)-(N2-1)-(N)-(13)-3
  • Structural units Ml-1 and M2 are the same as in equation (13) -1.
  • the structural unit N2—1 is the formula (3) -1:
  • the structural unit N is represented by (Ml-1) + (M2), which is a structural unit derived from a monomer copolymerizable with the monomers constituting the structural units Ml-1, M2 and N2-1.
  • + (N2-1) 100 mol%
  • ⁇ (Ml-1) + (N2-1) ⁇ / (M2) is in a ratio of 70/30 to 30,70 mol%
  • (M1 -1) + (N2-1) 100 mol%
  • (M1-1) / (N2-1) is 95/5 to 60/40 mol%
  • the structural unit M1-1 is 1 It is a fluorine-containing polymer containing 1 to 98 mol% of the structural unit M2, 1 to 98 mol% of the structural unit N2-1, and 0 to 97 mol% of the structural unit N.
  • the ratio of (Ml-1) / (N2-1) is appropriately selected from 95 / 5-40 / 60 mol%, but is preferably
  • (Ml-1) / (N2-1) 90/10 to 50/50 mol%, more preferably 85Z15 to 60/40 mol%. If the ratio of (M1-1) is too large, the unexposed portion is also solubilized, making it impossible to form a resist pattern. Even if the unexposed part does not reach solubilization, the film loss increases, the resist pattern shape becomes round, and the resolution decreases. If the ratio of (Ml-1) is too small, the adhesion to the substrate is insufficient and the film is peeled off at the time of development, and the developer is easily repelled at the time of development, and it is difficult to obtain uniform development.
  • the structural unit M 2 is, inter alia, tetrafluoroethylene or chlorotrif It is preferably a structural unit derived from fluoroethylene.
  • the structural units N 2 and N 2-1 are the same as those exemplified later in the description of the chemically amplified photoresist composition.
  • the specific combination of Ml, M2 and, if necessary, N of the polymer of the formula (13) according to the present invention may be determined from the above examples by the intended use, physical properties (particularly, glass transition point, melting point, etc.), function (Transparency, refractive index, etc.) can be selected in various ways.
  • the function of the functional group described later is provided on the M1 side, and the other functions are M2 type, abundance ratio, N type and abundance ratio. The user selects and adjusts.
  • the fluoropolymer of formula (13) thus obtained has good heat resistance, is amorphous, has high transparency over a wide wavelength range including the vacuum ultraviolet region, and has a low refractive index. It can also be used for optical applications such as, and for semiconductor-related applications such as resists and interlayer insulating films.
  • the present invention further relates to a chemically amplified photoresist composition containing, as a binder, a fluorine-containing polymer having a specific fluorine-containing norbornene derivative unit having an acid-reactive functional group.
  • Chemically amplified photoresists contain a resin (polymer) component and a photoacid generator, generate acid from the acid generator at the energy beam irradiation part, and utilize the catalytic action.
  • a chemically amplified positive photoresist the acid generated in the energy beam irradiation area is diffused by a subsequent heat treatment (hereinafter, abbreviated as PEB), resulting in acid-dissociable or acid-decomposable functionalities such as resins.
  • PEB subsequent heat treatment
  • the energy-irradiated part is solubilized by an alkali.
  • a chemically amplified negative photoresist generally has a functional group in which a resin component can undergo a condensation reaction with an acid, is alkali-soluble, and contains a crosslinking agent in addition to the resin component and the acid-generating agent. Things.
  • the chemically amplified photoresist composition of the present invention can correspond to the above-mentioned positive type and negative type, (A) a fluorinated polymer having a group in which an OH group and Z or a hydroxyl group are protected with a protective acid-reactive functional group Q 1 ,
  • a fluoropolymer (A) having a structural unit derived from a specific norportene derivative containing an OH group and / or an acid-reactive group and a fluorine atom or a fluoroalkyl group in one molecule is a vacuum ultraviolet ray. It has been found that the film has particularly high transparency to light in the region and has excellent resist characteristics such as etching resistance, reactivity with acids, and solubility in a developing solution.
  • the fluorine-containing polymer (A) having an acid-reactive group used in the chemically amplified photoresist composition of the present invention has the formula (14):
  • Mla is a hydroxyl group of a norpolenene derivative having a fluorine-containing alcohol structure represented by the above formulas (8) to (12) and Z or a hydroxyl group of a norpolenene derivative having a fluorine-containing alcohol structure represented by the above formulas (8) to (12).
  • a structural unit derived from a compound protected with a protective acid-reactive officer NoKiichi OQ 1; M2 and N is a fluorine-containing polymer represented by the same) and the.
  • the fluoropolymer (A) in the photoresist composition of the present invention contains the structural units Mla and M2 as essential components.
  • the acid-reactive functional group, the functional group Q 2 to which causes a condensation reaction is exemplified by the action of the dissociation or decomposition reaction causing functional Kiichi ⁇ _Q COOQ ⁇ or acid or cation by the action of an acid or a cation, such functional groups May be introduced into the structural unit Mla or into the optional component N, but is contained in at least one of them.
  • the functional group OQ 1 —COOQ 1 is preferably a functional group that can be converted to a hydrophilic group by the action of an acid. Further, it is preferably a functional group that can be changed into a group having a capability of solubilizing a fluoropolymer in an aqueous alkaline solution.
  • the structural unit Mla protects the hydroxyl group of the norponene derivative having a fluorine-containing alcohol structure represented by the above formulas (8) to (12). It is a structural unit derived from a monomer selected from the compounds protected with acid-reactive functional Kiichi OQ 1.
  • the protective acid-reactive functional group Q 1 in the structural unit Mla can be changed to an —OH group by the action of an acid.
  • the protective acid-reactive functional group —OQ 1 contained in the structural unit Mla is, specifically, —OC (R ⁇ g> — 2CH 2 OR 2 , one OC ⁇ C (R 3 ) 3 ,
  • a preferred specific example of the structural unit Mla is a OH group of the preferred specific example of the norpolenene derivative having a fluorinated alcohol structure represented by the above formulas (8) to (12). What replaced by 1 can also be preferably adopted similarly.
  • the ⁇ H group after dissociation or decomposition with an acid has a high acidity, and can give the polymer a solubility in an aqueous alkaline solution (resist developer).
  • acid-dissociable or acid-decomposable functional groups include
  • R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 14 , R 15 , R 18 , R 19 , R 20 R 21 , R 22 , R 24 , R 25 , R 26 R 27 , R 28 and R 29 are the same or different and are each a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms; R 13 and R 16 are H or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms; R 17 and 123 are carbon atoms; Divalent hydrocarbon of number 2 to 10 Group) and the like.
  • R 3 ° is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms
  • those which react with an acid to change to a 1 OH group or a 1 COOH group are preferable, and those which change to a —COOH group from the viewpoint of good solubility in a developing solution are preferable.
  • a composition comprising:
  • the fluorine-containing polymer (A) has the formula (14):
  • the structural unit Mla is represented by the following formula (15):
  • R f 6 and R f 7 are the same or different and each have a fluorine-containing alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond; 7 is a group represented by a 0 ⁇ [group or an acid Y is the same or different and may contain H, F, Cl, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an ether bond having 1 to 10 carbon atoms.
  • the structural unit M2 is a structural unit derived from a monomer having 2 or 3 carbon atoms and having at least one fluorine atom,
  • the structural unit N is a structural unit derived from a monomer copolymerizable with the structural units Mla and M2)
  • the structural unit Mla of the fluorine-containing polymer (A) of formula (14) at least one of the substituents Y described in formula (15) has F or a carbon number of 1
  • a fluorine-containing alkyl group which may contain an ether bond of from 10 to 10 is more preferable. More specifically, the structural unit Mla is represented by the formula (16):
  • R f 6, R f 7 are the same or different, a fluorine-containing alkyl group having a fluorinated Al Kill group or E one ether bond having 1 to 10 carbon atoms; the sigma 7 011 Motoma other to the action of an acid Y 1 Y 2 , Y 3 are the same or different, and can be H, F, Cl, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an ether bond having 1 to 10 carbon atoms.
  • a fluorinated alkyl group which may be contained; R is the same or different, H or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and n is an integer of 0 to 5).
  • At least one of Y 1 , Y 2 , and ⁇ 3 is preferably F or CF 3 in terms of transparency and dry etching resistance.
  • YY 2 is H
  • Y 3 is F or what is CF 3, or Y 1
  • Y 2 is in F
  • Y 3 is transparency what is F or CF 3, dry etching Particularly preferred in terms of resistance.
  • R f 6 and R f 7 are preferably a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkyl group having an ether bond from the viewpoint of transparency, and among them, a CF 3 group Is particularly preferable in terms of both transparency and dry etching resistance.
  • Z 7 is an OH group or a group which dissociates into an OH group by the action of an acid.
  • the group which dissociates into an OH group by the action of an acid include The same as the specific examples of the acid dissociable or acid-decomposable functional group described above can be preferably employed, and particularly preferably.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms).
  • preferred examples of the structural unit M2 are the same as the preferred specific examples of the structural unit M2 of the novel fluorine-containing polymer described above.
  • Structural units obtained from at least one monomer selected from tetrafluoroethylene and chlorofluoroethylene are particularly preferred in terms of both transparency and dry etching resistance.
  • the ⁇ H group and hydroxyl group introduced by the structural unit Mla of the fluoropolymer (A) represented by the formulas (14) and (14) -11 were protected.
  • the protective acid-reactive functional group OQ 1 OH group or a group that can be dissociated into OH groups by dissociation with an acid
  • a structural unit having an OH group, COOH group, acid dissociable or acid decomposable functional group May be used.
  • the introduction of CO OQ 1 , an acid-dissociable functional group that changes into a hydroxyl group by the action of COOH or an acid, in the structural unit N can improve the resolution as a photoresist and improve the solubility of the developer. It is preferable in that it can be improved or adjusted, and as a result, the pattern shape after development can be made good and scum can be reduced.
  • Structural units having an acid-dissociable or acid-decomposable functional group are preferably the following structural units Nl and N2.
  • the structural unit N 1 is composed of an ethylenic monomer having an acid dissociable functional group CO OQ 1 that changes to a carboxyl group by the action of COOH or an acid, and does not include a fluorine atom. You may. As a specific example, the formula:
  • COOQ 1 is a COOH group or an acid dissociable function that is converted to a lipoxyl group by the action of an acid.
  • X 1 , X 2 are the same or different H or F; X XH, F, Cl, CH 3 or CF 3 ; X 4 and X 5 are the same or different, H, F or CF 3 ; R f is a fluorinated alkylene group having 1 to 40 carbon atoms or a fluorinated alkylene group having an ether bond having 2 to 100 carbon atoms, a is an integer of 0 to 3; b, c and d are the same or different, and 0 or 1 ), And the structural unit N 1.
  • CH 2 CHCOOQ
  • CH 2 C (CH 3 ) COOQ 1
  • CH 2 CC 1 COOQ 1
  • N 1— 1 Preferably N 1— 1
  • CH 2 CFCF 2 ⁇ CF 2 CF 2 ⁇ CF 2 — C ⁇ OQ 1 ,
  • CH 2 CFCF 2 ⁇ H 2 CF 2 CF 2 ⁇ ) ⁇ n CH 2 CF 2 -COOQ 1 ,
  • CH 2 CFCF 2 0-CF 2 CF 2 ) -n COOQ 1 ,
  • N 1-2 are preferably N 1-2
  • CF 2 CFO (CF 2 CFO) ⁇ CF 2 O CF 2 CF 2 CX3 0 2 Oh3CF 2- (CF1 ⁇ 23 (CH 2 1 ⁇ 2-3COOQ 1 X 9 X 11
  • CF 2 CFOCF 2 CF 2 -COOQ 1 ,
  • CF 2 CFOCF 2 CF 2 -COOQ 1 ,
  • CF 2 CFOCF 2 CF 2 OCF 2 COOQ 1 ,
  • CF 2 CFOCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 2 -COOQ 1 , and the like.
  • CF 2 CFCF 2 -0-R f -COOQ 1
  • CF 2 CF-R f -COOQ 1
  • CF 2 CFCF 2 — COOQ 1
  • CH 2 CHCF 2 CF 2 — COOQ 1
  • CH 2 CHCF 2 CF 2 CH 2 COOQ 1 ,
  • CH 2 CHCF 2 CF 2 CF 2 CF 2 -COOQ 1 , CH ⁇ CHCF ⁇ F ⁇ FaCF ⁇ HaCOOQ 1 ,
  • Structural unit N 2 is a cyclic aliphatic unsaturated hydrocarbon copolymerizable with the fluorine-containing ethylenic monomer constituting M 2, and further comprises a CO ⁇ H group or an acid lipoxyl group. it is intended to have a acid dissociable functional Kiichi CO_ ⁇ Q 1 that can be converted to.
  • the introduction of N 2 is preferable in that the function of further dissolving the aqueous alkali solution (developer) can be improved, and the dry resistance of the whole polymer can be further improved.
  • the monomer constituting the structural unit N 2 is specifically represented by
  • A, B and C are H, F, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R is a divalent hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms
  • any of A, B, and C is a fluorine atom, or if A to C do not contain a fluorine atom, the fluorine content of R is 60% or more. It is more preferable that the alkyl group is a perfluoroalkyl group, since transparency can be imparted to the polymer.
  • A, B and C are H, F, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms
  • R is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms
  • b is 0 or 1
  • COOQ 1 is a COOH group or an acid-dissociable functional group.
  • acid labile functional group - Q 1 in COOQ 1 is a those selected from a hydrocarbon group having a tertiary carbon, a structure in which the tertiary-carbon is directly bonded to force Rupokishiru group Anything that can be taken is acceptable. Examples thereof include t-butyl group, 1,1-dimethylpropyl group, adamantyl group, ethyl adamantyl group, and the like. T-butyl group: —C (CH 3 ) 3 Is preferred.
  • the structural unit M 2 is composed of a fluorinated ethylenic monomer and has good transparency to the copolymer, especially transparency to short-wavelength ultraviolet rays (for example, 157 nm). It is preferable in that it can provide an effect of improving.
  • CH 2 CHCF 3 and the like.
  • terpolymer has good copolymerizability and high effect of imparting transparency.
  • Acid-labile or acid-decomposable functional Kiichi ⁇ Q 1 as optional components N without an C_ ⁇ _ ⁇ Q 1, the following N 3 or N 4 can be exemplified.
  • Examples of the structural unit N3 include those composed of a cyclic aliphatic unsaturated hydrocarbon and copolymerizable with the fluorine-containing ethylenic monomer constituting M2.
  • the introduction of N3 is preferable in that dry etching resistance can be improved in addition to transparency.
  • the M1 content ratio can be adjusted without lowering the dry etching resistance.
  • A, B, C and D are H, F, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and m is an integer of 0 to 3. Any one of ⁇ D contains a fluorine atom)
  • the structural unit N4 is selected from those which can be copolymerized with a monomer for constituting another structural unit.
  • Acrylic monomers (excluding monomers that give M2, Nl, N2):
  • CH 2 CHCH 2 C 1
  • CH 2 CHCH 2 OH
  • CH 2 CHCH 2 C ⁇ OH
  • CH 2 CHCH 2 Br, etc.
  • CH 2 CHCH 2 OCH 2 CH 2 C ⁇ OH
  • CH 2 CHCH 2 OCH 2 CHCH 2
  • CH 2 CHCH 2 ⁇ CH 2 CHCH 2
  • CH 2 CHO-R
  • CH 9 CHOC-R
  • R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may be substituted by fluorine), more specifically,
  • CH 2 CHO- (CHCH 20 r (CH 2 ⁇ -H,
  • the monomer of N is selected from bulky side chains. Is preferred, for example, F 3
  • Preferred forms of the fluoropolymer of the present invention include the following, but are not limited thereto.
  • This fluorinated copolymer is preferred because of its high transparency and excellent dry etching resistance.
  • Structural unit M 2 is a structural unit derived from TFE or CTFE;
  • Structural unit Mla_1 is a structural unit derived from a norponene derivative having a fluorinated alcohol structure represented by the above formulas (8) to (12);
  • the structural unit Mla_2 is a protected acid-reactive functional group that protects a hydroxyl group of a norbornene derivative having a fluorinated alcohol structure represented by any one of the above formulas (8) to (12).
  • the structural unit N is a polymer represented by the structural unit Mia-1, Mla-2, or a structural unit derived from a monomer copolymerizable with M2), and is represented by (Mia-1) + (Mla-
  • ⁇ / M2 is the ratio of 30Z7 0 to 70Z3 0 mol%, 1 to 98 mol% of the structural unit Mla-1; 1 to 98 mol% of the structural unit: ⁇ 1 & -2, and 1 to 98 mol% of the structural unit M2.
  • the ⁇ H group in structural unit Mia-1 allows adhesion to a substrate such as a silicon wafer or a developing solution It is preferable because the wettability is improved.
  • the structural unit N 3 is a monomer selected from the cyclic unsaturated aliphatic hydrocarbon compounds of the structural unit N 3
  • a fluorine-containing copolymer which is a structural unit derived from a body, wherein the structural unit M2 is 40 to 60 mol%, the structural unit M1 is 10 to 45 mol%, and the structural unit N3 is 1 to 50 mol%.
  • This fluorinated copolymer is preferred because the amount of the functional group contained in the structural unit Ml can be adjusted without lowering the dry etching resistance.
  • the structural unit N3 is preferably selected from the norpolenene derivatives exemplified above.
  • (III) A copolymer of (Mia) — (M2) — (N1) — wherein the structural unit M 2 is a structural unit derived from TFE or CTFE, and the structural unit Mia is represented by the formula (15) A structural unit derived from a norpolenene derivative having a fluorinated alcohol structure, wherein the structural unit N 1 is an ethylenic unit having an acid dissociable functional group CO 0 Q 1 that changes to a carboxyl group by the action of a COOH group or an acid.
  • Structural unit M2 is 10 to 60 mol%
  • Structural unit M1a is 1 to 50 mol%
  • Structural unit N1 force is S5 to 70 mol% Fluorine-containing copolymer.
  • the structural unit N1 preferably contains a fluorine atom. More specifically, among the compounds exemplified above, a fluorinated acrylic monomer having a functional group COOQ 1 , a fluorinated aryl monomer, Structural units derived from a fluorinated styrene-based monomer or a monomer having a fluoroalkyl group in the side chain such as N1-1 or N1-2 are preferred because transparency can be further improved.
  • the structural unit M2 is the same as in equation (13),
  • the structural unit Mla_3 is a protected acid-reactive functional group that protects the hydroxyl group of the norbornene derivative represented by any of the formulas (5) to (12) and the fluorinated norbornene derivative represented by the formulas (5) to (12).
  • the structural unit N 2 is a cyclic aliphatic unsaturated hydrocarbon copolymerizable with the monomers constituting the structural units M 1a-3, M 2 and N, and further comprises a C 0 ⁇ H group or A structural unit derived from a cyclic aliphatic unsaturated hydrocarbon having COO Q 1, which is an acid dissociable functional group that can be converted to a lipoxyl group with an acid.
  • This fluorinated copolymer can improve the solubility of the fluorinated polymer in a developer, and can achieve high sensitivity and high resolution. It is preferable in that it can improve.
  • the structural unit N 2 is COOH Structural units derived from a norpolenene derivative having an acid dissociable group COO Q 1 which is converted to a lipoxyl group by the action of a group or an acid are preferable,
  • a norponene derivative containing a fluorine atom or a fluorine-containing alkyl group is preferable.
  • A, B and C are H, F, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms
  • R is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms
  • a is 0 or an integer of 1 to 3
  • b is 0 or 1
  • one COOQ 1 is C ⁇ H
  • An acid-dissociable functional group which can be converted to a carboxyl group with a group or an acid, provided that when b is 0 or R does not contain a fluorine atom, one of A to C is a fluorine atom or a fluorine-containing alkyl group
  • the structural unit derived from the norpolenene derivative shown is preferable because the transparency can be further improved.
  • the fluoropolymer has the formula (14) -4:-(Mia-1) one (M2) one (N2-1) one (N)-(14) one 4
  • the structural units Mia-1 and M2 are the same as in Eq.
  • the structural unit N2—1 is the formula (3) —1:
  • —COOQ 1 is an acid-dissociable functional group that can be converted to a lipoxyl group with an acid, and A, B, R, a and b are the same as described above).
  • the structural unit N is represented by (M1a_1) + (M2), which is a structural unit derived from a monomer copolymerizable with a monomer constituting the structural unit Mia-1, M2 and N2_1.
  • + (N2-1) 100 mol%
  • ⁇ (Mia-1) + (N2-1) ⁇ / (M2) is the ratio of 70/30 to 30/70 mol%
  • the ratio of (Mla_l) / (N2-1) is appropriately selected from 95/5 to 40Z60 mol%, preferably 95/5 to 50/50 mol%. More preferably, it is 90/10 to 50/50 mol%, and further preferably, it is 85/15 to 60/40 mol%.
  • the ratio of (Mia-1) is too large, the unexposed portion is also solubilized and a resist pattern cannot be formed. Even if the unexposed part does not reach solubilization, the film loss increases, the resist pattern shape becomes round, and the resolution decreases. If the ratio of (Mla_l) is too small, the adhesion to the substrate will be insufficient and it will be peeled off during development, and the developer will be repelled during development. This causes a problem that uniform development is difficult to obtain.
  • the fluorinated copolymers of the formulas (14) and (14) 11 to (14) 14 according to the present invention may be used as an OH group-containing copolymer or an OH group obtained after dissociation reaction with an acid. It is necessary that the fluorine-containing copolymer coexisting with the H group has sufficient solubility in the developer.
  • the content of the acid-dissociable functional group required for that purpose is although it depends on the constituent components (type of monomer) and molecular weight of the polymer, it is preferably at least 20 mol%, more preferably at least 30 mol%, based on all structural units constituting the fluorinated copolymer. 0 mol% or more, more preferably 40 mol% or more.
  • the present inventors studied a resist composition using a fluorine-containing polymer having an acid-dissociable functional group, and studied a resist pattern formation using the same. Problems such as peeling during development and cracking of the fine resist pattern were found.
  • the resist coating surface has high water repellency, the developer repels during paddle development, the developer does not blend, and uniform development cannot be obtained.
  • the present inventors have conducted intensive studies to solve these problems, and as a result, dissociated a part of the acid-dissociable functional groups in the fluoropolymer of the present invention to form a ⁇ H group (OH).
  • OH ⁇ H group
  • the above two problems can be solved by using at least one of an OH group and a COOH group when a COOH group coexists in addition to a group that changes to a group.
  • a fluorinated copolymer It has been found that the use of a resin that has been partially decomposed and separated (or partially deprotected) improves the adhesion to the base material, improves the repellency of the developer, and enables uniform development. Was.
  • the rate at which the acid dissociable functional group is dissociated (deprotected) and the H group (OH group and CO OH group when coexisting) is present depends on the type and composition of the copolymer.
  • OH groups after dissociation are 1.0 mol% or more and 15 mol based on all structural units constituting the fluorocopolymer.
  • the molecular weight of the fluorine-containing polymer represented by the formulas (14) and (14) 11 to (14) _4 can be selected from the range of 1000 to 1,000,000 in number average molecular weight according to the use, purpose and mode of use. If the molecular weight is too low, the heat resistance and mechanical properties of the resulting polymer film tend to be insufficient, and if the molecular weight is too high, the processability tends to be disadvantageous. In particular, when the purpose of the coating material is to form a thin layer film, an excessively high molecular weight is disadvantageous in film formability, preferably 300,000 or less, particularly preferably 200,000 or less.
  • Formulas (14) and (14) of the present invention include those containing 11 to 14-
  • Each fluoropolymer is characterized by having an acid-reactive functional group (1 OH, 1 C ⁇ OH, -OQ-COOQ 1 ).
  • any method for introducing these functional groups into the fluorinated polymer any method can be used.
  • a fluorinated norponene monomer (Mla, etc.) having a functional group (1 OH, -COO H, 1 OQ 1 -COOQ 1 ) corresponding to a constitutional unit, a fluorinated ethylenic monomer ( M2), optional components as required
  • each monomer for obtaining the polymer of the present invention has good radical polymerizability, and further has a high quality such as composition and molecular weight.
  • the radical polymerization method is preferably used because the control is slow and industrialization is easy.
  • the means for initiating the polymerization is not particularly limited as long as it proceeds radically, but is initiated by, for example, an organic or inorganic radical polymerization initiator, heat, light or ionizing radiation.
  • the type of polymerization As the type of polymerization, solution polymerization, bulk polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization and the like can be used.
  • the molecular weight is controlled by the concentration of the monomer used for the polymerization, the concentration of the polymerization initiator, the concentration of the chain transfer agent, and the temperature.
  • the composition of the resulting copolymer can be controlled by the composition of the charged monomers.
  • the acid-condensation-reactive functional group Q 2 is specifically formed by a self-condensation, polycondensation by the action of an acid or a cation, or a condensation or polycondensation reaction with a crosslinking agent by the action of an acid in the presence of a crosslinking agent.
  • a functional group that undergoes a polarity change due to a functional group or a rearrangement reaction for example, pinacol rearrangement or carbinol rearrangement caused by acid or thione.
  • —OH, —CO OH, —CN, —S 0 Those selected from 3 H, epoxy group and the like are preferred specific examples.
  • Fluoropolymer having these acid condensation reactive functional groups Q 2 are used in the negative photoresist.
  • the acid-condensation-reactive functional group is one that causes a condensation / polycondensation reaction or a rearrangement reaction by an acid generated by irradiation with energy from a photoacid generator (B).
  • An intramolecular rearrangement reaction, a cross-linking reaction with the cross-linking agent, etc. occur due to the composition containing the cross-linking agent, and the fluorine-containing polymer (A) itself before the reaction was soluble in the developing solution (alkali or solvent). It has a function of making it insoluble or hardly soluble.
  • condensation-reactive functional group of the present invention is capable of imparting a function of solubilizing itself in a developer such as an alkaline solvent before the reaction with an acid (eg, —CO ⁇ H, —S 0 3 H, primary OH etc.) is which preferable, condensation reaction with an acid (only the function to insolubilize the crosslinking reaction) to developing solution (one CN, may have a Epoki like sheet group).
  • an acid eg, —CO ⁇ H, —S 0 3 H, primary OH etc.
  • condensation reaction with an acid only the function to insolubilize the crosslinking reaction
  • developing solution one CN, may have a Epoki like sheet group.
  • the negative type can be used in combination with another functional group having a function of solubilizing the developing solution, or by making the skeleton of the fluoropolymer itself solubilized in the developing solution: Can be used as
  • the fluorine-containing polymer (A) used for the chemically amplified resist composition of the present invention by using a norbornene derivative having a fluorine-containing alcohol structure as the structural unit M ia, It can be used for negative type photo resists.
  • preferred norpoleneene derivatives include the preferred specific examples represented by the above formulas (8) to (12).
  • the fluorine-containing polymer having a fluorine-containing alcohol structure of the present invention and having a norbornene skeleton itself is highly soluble in an aqueous alkali solution (resist developer), and is therefore useful as a negative photoresist.
  • cowpea to introducing the acid condensation reactive functional group Q 2 in the structural unit N can be used as a negative photoresist.
  • the photoacid generator (B) is a compound that generates an acid or a cation by irradiating the substance itself or a resist composition containing the substance with radiation. is there. It can also be used as a mixture of two or more.
  • Examples of the photoacid generator (B) include known compounds such as an organic halogen compound, a sulfonic acid ester, a sulfonic acid salt, a diazonium salt and a disulfone compound, and a mixture thereof.
  • tris (trichloromethyl) -1-s-triazine tris (tribromomethyl) -1-s-triazine, tris (dibromomethyl) -1-s-triazine, 2,4-bis (tripromomethyl) — 6-p-Methoxy xyrou haloalkyl group-containing s-triazine derivatives such as s-triazine, 1,2,3,4-tetrabromobutane, 1,1,2,2-tetrabromoethane, carbon tetrabromide, carbonform Halogen-substituted paraffinic hydrocarbons such as, Halogen-substituted cycloparaffinic hydrocarbons such as methylene chloride and hex sub-mouth, benzene derivatives containing an alkyl group such as bis (trichloromethyl) benzene, bis (trimethyl benzene) benzene, etc., and tribromomethyl
  • a compound in which the generated acid is any of sulfonic acid, sulfenic acid, and sulfinic acid is preferable.
  • sulfonic acid salts of onium such as triphenylsulfonium p-toluenesulfonate and diphenyldonium p-toluenesulfonate, phenyl p-toluenesulfonate, 1,2,3-tris (p-toluenesulfonylate)
  • Xy) sulfonic acid esters such as benzene, disulfones such as diphenyldisulfone, bis (phenylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, Cyclohexylsulfonyl (2-
  • a fluorine-containing onium salt-type photoacid generator can also be used.
  • a 1 is an element selected from iodine, sulfur, selenium, tellurium, nitrogen or phosphorus;
  • R 1 — 1 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms;
  • R 1 — 1 and R 2 — 1 are each independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, 20 aryl groups, dialkylamino group having 2 to 30 carbon atoms, alkylarylamino group having 7 to 35 carbon atoms or diarylamino having 12 to 40 carbon atoms
  • An amino group, R 1 one 1 and R 2 one 1 may be bonded to each other to form a ring
  • R 1 -R 2 — 1 and R 3 — 1 are each independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, A dialkylamino group having a prime number of 2 to 30, an alkylaryl amino group having a carbon number of 7 to 35 or a diarylamino group having a carbon number of 12 to 40, and R 1 — 1 and R 2 — 1 and R 3 — 1 may be respectively form one or more rings bonded to each other, or R 3 one is absent, the aromatic ring containing a 1 bonded R 1 one 1 and R 2 _ 1 is May be formed;
  • the alkyl group of the alkyl group, the alkyl group of the dialkylamino group and the alkyl group of the alkylamino group may be substituted by an aryl group, a halogen atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or a silicon atom.
  • the aryl group of the aryl group, the alkylaryl group and the aryl group of the diarylamino group may be an alkyl group, a haloalkyl group, a halogen atom, an alkoxyl group, or an aryloxy group.
  • R f is a perfluoroalkyl group having 1 to 15 carbon atoms which may be branched or may form a ring, or a perfluoroalkyl group in which a part of fluorine is substituted with hydrogen. ;
  • X is a conjugate base of brenstead acid.
  • a 2 and A 3 are the same or different and are both elements selected from iodine, sulfur, selenium, tellurium, nitrogen or phosphorus;
  • R 5 1 and R 8 are each independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms A C6-20 aryl group, a C2-30 dialkylamino group, a C7-35 alkylarylamino group or a C12-40 diarylamino group;
  • R 4 - R 5 "1 , R 7 1 and R 8 1 are each independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, the number 6-2 0 carbon Ariru group, a dialkylamino group having a carbon number of 2-30, a Jiari one Ruamino group Arukiruari one Ruamino group or 12 to 40 carbon atoms with carbon number. 7 to 35, R 4 1 and R 5 - or R 7 1 and R 81 may be mutually bonded to form a ring;
  • the alkyl group, the alkyl group of the dialkylamino group, and the alkyl group of the alkylarylamino group may be substituted with an aryl group, a halogen atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or a silicon atom, and may be branched.
  • aryl group of the alkylarylalkylamino group and the aryl group of the diarylamino group may be an alkyl group, a haloalkyl group, a halogen atom, an alkoxyl group, an aryloxy group, Nitro group, amide group, cyano group, alkanoyl group, aroyl group, nitro group It may be substituted with a alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group or an acyloxy group;
  • R 6 1 is Ariru group, a halogen atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or carbon atoms and optionally also well form a ring branched may be substituted by Kei atom 1 to 1 5 An alkylene group;
  • R f is a perfluoroalkyl group having 1 to 15 carbon atoms which may be branched or may form a ring, or a perfluoroalkyl group in which a part of fluorine is substituted with hydrogen. ;
  • X_ is a conjugated base of brenstead acid), and the like.
  • X_ in these exemplary fluoroalkylonium salts is a conjugate base of a Bronsted acid.
  • Bronsted acids include trifluoromethanesulfonic acid, tetrafluoroethanesulfonic acid, perfluorobutanesulfonic acid, perfluoropentanesulfonic acid, perfluorohexanesulfonic acid, perfluorooctanesulfonic acid,
  • a full-O b alkylsulfonic acids such as acid, methanesulfonic acid, trichloroacetic methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, sulfuric acid, Furuorosuruhon acid, chlorosulfonic acid, HBF 4, HSbF 6, HPF 6, HS bC l 5 F, HSbC l 6, hAs F 6, HBC 1 3 F, although etc.
  • onium salts having a fluorine-containing alkyl group are preferred because they themselves have high transparency in the vacuum ultraviolet region.
  • the fluorine-containing polymer having an acid-reactive group in the chemically amplified photoresist composition of the present invention is preferred. This is preferred in that compatibility with the union (A) is improved.
  • the content of the photoacid generator in the chemically amplified photoresist composition of the present invention is preferably 0.1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the fluoropolymer having an acid-reactive group (A). Is preferably 0.2 to 20 parts by weight, most preferably 0.5 to 10 parts by weight.
  • the sensitivity is lowered, and if the content is more than 30 parts by weight, the amount of light absorbed by the photoacid generator increases, and the light reaches the substrate sufficiently. And the resolution tends to decrease.
  • the photoresist composition of the present invention may contain an organic base capable of acting as a base for the acid generated from the photoacid generator.
  • the purpose of adding the organic base is to prevent the acid generated from the photoacid generator from migrating from the exposure to the PEB to prevent the resist pattern from causing dimensional fluctuation. Therefore, the compound is not particularly limited as long as it is a compound capable of neutralizing the acid generated from the photoacid generator as described above. However, when an inorganic compound is used as the base, a very small amount of residue remains after the pattern is formed and the resist is removed. Organic bases are preferred because they can cause harm and adverse effects.
  • Organic base is selected from nitrogen-containing compounds Pyrimidine, 2-aminopyrimidine, 4-aminopyrimidine, 5-aminopyrimidine, 2,4-diaminobilimidine, 2,5-diaminopyrimidine, 4,5- Diaminopyrimidine, 4,6-diaminopyrimidine, 2,4,5-triaminopyrimidine, 2,4,6-triaminopyrimidine, 4,5,6-triaminopyrimidine, 2,4,5, 6-tetraaminopyrimidine, 2-hydroxypyrimidine, 4-hydroxypyrimidine, 5-hydroxypyrimidine, 2,4-dihydroxypyrimidine, 2,5-dihydroxypyrimidine, 4,5-dihydroxypyrimidine, 4,6-dihydroxy Pyrimidine, 2,4,5-trihydroxypyrimidine, 2,4,6-trihydroxypyrimidine, 4,5,6-trihydroxypyrimidine, 2,4 , 5,6-tetrahydroxypyrimidine, 2-amino-4-hydroxypyrimidine, 2-amino-5-hydroxypyr
  • Pyrimidine compounds such as dimethoxypyrimidine, pyridine compounds such as pyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2,6-dimethylpyridine, diethanolamine, triethanolamine, triisopropanolamine, tris (hydroxymethyl) Amines substituted with a hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as aminoaminomethane, bis (2-hydroxyethyl) iminotris (hydroxymethyl) methyl, 2-aminophenol,
  • Examples include aminophenols such as 3-aminophenol and 4-aminophenol.
  • the organic base pyrimidines, pyridines or amines having a hydroxy group are preferred, and amines having a hydroxy group are particularly preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the organic base in the photoresist composition of the present invention is preferably from 0.1 to 100 mol%, more preferably from 1 to 50 mol%, based on the content of the photoacid generator. . If it is less than 0.1 mol%, the resolution tends to be low, and if it is more than 100 mol%, the sensitivity tends to be low.
  • the chemically amplified photoresist composition of the present invention is used as a negative resist composition using the fluoropolymer (A) having an acid-condensable functional group, as described above, if necessary, A crosslinking agent may be used.
  • the crosslinking agent to be used is not particularly limited, and may be arbitrarily selected from those conventionally used as crosslinking agents for negative resists.
  • N-methylolated melamine, N-alkoxymethylolated melamine compound, urea compound, epoxy compound, isocyanate compound and the like are preferable specific examples. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, it is advantageous to use the melamine resin and the urea resin in combination.
  • the content of the cross-linking agent in the photoresist (especially negative type) composition of the present invention is preferably 3 to 70 parts by weight, based on 100 parts by weight of the fluoropolymer (A) having an acid-reactive group. Is preferably in the range of 5 to 50 parts by weight, more preferably 10 to 40 parts by weight. If the amount is less than 3 parts by weight, it is difficult to form a resist pattern, and if the amount is more than 70 parts by weight, the light transmittance is reduced, and the resolution is easily lowered, and the developability is lowered.
  • the photoresist composition of the present invention may further contain, if necessary, various additives commonly used in this field, such as a dissolution inhibitor, a sensitizer, a dye, an adhesion improver, and a water retention agent.
  • various additives commonly used in this field such as a dissolution inhibitor, a sensitizer, a dye, an adhesion improver, and a water retention agent.
  • a dissolution inhibitor such as sodium tartrate
  • a sensitizer such as sodium sulfate
  • a dye such as sodium teresion improver
  • an adhesion improver such as polypropylene glycol
  • a water retention agent such as polypropylene glycol
  • the solvent (C) is a fluorine-containing polymer having an acid-reactive functional group (A), a photoacid generator (B), and various compounds described above. Any additive can be used as long as it can dissolve the above additives and can obtain good paintability (surface smoothness, uniformity of film thickness, etc.).
  • Preferred solvents (C) include, for example, cellosolve solvents such as methyl sorbate, ethyl sorbate, methyl sorbate acetate, and ethyl sorbate acetate, getyloxaxal, ethyl ethyl pyruvate, ethyl 2-butyrate, Ethyl acetate acetate, butyl acetate, amyl acetate, acetyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl 3-methoxypropionate, methyl ethyl 3-methoxypropionate, 2-hydro Ester solvents such as methyl xyisobutyrate and ethyl 2-hydroxyisobutyrate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glyco
  • a fluorine-based solvent may be used as necessary.
  • CH 3 CC 1 2 F (HCFC- 141 b), CF 3 CF 2 CHC 1 2 / CC 1 F 2 CF 2 CHC 1 F mixture (HCFC - 225), hexane Pafuru O port, Pafuruoro (2 one heptyl tetrahydrofuran ), Methoxy-nonafluorobutane, 1,3-bistrifluoromethylbenzene, etc.
  • Benzotrifluoride Rai de par full O b benzene, Pafuruoro (tributyl Chiruamin), such as C 1 CF 2 CFC 1 CF 2 CFC 1 2 and the like.
  • These fluorinated solvents may be used alone, or two or more kinds of fluorinated solvents may be used as a mixed solvent.
  • the amount of the solvent (C) is selected depending on the type of solid content to be dissolved, the substrate to be coated, the target film thickness, and the like. From the viewpoint of ease of application, the total solid content of the resist composition is determined. It is preferably used in a concentration of 0.5 to 70% by weight, preferably 1 to 50% by weight, especially 5 to 30% by weight.
  • a conventional resist pattern forming method of a photo resist technique is used.
  • the resist composition is formed on a support such as silicon wafer.
  • a solution of the substance is applied with a spinner or the like and dried to form a photosensitive layer, which is then irradiated with ultraviolet light, deep-UV, excimer laser light, and X-rays through a desired mask pattern using a reduction projection exposure device. Irradiate or draw with electron beam and heat.
  • a developing solution for example, an aqueous solution of an aqueous solution such as an aqueous solution of 1 to 10% by weight of tetramethylammonium hydroxide.
  • a developing solution for example, an aqueous solution of an aqueous solution such as an aqueous solution of 1 to 10% by weight of tetramethylammonium hydroxide.
  • a highly transparent resist film (photosensitive layer) can be formed even in the vacuum ultraviolet region by using the chemically amplified resist composition of the present invention.
  • F 2 laser under development in the (1 5 7 nm wavelength) can be preferably used in the Photo lithography process used One by it.
  • reaction mixture was subjected to distillation under reduced pressure to obtain 5-norpolene-2-ol-sulfonic acid fluoride, a norpolene compound having one COF group:
  • NB-1 had the following physical properties.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Description

明 糸田 書 含フッ素ノルポルネン誘導体の製造法 技術分野
本発明は、 新規なノルポルネン誘導体、 該ノルポルネン誘導体を共重合 してなる含フッ素重合体、 さらには透明性に優れ、 かつ耐ドライエツチン グ性が改善されている化学増幅型フォトレジスト組成物に関する。 背景技術
大規模集積回路 （L S I ) の高集積化の必要性が高まるにつれて、 フォ トリソグラフィー技術について、 微細加工技術が求められている。 この要 求に対して、 従来の g線 （波長 4 3 6 n m) や i線 （波長 3 6 5 n m) よ りも短波長である遠紫外線、 K r Fエキシマレーザー光 （波長 2 4 8 nm ) 、 A r Fエキシマレーザ一光 （波長 1 9 3 nm) を露光光源として利用 することが試みられており、 実用化されつつある。
最近、 さらなる超微細加工技術として真空紫外領域の F 2レーザー光 （ 波長 1 5 7 nm) を利用したプロセスが検討されつつあり、 今後のテクノ ロジ一ノード 0 . 1 mを目指した露光技術として有望視されている。 一方、 パターン形成においては、 各波長のエネルギー線での透明性、 解 像度、 感度、 ドライエッチング耐性などの点で有利となる化学増幅型レジ ストが検討されている。 化学増幅型レジストとは、 たとえばポジ型の場合、 アル力リ現像液に可溶な樹脂に酸の作用により脱保護するような置換基を 導入して溶解抑制効果をもたせた樹脂と光、 電子線などのエネルギー線の 照射により酸を発生する化合物 （以下、 光酸発生剤と称する） を含有する 感エネルギー線組成物である。 この組成物に光や電子線を照射すると、 光 酸発生剤から酸が生じ、 露光後の加熱 （pos t exposure bake, 以下、 「P E B」 ということもある） により、 溶解抑制効果を与えていた置換基を酸 が脱保護する。 その結果、 露光部分がアルカリ可溶性となり、 アルカリ現 像液で処理することにより、 ポジ型のレジストパターンが得られる。 この とき、 酸は触媒として作用し、 微量で効果を発揮する。 また P E Bにより 酸の働きが活発になり、 連鎖反応的に化学反応が促進され、 感度が向上す る。
このような化学増幅型レジストに用いられる従来の樹脂の例としては、 フエノール性樹脂の水酸基の一部または全部をァセタールゃケタールなど の保護基で保護したもの （K r Fレジスト） 、 メタクリル酸系樹脂のカル ポキシル基に酸解離性のエステル基を導入したもの （A r Fレジスト） な どがあげられる。
しかしながら、 これら従来のレジスト用ポリマ一は、 真空紫外の波長領 域では強い吸収をもち、 より超微細パターン化プロセスとして利用が検討 されている波長 1 5 7 n mの F 2レーザ一光において透明性が低い （分子 吸光度係数が大きい） という根本的な問題がある。 したがって、 F 2レー ザ一で露光するためにはレジストの膜厚を極端に薄くする必要があり、 実 質上、 単層の F 2レジストとしての使用は困難である。
ところで、 R. R. Kunz, T. M. Blooms tein らは Journal of P otopolymer Sc ience and Technology (Vol. 12, No. 4 (1999) 561-569) において 1 5 7 nmでの各種材料の透明性を比較し、 フルォロカーボン類が、 透明性が良 好であることが記載されており、 F 2レジストとしての可能性を示唆して いる。
しかしながら、 この報文には、 既存のフルォロカ一ボン系ポリマーにつ いて 1 5 7 n mでの透明性が高いことが記載されているのみで、 フッ素ポ リマーの好ましい具体的な構造は記載されていない。 また、 たとえばポジ 型やネガ型の化学増幅型レジストに必要な官能基を導入した含フッ素ポリ マーについては透明性評価どころか合成すらなされていない。 まして、 化 学増幅型レジストとして好ましい含フッ素ベースポリマー材料やそれを用 いた好ましいレジスト組成物については全く示唆されておらず、 フッ素ポ リマーを用いての F2レジストパターン形成の可能性については見出して いない。
その後、 E. I. du Pont de Nemours and Company の A.E.Feiring らは、 特定のフッ素ポリマーが F2レジスト用途として有用であることを PCT特 許公開公報 TO00/17712 (2000年 3月 30日公開） で示した。
この公開特許においては、 フルォロォレフィンの構造単位と複環構造を 有する構造単位を有するフッ素ポリマ一を用いることが記載されている。 さらに、 ポジ型レジストに必要な酸解離性 （または酸分解性） の官能基 のフッ素ポリマーへの導入は従来のアクリル系、 メタクリル系、 ノルポル ネン系、 ビニルエステル系のモノマーに酸解離性 （または酸分解性） の官 能基を導入した単量体を共重合することで実施しているが、 一 C(Rf) (Rf')OH に変化する酸解離基が、 ノルポルネン骨格に直接結合した 構造単位をもつポリマーは例示されていない。
また、 レジストに用いるフッ素ポリマーを構成する複環構造の例示の一 つとしてノルポルネン誘導体が記載されハロゲン置換ノルポルネンの記載 はあるが、 具体的にフッ素置換されたもの、 一つの分子にフッ素原子と酸 反応性基が同時に置換されたもの、 更に特定の位置に置換されたもの、 等 の例示、 具体例の記載はない。
更にその後、 E. I. du Pont de Nemours and Company の A.E.Feiring ら は、 -C(Rf) (Rf')OH または一 C(Rf) (Rf')O-Rb含有のフッ素ポリマ一が F 2レジスト用途として有用であることを PCT特許公開公報 TO00/67072 ( 2000年 11月 9日公開） で示した。 本公開特許において一 C(Rf) (Rf')OH または一 C(Rf)(Rf')0- Rb がー CH20C¾—の部位を介して結合したノルポルネンの構造単位が例示されて いる。 しかしながら、 一 C(Rf) (Rf')OHがノルポルネン骨格に直接結合し たものの例示はない。
さらに、 レジス卜に用いるフッ素ポリマーの例示の一つとして一 C(Rf) (Rf')OHまたは一 C(Rf) (Rf')O-Rb を含むノルポルネン誘導体が記載 されており、 その中に、 八ロゲン置換ノルポルネンの記載もあるが、 具体 的にフッ素置換されたもの、 一つの分子にフッ素原子と上記酸反応性基が 同時に置換されたもの、 更に特定の位置に置換されたもの、 等の例示、 具 体例の記載はない。
さらに松下電器産業 （株） の勝山らは、 ハロゲン原子などを含むレジス 卜材料を用いて、 1 nm〜 180 nm帯の波長の露光光でのパダーン形成 方法を提案している （特開 2000-321774公報、 2000年 11 月 24日公開） 。 しかし、 ハロゲン原子を含むレジスト用ベース樹脂とし て、 一 CH2CF3基、 — CH (CF3) 2基を側鎖に有するメタクリル酸 エステルの構造単位を有するメタクリル樹脂が記載されているのみであり、 主鎖にフッ素原子を有するものは記載されていないし、 化学増幅型レジス ト （ポジまたはネガ） として動作しうる官能基とフッ素原子を同時に含む 含フッ素単量体の構造単位を有するポリマーについては具体的に記載され ていない。 さらには、 主鎖に環構造を有するポリマーについての記載もな い。
また一般に、 重合体にノルポルネン骨格を導入することで耐ドライエツ チ性が向上することは従来から知られているが、 従来のノルポルネン誘導 体は透明性、 特に真空紫外領域での透明性について、 充分とは言えなかつ た。 今回、 ノルポルネン誘導体の特定の位置にフッ素原子または含フッ素 基を導入することで透明性、 特に真空紫外領域の透明性が向上することを 見出した。
またさらに、 従来からレジスト用重合体として必要な酸反応性基を他の エチレン性単量体 （アクリル系単量体など） の重合などにより導入してき たが、 それらによって透明性 （特に真空紫外領域の透明性） 、 耐ドライエ ツチ性が低下してしまう。 今回、 レジストに必要な酸反応性基をノルポル ネン誘導体にフッ素原子またはフルォロアルキル基と同時に一分子中に導 入することで、 それを重合して得られた含フッ素重合体に良好な透明性 （ 特に真空紫外領域の透明性） と、 耐ドライエッチ特性を両立できることを 見出した。
本発明の第一の目的は、 新規な含フッ素ノルポルネン誘導体およびその 製造法を提供することにある。
本発明の第二の目的は、 該新規な含フッ素ノルポルネン誘導体を共重合 して得られる新規な含フッ素重合体を提供することにある。
第三の目的は、 酸反応性基を有する含フッ素ノルポルネン系含フッ素重 合体と光酸発生剤を含み、 F 2レーザーを光源としたパターン化プロセス 化に利用可能な化学増幅型のフォトレジスト組成物を提供することにある。 発明の開示
本発明者らは、 かかる目的を達成すべく鋭意研究を行なった結果、 新規 な含フッ素ノルポルネン誘導体、 該誘導体を共重合して得られる含フッ素 ポリマーを見出し、 レジスト用重合体としても有用であることを見出した。 すなわち本発明は、 式 （1 ) ：
(Y)m (X)nl
[式中、 Xは同じかまたは異なり、 いずれも
~~ R1) n 2 -X1
(式中、 1は—（ 〇0 2または
X2
一 c=o
(R 2は炭素数 1〜 5のアルキル基、 X2はハロゲン原子） ； R1は二価の 有機基、 n2は 0または 1) ； Yは同じかまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜 10のアルキル基または炭素数 1〜 10のエーテル結合を含ん でいてもよい含フッ素アルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭 素数 1〜 10のアルキル基； nは 0〜 5の整数； mは 1〜 5の整数； n 1 は 1〜5の整数；ただし m+n 1 = 6] で表されるノルポルネン誘導体と、 式 （1) 中の Xに R f 1 (R f 1は炭素数 1〜10の含フッ素アルキル基 またはェ一テル結合を有する含フッ素アルキル基） を導入するフルォロア ルキル化剤とを反応させることを特徴とする式 （2) ：
Figure imgf000007_0001
[式中、 Zは同じかまたは異なり、 いずれも
R f 1
~~ (： R1) n 2— C =〇
(式中、 R f 1, R1, n 2は前記と同じ） ； Y、 R、 n、 m、 n 1は前 記と同じ] で表される含フッ素ケトン構造を有する含フッ素ノルポルネン 誘導体の製造法に関する。
ここで使用するフルォロアルキル化剤としては、
R4
I
R f エー S i— R5、
I
R6
(式中、 R f 1は炭素数 1〜1 0の含フッ素アルキル基またはエーテル結 合を有する含フッ素アルキル基； R4、 R5、 R6は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜1 0の炭化水素基) で表されるフルォロシラン化合物が好まし い。
また本発明は、 式 （3) ：
Figure imgf000008_0001
[式中、 X 3は同じか異なり
~~ fR1) n 2 -X4
(式中、 X4は一 COOR2または X1 R f
C =〇、 一 C =〇、 C =〇，
(式中、 R 2は炭素数 1〜 5のアルキル基； X 5はハロゲン原子； 1 3は11 または炭素数 1〜10の炭化水素基； R f 1は炭素数 1〜10の含フッ素 アルキル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基） ； R1は二 価の有機基； n2は 0または 1) ； Yは同じかまたは異なり、 H、 F、 C
1、 炭素数 1〜 10のアルキル基または炭素数 1〜 10のエーテル結合を 含んでいてもよい含フッ素アルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまた は炭素数 1〜 10のアルキル基； nは 0〜 5の整数； mは 1〜 5の整数； n 1は 1〜5の整数；ただし m+n 1 = 6] で表される含フッ素ノルポル ネン誘導体と、 X4に R f 2 (R f 2は炭素数 1〜10の含フッ素アルキル 基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基） を導入するフルォロ アルキルィ匕剤とを反応させることを特徴とする式 （4) ：
Figure imgf000009_0001
ぼ中、 Z1は同じか異なり
Figure imgf000009_0002
(式中、 Z2は
R3 R f 1 R f 2
一 C—〇H、 または C一 OH、 一 C一 OH、
I I
R f 2 R f 2 R f 2 (式中、 R f 2、 R f 1および R3は前記と同じ） ； R1は二価の有機基； n2は 0または 1) ； Y、 R、 n、 mおよび n 1は前記と同じ] で表され る含フッ素 3級アルコール構造を有する含フッ素ノルポルネン誘導体の製 造法にも関する。
ここで使用するフルォロアルキル化剤としては、
R4
I
R f 2-S i— R5、
1
R6
(式中、 1 2は炭素数1〜10の含フッ素アルキル基またはエーテル結 合を有する含フッ素アルキル基； R4、 R5、 R6は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜 10の炭化水素基) で表されるフルォロシラン化合物が好まし い。
本発明は、 つぎに示す新規なノルポルネン誘導体にも関する。
式 （5) ：
Figure imgf000010_0001
[式中、 Z3は同じかまたは異なり、 いずれも
R f 3
I
一 C =〇 、
(式中、 R f 3は炭素数 1〜10の含フッ素アルキル基またはエーテル結 合を有する含フッ素アルキル基） ； Yは同じかまたは異なり、 H、 F、 C 1、 炭素数 1〜 1 0のアルキル基または炭素数 1〜 1 0のエーテル結合を 含んでいてもよい含フッ素アルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまた は炭素数 1〜 1 0のアルキル基； nは 0〜 5の整数； mは 1〜 5の整数； n 1は 1〜5の整数；ただし m+ n 1 = 6 ] で表される含フッ素ケトン構 造を有するノルポルネン誘導体。
式 （6 ) ：
Figure imgf000011_0001
(式中、 R f 3は炭素数 1〜1 0の含フッ素アルキル基またはエーテル結 合を有する含フッ素アルキル基； Yは同じかまたは異なり、 H、 F、 Cし 炭素数 1〜 1 0のアルキル基または炭素数 1〜 1 0のエーテル結合を含ん でいてもよい含フッ素アルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭 〜； L 0のアルキル基； nは 0〜5の整数； mは 5 ) 、 または式 ( 7
Figure imgf000011_0002
(式中、 R f 3は炭素数 1〜1 0の含フッ素アルキル基またはエーテル結 合を有する含フッ素アルキル基； Yは同じかまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜 10のアルキル基または炭素数 1〜 10のエーテル結合を含ん でいてもよい含フッ素アルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭 素数 1〜10のアルキル基； nは 0〜5の整数； mは 4) で表される含フ ッ素ケトン構造を有するノルポルネン誘導体。
式 （5) 、 (6) および （7) の誘導体において、 3が〇 3でぁ る化合物が好ましい。
式 （8) ：
Figure imgf000012_0001
[式中、 Z 4は同じかまたは異なり、 いずれも
R f 4
I
-C-OH
I
R3
(式中、 R f 4は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜10の含フッ素アルキ ル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基； R3は Hまたは炭 素数 1〜 10の炭化水素基） ； Yは同じかまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜 10のアルキル基または炭素数 1〜 10のエーテル結合を含ん でいてもよい含フッ素アルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭 素数 1〜 10のアルキル基； nは 0〜 5の整数； mは 1〜 5の整数； n 1 は 1〜5の整数；ただし m+n 1 = 6] で表される含フッ素アルコール構 造を有するノルポルネン誘導体
式 （9) ：
Figure imgf000013_0001
[式中、 Z5は同じかまたは異なり、 いずれも
R f 4
-C-OH
I
R f 5
(式中、 R f 4、 R f 5は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜10の含フッ 素アルキル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基） ； Yは同 じかまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜10のアルキル基または炭 素数 1〜10のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキル基； R は同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜10のアルキル基； nは 0〜 5の整数； mは：！〜 5の整数； n 1は 1〜 5の整数；ただし m+ n 1=6 ] で表される含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘導体。 式 （10) ：
Figure imgf000013_0002
(式中、 R f 4、 R f 5は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜 10の含フッ 素アルキル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基； Yは同じ かまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜10のアルキル基または炭素 数 1〜10のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキル基； Rは 同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜10のアルキル基； nは 0〜5 の整数） で表される含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘導体。 式 （9) または （10) で示される誘導体において、 置換基 Yの少なく とも 1つが Fまたは炭素数 1〜10のエーテル結合を含んでいてもよい含 フッ素アルキル基である化合物が好ましい。
式 （11) ：
Figure imgf000014_0001
(式中、 R f 4、 R f 5は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜10の含フッ 素アルキル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基； Yは同じ かまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜10のアルキル基または炭素 数 1〜10のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキル基； Rは 同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜10のアルキル基； nは 0〜5 の整数） で表される含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘導体。 式 （12) ：
Figure imgf000015_0001
(式中、 R f 4、 R f 5は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜10の含フッ 素アルキル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基； Y1, Y 2、 Y3は同じかまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜10のアルキ ル基または炭素数 1〜 10のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素ァ ルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜10のアルキル 基； nは 0〜5の整数。 ただし、 Υ Υ2、 Υ3の少なくとも 1つは Fま たは炭素数 1-10のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキル 基である） で表される含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘導 体。
式 （12) で示される誘導体において、 Y1および Y2が H、 Y3が Fま たは CF3である化合物、 または Y1および Y2が F、 Y3が Fまたは CF3 である化合物が好ましい。
また、 式 （8) 〜 （12) で示される誘導体において、 さらに R f 4お よび R f 5が CF3である化合物が好ましい。
本発明はまた、 式 （5) 〜 （12) で示される新規含フッ素ノルポルネ ン誘導体を共重合して得られる新規含フッ素重合体に関する。
具体的には、 式 （13) ：
一 (Ml) - (M2) - (N) - (式中、 Mlは式 （5) 〜 （12) で示される新規含フッ素ノルポルネン 誘導体および式 (5) 〜 （12) で示される含フッ素ノルポルネン誘導体 の水酸基を保護した保護酸反応性官能基一〇 Q 1を有するノルポルネン誘 導体から選ばれる少なくとも 1種に由来する構造単位； M 2は炭素数 2ま たは 3のエチレン性単量体であって、 フッ素原子を少なくとも 1つ含有す る含フッ素単量体から得られる構造単位； Nは構造単位 M 1、 M 2と共重 合可能な単量体に由来する構造単位） で表わされるポリマー主鎖中に環構 造を有する重合体であって、 構造単位 Mlを 1〜99モル％、 構造単位 M 2を 1〜 99モル％、 構造単位 Nを 0〜 98モル％含む数平均分子量が 5 00〜 1000000の含フッ素重合体に関する。 なかでも Ml +M 2 = 100モル％としたとき M1/M2は 1Z99〜70/30モル％比、 さ らには 30/70〜70/30モル％比であることが好ましい。
この含フッ素重合体において、 構造単位 M 2はテトラフルォ口エチレン、 クロ口トリフルォロエチレン、 フッ化ビ二リデンおよびフッ化ビニルょり なる群から選ばれる少なくとも 1種の単量体から得られた構造単位、 特に テトラフルォロエチレンまたはクロ口トリフルォロエチレンから得られた 構造単位であることが好ましい。
本発明はまた、
( A ) 0 H基および/または水酸基を保護酸反応性官能基一 O Q 1で保護 した基を有する含フッ素重合体、
(B) 光酸発生剤、
(C) 溶剤
からなる組成物であって、
酸反応性基を有する含フッ素重合体 (A) が、 式 （14) ：
- (Ml a) 一 (M2) 一 (N) 一 (14) (式中、 Ml aは前記式 （8) 〜 （12) の含フッ素アルコール構造を有 するノルポルネン誘導体および/または前記式 （8) 〜 （12) の含フッ 素アルコール構造を有するノルポルネン誘導体の水酸基を保護酸反応性官 能基一〇 Q 1で保護した化合物に由来する構造単位； M 2は炭素数 2また は 3のェチレン性単量体であつて、 フッ素原子を少なくとも 1つ含有する 含フッ素単量体から得られる構造単位； Nは構造単位 Ml a、 M2と共重 合可能な単量体に由来する構造単位） で示される含フッ素重合体である化 学増幅型フォ卜レジスト組成物に関する。
かかるフォトレジスト組成物において、 前記含フッ素ポリマー （A) が 式 （14) 一 2 ：
― (Ml a— 1) 一 (Ml a-2) 一 (M2) 一 （N) - (14) -2 (式中、 Ml a— 1は前記式 （8) 〜 （12) のいずれかに記載の含フッ 素アルコール構造を有するノルボルネン誘導体から選ばれる少なくとも 1 種に由来する構造単位； Ml a-2は前記保護酸反応性官能基を有するノ ルポルネン誘導体から選ばれる少なくとも 1種に由来する構造単位； M2 および Nは式 （14) と同じ） で表わされるポリマー主鎖中に環構造を有 する重合体であって、 （Mi a— 1) + (Mi a— 2) +M 2 = 100モ ル％としたとき { (Ml a - 1) + (Ml a-2) } ZM 2は 30ノ 70 〜 70ノ 30モル％比であり、 構造単位 M l a— 1を 1〜98モル％、 構 造単位 M l a— 2を 1〜98モル％、 構造単位 M 2を:！〜 98モル％、 構 造単位 Nを 0〜 97モル％含む数平均分子量が 500〜 1000000の 含フッ素重合体が好ましく、 さらに （Mi a— 1) + (Mi a— 2) =1 00モル％としたとき （Mi a— 1) Z (Ml a-2) が 90Z10〜5 0/50モル％比である含フッ素重合体が好ましい。
また、 含フッ素重合体 (Α) が、 式 （14) 一 3 ：
一 （Mi a— 3) - (M2) 一 (N2) ― (N) - (14) —3 (式中、
構造単位 M 2は式 （14) と同じ、
構造単位 Ml a— 3は式 （8) 〜 (12) のノルポルネン誘導体および式 (8) 〜 （12) のノルポルネン誘導体の水酸基を保護酸反応性官能基で 保護した保護酸反応性官能基含有ノルポルネン誘導体から選ばれる少なく とも 1種に由来する構造単位；
構造単位 N 2は構造単位 M 1 a— 3、 M 2および Nを構成する単量体と共 重合可能な環状の脂肪族不飽和炭化水素からなるものであって、 さらに C OOH基または酸で力ルポキシル基に変換できる酸解離性官能基を有する 環状の脂肪族不飽和炭化水素に由来する構造単位、
構造単位 Nは、 構造単位 Ml a— 3、 M 2および N 2を構成する単量体と 共重合可能な単量体に由来する構造単位） で示され、 （Ml a— 3) +M 2 +N 2 = 100モル％としたとき { (Ml a— 3) +N 2} /M 2が 7 0/30〜 30/70モル％比であり、 構造単位 Ml— 3を 1〜 98モル %、 構造単位 M2を 1〜98モル％、 構造単位 N2を 1〜98モル％、 構 造単位 Nを 0〜 97モル％含む含フッ素重合体であつてもよい。
式 （14) 一 3の含フッ素重合体において、 構造単位 N2が CO〇H基 または酸で力ルポキシル基に変換できる酸解離性官能基を有するノルポル ネン誘導体に由来する構造単位であってもよく、 該 COOH基または酸で 力ルポキシル基に変換できる酸解離性官能基を有するノルポルネン誘導体 が式：
Figure imgf000018_0001
(式中、 A、 Bおよび Cは H、 F、 炭素数 1~10のアルキル基または炭 素数 1〜10の含フッ素アルキル基、 Rは炭素数 1〜20の 2価の炭ィ匕水 素基、 炭素数 1〜20の含フッ素アルキレン基または炭素数 2〜100の ェ一テル結合を有する含フッ素アルキレン基、 aは 0または 1〜 3の整数、 bは 0または 1、 COOQ1は C〇〇H基または酸でカルボキシル基に変 換できる酸解離性官能基。 ただし、 bが 0または Rがフッ素原子を含まな い場合は A〜Cのいずれか 1つはフッ素原子または含フッ素アルキル基で ある） で示されるものであるものが好ましい。
さらに含フッ素重合体 (A) が、 式 （14) -4 ：
一 (Ml a - 1) 一 (M2) - (N 2 - 1) 一 (N) - (14) 一 4 (式中、
構造単位 Ml a— 1および M 2は式 （14) 一 2と同じ、
構造単位 N 2— 1は式：
Figure imgf000019_0001
OO
(式中、 COOQ1は酸でカルボキシル基に変換できる酸解離性官能基、 A、 B、 C、 R、 aおよび bは前記と同じ） で示されるノルポルネン誘導 体に由来する構造単位、
構造単位 Nは、 構造単位 M 1 a— 1、 M 2および N 2— 1を構成する単量 体と共重合可能な単量体に由来する構造単位） で示され、 （M 1 a— 1 ) + (M2) + (N2 - 1) =100モル％としたとき、 { (Mi a— 1) + (N2- 1) } / (M2) が 70Z30〜30Z70モル％比であり、 かつ （Ml a— l) + (N2 - 1) = 100モル％としたとき、 （Mi a 一 1) Z (N2- 1) が 95ノ5〜50/50モル％であり、 構造単位 M 1一 1を 1〜98モル％、 構造単位 M 2を 1〜 98モル％、 構造単位 N 2 一 1を 1〜98モル％、 構造単位 Nを 0〜97モル％含む含フッ素重合体 であってもよい。
式 （14) —4の含フッ素重合体において、 構造単位 M2が、 テトラフ ルォロエチレン、 クロ口トリフルォロエチレン、 フッ化ビニリデンおよび フッ化ピニルよりなる群から選ばれる少なくとも 1種の単量体から得られ た構造単位、 特にテトラフルォロエチレンまたはクロロトリフルォロェチ レンから得られた構造単位であることが好ましい。
さらに本発明は、
(A) OH基または酸で解離して OH基に変化させることができる基を有 する含フッ素重合体、
(B) 光酸発生剤、 および
(C) 溶剤
からなる組成物であって、
該含フッ素重合体 (A) が、 式 （14) — 1 ：
一 (Ml a) 一 (M2) 一 （N) - (14) 一 1
(式中、
構造単位 Ml aは、 式 （15) ：
Figure imgf000020_0001
(式中、 Z 6は同じかまたは異なり R f 6
I
-c-z7
I
R f 7 、 (R f 6、 R f 7は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜10の含フッ素アル キル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基； 27は〇？1基ま たは酸を作用させることによって解離して OH基に変化する基） ； Yは同 じかまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜10のアルキル基または炭 素数:！〜 10のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキル基； R は同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜10のアルキル基； nは 0〜 5の整数； mは 1〜 5の整数； n 1は 1〜 5の整数；ただし、 m+ n 1 = 6) で示される含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘導体から 選ばれる少なくとも 1種に由来する構造単位、
構造単位 M2が、 炭素数 2または 3のエチレン性単量体であって少なくと も 1個のフッ素原子を有する単量体に由来する構造単位、
構造単位 Nは、 構造単位 Ml aおよび M 2と共重合可能な単量体に由来す る構造単位）
で示され、 Mi a +M 2 = 100モル％としたとき、 Ml a/M2が 1/ 99~70/30モル％比であり、 構造単位 M 1 aを 1〜 99モル％、 構 造単位 M 2を 1〜 99モル％、 構造単位 Nを 0〜 98モル％含む数平均分 子量が 500〜 1000000の含フッ素重合体である化学増幅型フォト レジスト組成物にも関する。
前記含フッ素ポリマー （A) の構造単位 Ml aにおいて、 式 （15) に 記載の置換基 Yのうちの少なくとも 1つが Fまたは炭素数 1〜 10のエー テル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキル基であることが、 また、 前記含フッ素重合体 (A) において、 構造単位 Ml aが、 式 （16 ) ：
Yレ 2 ψ l
、f7
(R f 6、 R f 7は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜10の含フッ素アル キル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基； ∑7は〇11基ま たは酸を作用させることによって解離して OH基に変化する基； Y Υ Υ3は同じかまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜10のアルキ ル基または炭素数 1〜 10のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素ァ ルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜10のアルキル 基； nは 0〜5の整数） で表わされる含フッ素ノルポルネン誘導体に由来 する構造単位であることが、
また、 前記含フッ素ポリマー （A) の構造単位 Ml aにおいて、 前記式 （ 16) に記載の Y Υ2が Η、 Υ3が Fまたは CF3であることが、 また、 前記含フッ素ポリマー （A) の構造単位 Ml aにおいて、 前記式 （ 16) に記載の Y Y2が Fで、 Y3が Fまたは CF3であることが、 また、 前記含フッ素ポリマー （A) の構造単位 Ml aにおいて、 前記式 （ 16) に記載の R f 6、 R f 7が CF3であることが、
さらにまた、 前記含フッ素ポリマー （A) の構造単位 Ml aにおいて、 酸 を作用させることにより解離して OH基に変化する基 Z 7が、
-OC (R^ g . — OCH2〇R2、 一〇C〇C (R3)3、
II
〇
-OCHOR4 f
I —Q>人
CH3 、 〇 (式中、 R R 2、 R 3および R 4は同じかまたは異なり、 いずれも炭素 数 1〜 5のアルキル基） で示される基であることが好ましい。
前記含フッ素ポリマ一 （A) の構造単位 M 2としては、 テトラフルォロ エチレンおよびクロ口トリフルォロエチレンよりなる群から選ばれた少な くとも 1種の単量体から得られた構造単位であることが好ましい。
発明を実施するための最良の形態 まず、 本発明の製造法について説明する。
含フッ素ノルポルネン、 なかでも
Figure imgf000023_0001
C F
基を有するノルポルネン誘導体は、 酸性度の高い〇 H基をもつことからァ ルカリ性の水溶液 （レジスト現像液） に可溶化が可能なこと、 またその官 能基は紫外領域 （特に短波長領域） での透明性が高いこと、 ノルポルネン 骨格自体が耐ドライエッチング性に優れていることといった特徴を有する ため、 レジスト用ポリマー （特に F 2レーザー用レジスト） の構造単位の 一部に用いることが求められている。
しかしながら、 従来
—— C—— O H
基を有するノルポルネン化合物を得る公知の方法としては、
① C F
CH2 = CHCHC- -OH
CF3
とシクロペンタジェンの D i e 1 s -A 1 d e r反応により
Figure imgf000024_0001
CF3
を合成する方法が試みられているが、 これらァリル化合物とシクロペン夕 ジェンの組合せ D i e 1 s— A 1 d e r反応は反応性が低く、 150°C以 上の高温下での反応が必要であること、 また高温での反応ゆえのシクロべ ンタジェン自体のダイマ一やトリマー、 目的のノルポルネン化合物にさら にシク口ペンタジェンが 1力、ら 3分子環化付加したような副生物が多量に 生成し収率を悪化させるため工業的には好ましい方法とは言い難い。
② H の反応により
Figure imgf000024_0002
Figure imgf000024_0003
を合成する方法が報告されている (WO00/66575パンフレツト)
(C F C ■CH
Figure imgf000024_0004
の合成自体、 多段階のプロセスを必要とし、 生産性もよくない点で、 また、
Figure imgf000025_0001
の合成プロセスも生産性がわるく高価であるため好ましくない。
本発明者らは、 ノルポルネン骨格に
-C ~ C F J „OH
基を導入する方法として、 高収率で安価な方法を提供するものである 本発明の製造法は式 （1) ：
Figure imgf000025_0002
[式中、 Xは同じかまたは異なり、 いずれも ~~ ^R1) n 2-X1
(式中、 X1は一 COOR2または
X2
I
一 c =〇
(R2は炭素数 1〜5のアルキル基、 X2はハロゲン原子） ； R1は二価の 有機基、 n2は 0または 1) ； Yは同じかまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜 10のアルキル基または炭素数 1〜 10のエーテル結合を含ん でいてもよい含フッ素アルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭 素数 1〜 10のアルキル基； nは 0〜 5の整数； mは 1〜 5の整数； n 1 は 1〜5の整数；ただし m+n 1 = 6] で表されるノルポルネン誘導体と、 式 （1) 中の Xに R f 1 (R f 1は炭素数 1〜10の含フッ素アルキル基 またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基） を導入するフルォロア ルキル化剤とを反応させることを特徴とする式 （2) ：
Figure imgf000026_0001
[式中、 Zは同じかまたは異なり、 いずれも
R f 1
I
~ R1) n 2 -C = 0
(式中、 R f R n 2は前記と同じ） ； Y、 R、 n、 m、 n 1は前 記と同じ] で表されるカルボン酸エステルまたは酸ハライドを有するノル ポルネン誘導体または、 式 （3) ：
Figure imgf000026_0002
で示されるケトン構造を有するノルポルネン誘導体と含フッ素アルキル化 剤と反応させることによって R f XR f 2C— OH基へ合成することを主 目的とし、 同時に本合成法で得られる O
II
R f 1— C— の構造のケトン構造を有する新規なノルポルネンゃ
R3
-C-OH
R I f 2 ^
(R3は Hまたは炭化水素基、 R f 2は前記と同じ） を有する新規なノル ポルネンの製造法も含むものである。
つまり、 本方法は D i e 1 s -A 1 d e r反応によって容易に高収率で 合成可能な C = O基含有ノルポルネンを使用して、 フルォロアルキル化剤 を反応させることによってトータル収率で良好な上記に示した各種含フッ 素ノルポルネンの製造法を提供するものである。
本発明の製造法の第 1は式 （1)
Figure imgf000027_0001
で表わされるカルボン酸エステル基または酸ハライド基を有するノルポル ネン誘導体とフルォロアルキル化剤とを反応させ、 式 （2)
Figure imgf000027_0002
で示される含フッ素ケトン構造を有する新規な含フッ素ノルポルネン誘導 体の製造法に関する。
つまり、 式 （1) のカルボン酸エステル基または酸ハライド基に対し、 当量のフルォロアルキル （R f 1) 化剤を反応させることで
0
II
R f 1 -C- 基を導入することができ、 新規なノルポルネン化合物を得ることができる ものである。
原料となる式 （1) のノルポルネン誘導体としては、 OCH,
OOCH
Figure imgf000028_0001
などが好ましくあげられる。
本発明の製法によって使用する前述の原料に相当するノルポルネン誘導 体に対し反応させるフルォロアルキル (R f 1) 化剤に相当するケトン構 造
0
R f 1 -C- を導入することができるものである。 具体的には
o
Figure imgf000028_0002
1
Figure imgf000029_0001
などを得ることができる。
Xはアルキルエステル、 具体的には— COOCH3、 一 CO〇C2H5、 -COOC (CH3) 3などから選ばれ、 また、 酸ハライド、 たとえば一 COF、 — COC l、 一COB rから選ばれるものである。
Xはノルポルネン骨格中に 1つであっても同じものまたは異なるものが 複数結合していてもよい。
Yは Hまたは F、 C l、 アルキル基、 含フッ素アルキル基などで置換さ れていてもよく、 特に F、 含フッ素アルキル基に置換されたものがレジス ト用としたとき透明性を向上させることができる点で好ましい。
原料 （式 （1) ) として用いるノルポルネン誘導体として好ましい具体 例は
Figure imgf000029_0002
OOCH.
CH H
Figure imgf000030_0001
本発明の製造法の第 2は式 (3)
Figure imgf000030_0002
で表わされるケトン構造を有するノルポルネン誘導体とフルォロアルキル (R f 2) 化剤とを反応させ、 式 （4) ：
Figure imgf000030_0003
で示される含フッ素第 3級アルコール構造を有する含フッ素ノルポルネン 誘導体の製造法に関する。 本製造法において原料となる式 （3) において X3はケトン構造の部位 であるが、 前記第 1の製造法で得た含フッ素ケトン
0
R f 1 -C- であってもよいし、 別の方法で作成した含フッ素ケトン
0
II
R f — C一
であってもよい。 また、 フッ素を含まない炭化水素系のケトン構造
0
R 3 - C一
、 アルデヒド
0
II
H-C- であってもよい。
Yは Hまたは前述の置換基 Yから選ばれ、 前述 Yの好ましい例示と同様 のものが好ましくあげられる。
原料 （式 （3) ) として用いる誘導体として好ましい具体例は含フッ素 ケ卜ン構造
o
R f 1 -C- をもつ誘導体としては前述の製造法で得られた含フッ素ケトン構造を有す るノルポルネン誘導体と同様のものが好ましく選択される。
本発明の製法によって使用する原料に相当するノルポルネン誘導体に対 し、 反応させるフルォロアルキル （R f 2) 化剤に相当する含フッ素第 3 級アルコール R f 1
I
C一 OH
R
の部位を導入することができるものである c 具体的には、
Figure imgf000032_0001
などを得ることができる。 またさらに、 含フッ素第 3級アルコール
R f
一 C一 OH
R
構造の部位を有するノルポルネン誘導体を得るために、 前述の式 （1) に 示したカルボン酸エステル基または酸ハライドを有するノルポルネンに、 それぞれの官能基 Xに対し 2当量以上のフルォロアルキル化剤を作用反応 させることもできるものである。
また、 フッ素を含まない炭化水素系のケトン構造
0
R3 - C一
やアルデヒド
O
II
H-C- を有するノルポルネン誘導体を原料とする場合、 その好ましい具体例とし ては
Figure imgf000033_0001
Figure imgf000034_0001
などがあげられ、 フルォロアルキル化剤の作用により
Figure imgf000034_0002
H
Figure imgf000034_0003
などの新規な第 3級アルコールの部位を有する含フッ素ノルポルネンを得 ることができる。
本発明の 2種製造法において原料となるノルポルネン誘導体に反応させ るフルォロアルキル化剤は一般にフルォロアルキル基を有する有機金属化 合物から選ばれる。
たとえば、 R i^X (または R f 2]^1:^) または R f iM2 (または R f 2M2) (式中、 M1はアルカリ土類金属、 M2はアルカリ金属、 Xは ハロゲン原子、 R ί 1はフルォロアルキル基） 、 具体的には、 R f iMg I、 R f xMgB r , R f xZn I, R f xZnB r, R f 2Mg I、 R f 2 MgB r、 R f 2Zn I、 R f 2ZnB r、 R f XL i , R f 2L iなどが あげられ、 より詳しくは、 C2F5MgB r、 C2F5Mg I , C4F9Mg I、 C4F9MgB r、 C2F5L i , C4F9L i、 CF3Zn I、 C2F5 Zn l、 C4F9Zn Iなどが好ましくあげられる。
本発明の式 （1) のカルボン酸エステルまたは酸八ライドを有するノル ポルネン誘導体や式 （3) のケトン構造を有するノルポルネン誘導体と反 応させる場合、 用いる溶媒としては、 一般的に非プロトン性の極性溶媒、 環式、 または非環式のエーテル系溶媒を反応溶媒として用いることが好ま しい。 具体的には、 テトラヒドロフラン、 ジォキサン、 モノグライム、 ジ グライム、 トリグライム、 テトラグライム、 メチルー t一プチルエーテル、 ァセトニトリル、 ベンゾニ卜リル、 スルホラン、 N, N—ジメチルホルム アミド、 N, N—ジメチルァセトアミドなどが好ましくあげられる。
反応温度や反応時間は、 原料となるノルポルネン化合物やフルォ口アル キル化剤の種類により異なり、 適宜選択されるが一 80°C〜十 12 Otが 好ましく、 なかでも +10T以下、 特に一 1 以下の低温で反応させる のが好ましい。
反応時間は 10分〜 100時間が好ましく、 30分〜 10時間がより好 ましい。
上記反応終了後、 プロトン酸を作用させることによって目的の含フッ素 ケトン構造を有するノルポルネン誘導体、 含フッ素第 3級アルコール構造 を有するノルポルネン誘導体を得ることができる。 作用させるプロトン酸 としては塩酸、 硫酸、 硝酸などが好ましく、 一般に水溶液の形態で作用さ せることが好ましく、 その濃度は限定されない。
また、 プロトン酸との反応時、 メタノール、 エタノール、 イソプロパノ ールなどのアルコール類を溶媒として使用してもよい。
また、 フルォロアルキル化剤として好ましい第 2としては
R 4 R 4
I I
R f i-S i - R 5 または R f 2— S i—R5
R I 6 R I 6
で示されるトリメチルシリル化合物があげられ、 目的とするフルォロアル キル基に相当するトリメチルシリル化合物を用いることができる。
R f 1は、 炭素数 1〜10の含フッ素アルキル基またはエーテル結合を 有する含フッ素アルキル基から選ばれる。
フルォロアルキル基は、 アルキル基、 エーテル結合を含むアルキル基の 水素原子の一部またはすべてがフッ素原子に置換したものであるが一部 C 1、 B rなどほかのハロゲン原子を含んでいてもよい。 なかでも、 パーフ ルォロアルキル基、 エーテル結合を有するパーフルォロアルキル基がノル ポルネンやそれを用いたポリマーに透明性をより付与できること、
R f 1
I
-C-OH
I 2
R f ^
構造における、 OH基の酸性度を高めることができる点で好ましい。
具体的には
C F3~ 、 C2F5 - 、 C4F9- 、 C3F7OCF- 、
C
C F3OC _ F FC C F F。 -OOCC F F——
i F C
などが好ましくあげられ、 なかでも C F 3が反応性が良好な点で好ましい。
R4、 R5、 R6は一般に炭素数 1〜10の炭化水素から選ばれるが通常
C H 3が反応性が良好な点で好ましい。
つまりフルォロアルキル化剤として用いるトリメチルシリル化合物とし て好ましいものは
CH。 CH CH
C F。一 S C H C 2 ' 5 S i -CH C 9-S i— CH3
CH CH CH
などがあげられ、 なかでも
CF3S 4CH3) 3 が好ましい例示である。
本発明の式 （1) または式 （3) のノルポルネン化合物と上記卜リメチ ルシリル化合物との反応は、 原料ノルポルネンとそこに含まれる官能基
0
II
一 c一 に対して触媒量 （0. 01当量） ないし 2倍量の F_を系内で発生させる 化合物をトリメチルシリル化合物に加えて添加するのが反応を速やかに進 行させる点で好ましい。
ゆえに F—を発生させる化合物であれば、 特に限定されないが一般に K F、 C s Fなどのアルカリ金属のフッ化物、 トリブチルアンモニゥムフル オライドなどの第四級アンモニゥム塩 （F_をァニオンとしてもつもの） 、 クラウンェ一テルと金属フッ化物とを組み合わせたものなどが好ましく使 用される。
これら F—イオンは、 原料ノルボルネンが
O
II
-C- F
基を有するものを用いる場合、 または第 4級アンモニゥム塩
(Fe塩）
を用いる場合を除き、 官能基 O
II
— c一
に対し当量以上、 過剰量添加するのが好ましい。
本発明のトリメチルシリル化合物
(加えて Feイオン）
を用いる製造法において、 用いる溶媒とは一般的に非プロトン性の極性溶 媒、 環式、 または非環式のエーテル系溶剤、 炭化水素系溶媒、 フッ素系溶 媒などを反応溶媒として用いることが好ましい。
具体的には、 テトラヒドロフラン、 ジォキサン、 モノグライム、 ジグラ ィム、 トリグライム、 テトラグライム、 メチルー t一ブチルエーテル、 へ キサン、 H C F C 1 4 1 b、 H F C - 2 2 5、 N， N—ジメチルホルムァ ミドなどが好ましくあげられる。
反応温度や反応時間は、 原料となるノルポルネン化合物やフルォ口アル キル化剤の種類により異なり適宜選択されるが、 一 8 0 ：〜 + 1 2 0 が 好ましく、 特に一 1 0 °C〜室温の低温で （なかでも + 1 0 以下） 反応さ せるのが好ましい。
反応時間は 1 0分〜 1 0 0時間が好ましく、 3 0分〜 1 0時間がより好 ましい。
上記反応終了後、 プロトン酸を作用させることによって目的の含フッ素 ケトン構造を有するノルポルネン誘導体、 含フッ素第 3級アルコール構造 を有するノルポルネン誘導体を得ることができる。
作用させるプロトン酸としては塩酸、 硫酸、 硝酸などが好ましく、 一般 に水溶液の形態で作用させることが好ましく、 その濃度は限定されない。 また、 プロトン酸との反応時、 メタノール、 エタノール、 イソプロパノ —ルなど、 アルコール類を溶媒として使用してもよい。
これらの製造法に使用する、 または製造法で得られる含フッ素ノルポル ネン誘導体の内、 前記式 （5 ) 〜 （1 2 ) で示される化合物は新規化合物 である。
以下、 各式のノルポルネン誘導体について説明する。
本発明のノルポルネン誘導体の第 1は、
〇
II
R "一 C一
の含フッ素ケトン構造の部位をノルポルネン骨格に直接結合したものであ り、 特許文献、 各種技術文献に未記載の新規化合物である。
かかる新規なノルポルネン誘導体は、 式 （5 ) ：
Figure imgf000039_0001
[式中、 Z 3は同じかまたは異なり、 いずれも
R f 3
一 C =〇 、
(式中、 R f 3は炭素数 1〜1 0の含フッ素アルキル基またはエーテル結 合を有する含フッ素アルキル基） ； Yは同じかまたは異なり、 H、 F、 C
1、 炭素数 1〜 1 0のアルキル基または炭素数 1〜 1 0のエーテル結合を 含んでいてもよい含フッ素アルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまた は炭素数 1〜 1 0のアルキル基； nは 0〜 5の整数； mは 1〜 5の整数； n 1は 1〜5の整数；ただし m+ n 1 = 6 ] で表される含フッ素ケトン構 造を有するノルポルネン誘導体である。 〇
II
R f 3-C- の含フッ素ケトンの部位は 1つまたは複数個有していてもよい
なかでも好ましくは、 式 （6) ：
Figure imgf000040_0001
(式中、 R f 3は炭素数 1~10の含フッ素アルキル基またはェ一テル結 合を有する含フッ素アルキル基； Yは同じかまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜 10のアルキル基または炭素数 1〜 10のエーテル結合を含ん でいてもよい含フッ素アルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭 〜 10のアルキル基； nは 0〜 5の整数； mは 5 ) 、 または式 ( 7
)
Figure imgf000040_0002
(式中、 R f 3は炭素数 1〜10の含フッ素アルキル基またはエーテル結 合を有する含フッ素アルキル基； Yは同じかまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜 10のアルキル基または炭素数 1〜 10のエーテル結合を含ん でいてもよい含フッ素アルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭 素数 1〜10のアルキル基； nは 0〜5の整数； mは 4) で表される含フ ッ素ケトン構造を有するノルポルネン誘導体である。
Yは、 H、 F、 C 1、 炭素数 1〜10のアルキル基、 含フッ素アルキル 基または炭素数 1〜 10のエーテル結合を含む含フッ素アルキル基であり、 とりわけ F、 含フッ素アルキル基、 エーテル結合を含む含フッ素アルキル 基であることが、 レジスト用としたときに透明性が向上する点から好まし い。
たとえば、 式 （17) ：
Figure imgf000041_0001
(式中、 Υ1, Υ2、 Υ3は同じかまたは異なり、 いずれも H、 F、 C l、 炭素数 1〜 10のアルキル基または炭素数 1〜 10のェ一テル結合を含ん でいてもよい含フッ素アルキル基； R f 3、 R、 nは前記と同じ） で示さ れるノルポルネン誘導体が好ましい。
式 (17) はなかでも、 Y Y2が Hで、 Y3が Fまたは CF3である ことが、 また、 Y1 Y2が Fであり、 Y3が Fまたは CF3であることが 好ましい。
本発明の含フッ素ケトン構造を有するノルポルネン誘導体の具体例とし ては、
Figure imgf000042_0001
Figure imgf000042_0002
It
ZlUO/ZOdT/Ud ε 900/εο OA
Figure imgf000043_0001
などが好ましくあげられる。
式 （5) 、 （6) 、 （7) 、 （17) および上記に例示したノルポルネ ン誘導体において、 R f 3は炭素数 1〜10の含フッ素アルキル基または エーテル結合を有する含フッ素アルキル基から選ばれる。
R f 3はアルキル基、 ェ一テル結合を含むアルキル基の水素原子の一部 または全部をフッ素原子に置換したものであるが、 一部 C l、 B rなどの F以外のハロゲン原子を含んでいてもよい。
なかでも、 パーフルォロアルキル基、 エーテル結合を有するパーフルォ 口アルキル基であることが、 透明性を付与できる点で好ましい。 たとえば、
C 2 · 5 C 4 ' 9 C OC F—
C F 0
CF。OCFCF2OCF—
iF c などが好ましくあげられ、 なかでも CF 3が透明性を特に向上させる点か ら好ましい。
これら例示の含フッ素ケトン構造を有する新規なノルポルネン誘導体は、 含フッ素重合体のコモノマーとして使用し、 構造単位とすることで、 透明 性を維持しながらポリマーの耐エッチング性を向上させることができる点 で、 レジスト用ポリマーの原料モノマーとして有用である。
またさらに、 ケトン構造は酸性条件で水和し、 へミアセタール OH
一 C— R f 3 OH を比較的安定に生成することができ、 レジスト用のアル力リ現像液に可溶 化させることが可能となる点で好ましい。
本発明のノルポルネン誘導体の第 2は、
R f 4
-C-OH
R3 の含フッ素アルコール構造の部位をノルポルネン骨格に直接結合したもの であり、 式 （8) ：
Figure imgf000044_0001
[式中、 Z4は同じかまたは異なり、 いずれも R f 4 -C-OH
I
R3
(式中、 ； f 4は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜10の含フッ素アルキ ル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基； R3は Hまたは炭 素数 1〜 10の炭化水素基） ； Yは同じかまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜 1 0のアルキル基または炭素数 1〜 1 0のエーテル結合を含ん でいてもよい含フッ素アルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭 素数 1〜 1 0のアルキル基； nは 0〜 5の整数； mは 1〜 5の整数； n 1 は 1〜5の整数；ただし m+ n 1 = 6 ] で表される含フッ素アルコール構 造を有するノルポルネン誘導体である。
含フッ素アルコールの部位 Z 4は、 1つまたは複数個有していてもよい が、 一般に 1または 2個結合したものが好ましい。 具体的には、
Figure imgf000045_0001
(式中、 Y、 R f 4、 R 3、 Rおよび nは前記式 （8 ) と同じ） があげら れる。
これらの含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘導体において、 Yは前述のケトン構造を有するノルポルネン誘導体から選ばれ、 特に、 F、 含フッ素アルキル基、 またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基で あることが好ましく、 レジスト用としたとき、 透明性を向上できる点で好 ましい。
たとえば式 （1 8 ) ：
Figure imgf000045_0002
(式中、 Υ1, Υ2、 Υ3は同じかまたは異なり、 いずれも H、 F、 C I, 炭素数 1〜 10のアルキル基、 炭素数 1〜 10のエーテル結合を有してい てもよい含フッ素アルキル基、 R f 4、 R3、 Rおよび nは前記と同じ） で示されるノルポルネン誘導体が好ましい。
式 （18) はなかでも、 Y Υ2が Ηで、 Υ3が Fまたは CF3である ことが、 また、 Y Υ2が Fで、 Υ3が Fまたは CF3であることが好ま しい。
本発明の含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘導体の具体例 としては、 たとえば
Figure imgf000046_0001
Figure imgf000047_0001
などが好ましくあげられる。
これらの含フッ素アルコールの部位をもつノルポルネン誘導体における R f 4は、 前述の含フッ素ケトン構造を有するノルポルネン誘導体で示し た R f 3と同様なものから選択され、 好ましい具体例についても R f 3と 同様なものが好ましい。
R3は Hまたは炭素数 1〜10炭化水素基、 たとえば炭素数 1〜10の アルキル基もしくはァリ一ル基、 炭素数 1〜 10のエーテル結合を含んで いてもよいアルキル基のなかから選ばれ、 具体例としては
Figure imgf000047_0002
CH = CHCH," などが好ましい。
本発明のノルポルネン誘導体の第 3は、
R f 4
I
-C-OH
Rf 5
の含フッ素第 3級アルコール構造の部位をノルポルネン骨格に直接結合し たものであり、 特許文献、 各種技術文献に未記載の新規化合物である。 かかる新規なノルポルネン誘導体は、 式 （9) ：
Figure imgf000048_0001
[式中、 Z 5は同じかまたは異なり、 いずれも
R f 4
I
-C-OH
I
R f 5
(式中、 R f 4、 R f 5は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜 10の含フッ 素アルキル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基） ； Yは同 じかまたは異なり、 H、 F、 C 炭素数 1〜10のアルキル基または炭 素数 1〜10のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキル基； R は同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜10のアルキル基； nは 0〜 5の整数； mは 1〜 5の整数； n 1は 1〜 5の整数；ただし m+ n 1 = 6 ] で表される含フッ素第 3級アルコール構造を有するノルポルネン誘導体 である。 含フッ素第 3級アルコールの部位 Z 5は 1つまたは複数個有していても よく、 なかでも 1または 2個結合したものが好ましい。
具体的には、
式 （10) ：
Figure imgf000049_0001
(式中、 R f 4、 R f 5は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜10の含フッ 素アルキル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基； Yは同じ かまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜10のアルキル基または炭素 数 1〜10のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキル基； Rは 同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜10のアルキル基； nは 0〜5 の整数） で表される含フッ素第 3級アルコール構造を有するノルポルネン 誘導体、 または
式 （11) ：
Figure imgf000049_0002
(式中、 R f 4、 R f 5は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜10の含フッ 素アルキル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基； Yは同じ かまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜10のアルキル基または炭素 数 1〜10のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキル基； Rは 同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜10のアルキル基； nは 0〜5 の整数） で表される含フッ素アルコール構造を有するノルボルネン誘導体 が好ましくあげられる。
これらの含フッ素第 3級アルコール構造を有するノルポルネン誘導体に おける官能基 Yは、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜10のアルキル基、 含フッ 素アルキル基または炭素数 1〜 10のエーテル結合を含む含フッ素アルキ ル基であり、 とりわけ F、 含フッ素アルキル基、 エーテル結合を含む含フ ッ素アルキル基であることが、 レジスト用としたときに透明性が向上する 点から好ましい。 特に好ましくは、 Yの少なくとも 1つが Fまたは CF3 のものである。
具体例としては、 たとえば式 （12) ：
Figure imgf000050_0001
(式中、 Rf4、 R f 5は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜10の含フッ 素アルキル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基； Y1, Y 2、 Y3は同じかまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜 10のアルキ ル基または炭素数 1〜 10のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素ァ ルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜10のアルキル 基； nは 0〜5の整数。 ただし、 Υ Υ2、 Υ3の少なくとも 1つは Fま たは炭素数 1〜 10のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキル 基である） で表される含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘導 体が好ましくあげられる。
式 （12) はなかでも、 Y1 Y2が Hで、 Y3が Fまたは CF3である ことが、 また、 Y1, Y2が Fであり、 Y3が Fまたは CF3であることが、 透明性をより一層改善できる点で好ましい。
本発明の含フッ素第 3級アルコール構造を有するノルポルネン誘導体の 具体例としては、
Figure imgf000051_0001
Figure imgf000051_0002
Figure imgf000052_0001
などが好ましくあげられる。
上記例示のノルポルネン誘導体において、 R f 4、 R f 5は同じでも異 なっていてもよく、 炭素数 1〜 10の含フッ素アルキル基またはエーテル 結合を有する含フッ素アルキル基から選ばれる。
R f 4、 R f 5はアルキル基、 エーテル結合を含むアルキル基の水素原 子の一部または全部をフッ素原子に置換したものであるが、 一部 Cし B rなどの F以外のハロゲン原子を含んでいてもよい。
なかでも、 パーフルォロアルキル基、 エーテル結合を有するパーフルォ 口アルキル基であることが、 OH基の酸性度を高めることができる点で、 また透明性を付与できる点で好ましい。 たとえば、 C F。一 C 2 1 5 C4 F9— F7OC F—
C F
C F3OC FC OC F—
i CF3 などが好ましくあげられ、 なかでも CF3が透明性を特に向上させる点か ら好ましい。
これらの例示の含フッ素第 3級アルコール構造を有する新規なノルポル ネン誘導体、 特にノルポルネン骨格に Fを含むものは透明性が高いポリマ 一を与える点で、 また、 R f 4、 R f 5の効果により OH基の酸性度が高 く、 アルカリ水溶液 （レジスト用の現像液など） への溶解性をポリマーに 付与できる点で、 さらにノルポルネン骨格の効果からポリマ一の耐ドライ エッチング性を高めることができる点で、 レジス卜用 (特に F2レジス卜 ) ポリマーの原料モノマーとして有用である。
レジスト用ポリマーの原料として用いる場合、 特にポジ型のレジストと して用いる場合、 前述の含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘 導体のヒドロキシル基に、 酸と反応してヒドロキシル基に変化する保護酸 反応性官能基を有するノルポルネン誘導体を用いることが好ましい。 具体的には、 前述の含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘導 体の〇H基を保護酸反応性官能基一 OQ1で置き換えた構造であり、 前述 の含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘導体の好ましい具体例 と同様なものにおいて、 OH基を一 OQ1基で置き換えたものが好ましい 具体例である。 これら保護酸反応性官能基を有するノルポルネン誘導体も 文献未記載の新規化合物である。
これら保護酸反応性官能基を有するノルポルネン誘導体において、 保護 酸反応性官能基一 OQ1 (保護基： Q1) として、 具体的には、 -OC (Rx) 3 , 一〇CH2OR2、 一 OCOC (R3)3、
II
o
-OCHOR4
I 一
CH3 、
Figure imgf000054_0001
が好ましくあげられ、
より詳しくは、 一 OC (CHJ,, 一〇CH2〇CH. OCH2OC2H, 一 OCOC (CH3)3 一〇CHOC2Hい 一 0- II
〇 CH3 O- 等があげられる。
より好ましくは、 一〇一 C (CH3) 3· 一〇CH,〇CH 、 一〇CH. 〇C2H5である。
つぎに、 式 （13) ：
一 (Ml) 一 (M2) - (N) 一
(式中、 Mlは式 (5) 〜 （12) で示される含フッ素ノルボルネン誘導 体および式 (5) 〜 （12) で示される含フッ素ノルポルネン誘導体の水 酸基を保護した保護酸反応性官能基一 O Q 1を有するノルポルネン誘導体 から選ばれる少なくとも 1種に由来する構造単位； M2は炭素数 2または 3のエチレン性単量体であって、 少なくとも 1個のフッ素原子を主鎖に与 えうる含フッ素単量体から得られる構造単位； Nは構造単位 Ml、 M2と 共重合可能な単量体に由来する構造単位） で表わされるポリマー主鎖中に 環構造を有する重合体であって、 構造単位 Mlを 1〜99モル％、 構造単 位 M 2を 1〜 99モル％、 構造単位 Nを 0〜 98モル％含む数平均分子量 が 500〜 1000000の含フッ素重合体について説明する。
構造単位 Mlについては、 前述した新規含フッ素ノルポルネン誘導体に 由来する構造単位である。
構造単位 M 2の含フッ素エチレン性単量体は、 炭素数 2または 3のェチ レン性単量体であつて、 フッ素原子を少なくとも 1つ以上含有する単量体 が共重合性の面で好ましい。
具体例としては、 テトラフルォロエチレン、 クロ口トリフルォロェチレ ン、 フッ化ビニリデン、 へキサフルォロプロピレン、 フッ化ビエル等が挙 げられ、 特にテトラフルォロエチレン、 クロ口トリフルォロエチレンが好 ましい。
なかでも Ml +M2= 100モル％としたとき Ml /M 2は 1/99〜 70/30モル％比のものが好ましく、 30/70〜70/30モル％比 のものがより好ましい。
構造単位 Nは任意成分であり、 構造単位 Ml、 M2、 と共重合し得る単 量体に由来する構造単位であれば特に限定されず、 目的とする含フッ素ポ リマーの要求特性に応じて適宜選定すればよい。
具体的には、
アクリル系単量体：
CH2 = CXCOOH 、 CH2 = CXCOOCH2CHCH2 、
、〇z
CH2 = CXCOOCH2CH2〇H 、 CH2 = CXCOO^ )〉 、
^ -
Figure imgf000055_0001
CH2=CXCOO-<^H^
(X : H CH3 F CF3から選ばれるもの）
CH2 = CFC〇CH2CHく 、 CH2 = CFCOCH2" CF Z4
II CF3 II
〇 o
(Z4 : H F C 1 n： 1 10)
CH3
I
CH2 = CFCOCH2C-CF3 CH2 = CFCOCH2CH2-(CF2) ;Z5,
O CF 〇
(Z5 : H F C 1 n： 1 10)
CH = CFCOCH2CF(OCF CF 、
II I I
〇 CF3 CF3
(n： 1 5)
CH2 = CFC - OCH2CF2(〇CF2CF2) 、
〇
(n： 1 30)
CH2
Figure imgf000056_0001
(m： 1または 2 Z4 : H F C 1 n : 1〜： L 0) 、
Figure imgf000056_0002
(m : lまたは 2 Z4 : H F C l n : l 10)
F
Figure imgf000056_0003
Figure imgf000057_0001
(Z4 Z 5 : H F C 1 n : 1 10)
など。
スチレン系単量体：
Figure imgf000057_0002
CF3
(CH^C-OH
C H 2 H ~~(( )
CF
(n： 0 2の麵
CH2 = CH2 CH2 = CHCH3 CH2 = CHC 1など 酸系単量体： OH
Figure imgf000057_0003
OH
Figure imgf000058_0001
(Rは炭素数 1〜 20の炭化水素基）
ァリル系単量体：
CH2 = CHCH2C 1、 CH2 = CHCH2OH、 CH2 = CHCH2C 〇OH、 CH2 = CHCH2B rなど
7リルエーテル系単量体：
CH2 = CHCH2OR 、 CH2 = CHCH2OCHjfCF2)nX 、 (R：炭素数:！〜 20の炭化水素基） （n： 1〜： 10、 X： H、 Cし F) CH2 = CHCH2〇CH2CH2COOH 、
Figure imgf000058_0002
〇 OH OH これら例示のェチレン性単量体由来の構造単位が好ましくあげられる。 含フッ素脂環式単量体：
なかでも前述の構造単位 （Ml) 以外のノルポルネン誘導体由来の構造 単位が好ましく、 具体的には、
式：
Figure imgf000058_0003
(式中、 A、 B、 Cおよび Dは H、 F、 炭素数 1〜10のアルキル基また は炭素数 1〜 10の含フッ素アルキル基、 mは 0〜 3の整数。 ただし、 A 〜Dのいずれか 1つはフッ素原子を含む） 具体的には、
Figure imgf000059_0001
、 F F F CFQ CF2-HX
Figure imgf000059_0002
などがあげられる
そのほか、
Figure imgf000059_0003
(A、 B、 C、 Dは H、 F、 炭素数 1〜10のアル キル基または含フッ 素アルキル基）
Figure imgf000059_0004
などの脂環式単量体由来の構造単位があげられる。
式 （13) の含フッ素重合体の分子量は用途、 目的、 使用形態に応じて 数平均分子量で 500〜 1000000の範囲から選択できるが、 好まし くは、 1000〜 700000、 さらに好ましくは 2000〜 50000 0程度であり、 低すぎる分子量は得られるポリマー被膜の耐熱性や機械特 性が不充分となりやすく、 高すぎる分子量は加工性の面で不利になりやす い。 特にコ一ティング用材料の形態として薄層被膜の形成を目的とする場 合、 高すぎる分子量は成膜性において不利となり、 好ましくは 20000 0以下、 特に好ましくは、 100000以下である。 本発明の式 （13) の含フッ素重合体を得る方法として、 本発明の新規 な含フッ素ノルポルネン誘導体 Ml、 含フッ素エチレン性単量体 M 2、 必 要に応じて任意成分 Nに相当する単量体を公知の方法で共重合することで 得られる。 重合方法はラジカル重合法、 ァニオン重合法、 カチオン重合法 などが利用でき、 なかでも本発明の重合体を得るための下記単量体はラジ カル重合性が良好で、 さらに組成や分子量などの品質のコントロールがし やすい点、 工業化がしゃすい点でラジカル重合法が好ましく用いられる。 すなわち重合を開始するには、 ラジカル的に進行するものであれば手段は 何ら限定されないが、 たとえば有機または無機ラジカル重合開始剤、 熱、 光あるいは電離放射線などによって開始される。 重合の種類も溶液重合、 バルク重合、 懸濁重合、 乳化重合などを用いることができる。 また分子量 は、 重合に用いる単量体の濃度、 重合開始剤の濃度、 連鎖移動剤の濃度、 重合温度などによって制御される。 生成する共重合体の組成は、 仕込み単 量体によつて制御が可能である。
式 （13) の含フッ素重合体の好ましいものとしては、 たとえばつぎの ものがあげられる。
(I) - (Ml) 一 (M2) —の共重合体であって、 構造単位 M2が TF Eまたは CTFEに由来する構造単位であり、 構造単位 Mlが前記式 （1 5) の含フッ素アルコール構造を有するノルボルネン誘導体に由来する構 造単位であり、 構造単位 M 2が 30〜 70モル％、 好ましくは 40〜 65 モル％、 構造単位 M 1が 30〜 70モル％、 好ましくは 35〜 60モル％ である含フッ素共重合体。
この含フッ素共重合体は透明性が高く、 耐ドライエツチング性に優れて いる点で好ましい。
なかでも好ましい具体例は、 式 （13) — 1 ：
一 （Ml— 1) 一 （Ml— 2) — （M 2) — （N) — （13) — 1 (式中、
構造単位 M2は式 （13) と同じ；
構造単位 M 1— 1は前述の式 （8) 〜 （12) の含フッ素アルコール構造 を有するノルポルネン誘導体に由来する構造単位；
構造単位 Ml— 2は前記式 （8) 〜 （12) の含フッ素アルコール構造を 有するノルポルネン誘導体の水酸基を保護した保護酸反応性官能基一 OQ 1を有するノルポルネン誘導体に由来する構造単位；
構造単位 Nは構造単位 Ml— 1、 Ml— 2、 M 2と共重合可能な単量体由 来の構造単位） で示される重合体であって、 （M1— 1) + (Ml— 2) + M2 = 100モル％としたとき、 { (Ml - 1) + (Ml— 2) } /M 2は 30/70〜70 30モル％比であり、 構造単位 M 1— 1を 1〜 9 8モル％、 構造単位 M 1— 2を 1〜98モル％、 構造単位 M 2を 1〜 98 モル％、 構造単位 Nを 0〜 97モル％含む含フッ素重合体であり、 構造単 位 Ml— 1中の OH基によって、 シリコンウェハなどの基板密着性や現像 液に対する濡れ性が向上するため、 好ましい。
式 （13) — 1の中でも、 （M1— 1) + (Ml -2) = 100モル％ としたとき、 (M 1 - 1 ) / (Ml— 2) の比率は 90/10〜40/6 0モル％から適宜選択されるが、 好ましくは (Ml - 1) / (Ml— 2) = 90Z10〜50X50モル％、 より好ましくは、 85Z15〜60Z 40モル％である。 （M1— 1) の比率が大きすぎると未露光部分も可溶 化してしまいレジストパターンが形成できなくなる。 未露光部分が可溶化 まで達さなくても膜減りが大きすぎ、 レジストパターン形状が丸くなつた り、 解像度が低下したりする。 （M 1— 1 ) の比率が小さすぎると下地と の密着性が不十分となり現像時剥がれてしまったり、 現像時、 現像液をは じきやすくなり均一な現像が得られにくい問題が生じる
構造単位 M 2はテトラフルォロエチレンまたはクロ口トリフルォロェチ レン由来の構造単位が好ましい。
(I I) 一 (Ml) 一 (M2) 一 (N3) 一の共重合体であって、 構造単 位 M2は式 （13) と同じであり、 構造単位 Mlが前記式 （8) 〜 （12 ) の含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘導体に由来する構造 単位であり、 構造単位 N 3が化学増幅型フォトレジスト組成物の説明部分 で後述する構造単位 N 3の環状の不飽和脂肪族炭化水素化合物から選ばれ る単量体由来の構造単位であり、 構造単位 M 2力 40〜 60モル％、 構造 単位 M 1が 10〜45モル％、 構造単位 N 3が 1〜 50モル％である含フ ッ素共重合体。
この含フッ素共重合体は、 耐ドライエツチング性を低下させずに構造単 位 M 1に含まれている官能基量を調整できる点で好ましい。 特に構造単位 N 3としては、 前記に例示したノルポルネン誘導体から選ばれるものが好 ましい。
なかでも、 構造単位 M2はテトラフルォロエチレンまたはクロロトリフ ルォロエチレン由来の構造単位であることが好ましい。
(I I I) - (Ml) - (M2) 一 (N1) 一の共重合体であって、 構造 単位 M2は式 （13) と同じであり、 構造単位 Mlが前記式 （8) 〜 （1 2) の含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘導体に由来する構 造単位であり、 構造単位 N1は COOH基または酸の作用によって力ルポ キシル基に変化する酸解離性官能基 C OOQ 1を有するエチレン性単量体 から選ばれる単量体由来の構造単位であり、 構造単位 M 2が 10〜 60モ ル％、 構造単位 Mlが 1〜50モル％、 構造単位 N 1が 5〜70モル％で ある含フッ素共重合体。
この含フッ素共重合体は、 含フッ素重合体の現像液への溶解性を向上さ せることができ、 高感度化、 高解像ィ匕が可能になる点で好ましい。 特に構 造単位 N1はフッ素原子を含むものが好ましく、 より具体的には、 化学増 幅型フォトレジスト組成物の説明部分で後述する化合物のうち、 官能基 C OOQ1を有する含フッ素ァクリル系単量体、 含フッ素ァリル系単量体、 含フッ素スチレン系単量体、 側鎖にフルォロアルキル基を有する後述の N 1― 1または N 1― 2などの単量体由来の構造単位が、 透明性をさらに向 上できる点から好ましい。
(IV) 一 （Ml— 3) - (M2) 一 (N2) 一 （N) - (13) -2
(式中、
構造単位 M2は式 （13) と同じ、
構造単位 Ml— 3は式 （5) 〜 （12) のいずれかに記載のノルポルネン 誘導体および式 (5) 〜 （12) で示される含フッ素ノルポルネン誘導体 の水酸基を保護した保護酸反応性官能基一 O Q 1を有するノルポルネン誘 導体から選ばれる少なくとも 1種に由来する構造単位；
構造単位 N 2は構造単位 M 1— 3、 M2および Nを構成する単量体と共重 合可能な環状の脂肪族不飽和炭化水素からなるものであって、 さらに CO O H基または酸で力ルポキシル基に変換できる酸解離性官能基 _ C〇 O Q 1を有する環状の脂肪族不飽和炭化水素に由来する構造単位、
構造単位 Nは、 構造単位 Ml— 3、 M 2および N 2を構成する単量体と共 重合可能な単量体に由来する構造単位） で示され、 （Ml— 3) +M2 + N2= 100モル％としたとき { (Ml - 3) +N2} /M2が 70Z3 0〜30/70モル％比であり、 構造単位 Ml— 3を 1〜98モル％、 構 造単位 M 2を:！〜 98モル％、 構造単位 N 2を:！〜 98モル％、 構造単位 Nを 0〜 97モル％含む含フッ素重合体。
この含フッ素共重合体は、 含フッ素重合体の現像液への溶解性を向上さ せることができ、 高感度化、 高解像化が可能になる点で、 さらには耐ドラ ィエッチング性を向上できる点で好ましい。 特に構造単位 N2は COOH 基または酸の作用によって力ルポキシル基に変化する酸解離性基一 COO Q 1を有するノルポルネン誘導体由来の構造単位が好ましく、
さらにフッ素原子、 含フッ素アルキル基を含有するノルポルネン誘導体が 好ましく、 例えば具体的には式：
Figure imgf000064_0001
(式中、 A、 Bおよび Cは H、 F、 炭素数 1〜10のアルキル基または炭 素数 1〜 10の含フッ素アルキル基、 Rは炭素数 1〜 20の 2価の炭化水 素基、 炭素数 1〜20の含フッ素アルキレン基または炭素数 2 ~100の エーテル結合を有する含フッ素アルキレン基、 aは 0または 1 ~ 3の整数、 bは 0または 1、 一 COOQ1は C〇〇H基または酸で力ルポキシル基に 変換できる酸解離性官能基、 ただし、 bが 0または Rがフッ素原子を含ま ない場合は A〜Cのいずれか 1っはフッ素原子または含フッ素アルキル基 である） で示されるノルポルネン誘導体由来の構造単位が、 透明性をさら に向上できる点から好ましい。
なかでも、 好ましい具体例として、 含フッ素重合体が式 （13) -3 ： - (M1-1) - (M2) - (N2- 1) - (N) - (13) — 3
(式中、
構造単位 Ml— 1、 M2は式 （13) — 1と同じ、
構造単位 N2— 1は式 （3) - 1 ：
Figure imgf000064_0002
OO (式中、 一 C〇 O Q 1は酸で力ルポキシル基に変換できる酸解離性官能基、 A、 B、 C, R、 aおよび bは前記と同じ） で示されるノルポルネン誘導 体に由来する構造単位、
構造単位 Nは、 構造単位 Ml— 1、 M 2および N2— 1を構成する単量体 と共重合可能な単量体に由来する構造単位） で示され、 （Ml— 1) + ( M2) + (N2 - 1) = 100モル％としたとき、 { (Ml - 1) + (N 2- 1) } / (M2) が 70/30〜 30,70モル％比であり、 かつ （ M 1 - 1 ) + (N2- 1) =100モル％としたとき、 (M 1 - 1 ) / ( N2 - 1) が 95/5〜60/40モル％であり、 構造単位 M 1— 1を 1 〜 98モル％、 構造単位 M 2を 1〜 98モル％、 構造単位 N 2— 1を 1〜 98モル％、 構造単位 Nを 0〜97モル％含む含フッ素重合体である。 これらは高感度を維持しながら、 F 2リソグラフィ一において高解像度 の微細レジストパターンを形成できるため好ましい。
式 （13) — 3の含フッ素重合体において （Ml— 1) / (N2- 1) の比率は 95/5-40/60モル％から適宜選択されるが、 好ましくは
(Ml - 1) / (N2- 1) =90/10〜50/50モル％、 より好ま しくは、 85Z15〜60/40モル％である。 (M 1— 1 ) の比率が大 きすぎると未露光部分も可溶化してしまいレジストパターンが形成できな くなる。 未露光部分が可溶化まで達さなくても膜減りが大きくなり、 レジ ストパターン形状が丸くなつたり、 解像度が低下したりする。 （Ml— 1 ) の比率が小さすぎると下地との密着性が不十分となり現像時剥がれてし まったり、 現像時、 現像液をはじきやすくなり均一な現像が得られにくい 問題が生じる。 またさらに (N2- 1) の比率が小さすぎると未露光部分 の膨潤が起こりやすくパターン形状が膨らんだり、 露光部分においてレジ ストポリマーの残差 （溶け残り） が生じやすくなるため好ましくない。 構造単位 M 2は、 なかでもテトラフルォロエチレンまたはクロロトリフ ルォロエチレン由来の構造単位であることが好ましい。
構造単位 N 2、 N 2— 1の好ましい具体例は、 後述する化学増幅型フォ トレジスト組成物の説明部分で例示するものが同様に好ましく例示できる。 本発明の式 （1 3 ) の重合体の具体的な M l、 M 2、 要すれば Nの組み 合わせは上記の例示から目的とする用途、 物性 （特にガラス転移点、 融点 など） 、 機能 （透明性、 屈折率など） によって種々選択できるが、 通常、 M 1側で後述する官能基の機能をもたせ、 それ以外の前記機能は M 2の種 類、 存在比率、 Nの種類や存在比率などを選択して調整するものである。 こうして得られた式 （1 3 ) の含フッ素重合体は耐熱性が良好で、 非晶 性で真空紫外領域も含め、 広い波長範囲で透明性が高く、 低屈折率である ためプラスチック光ファイバ一などの光学用途、 レジストゃ層間絶縁膜な どの半導体関連用途などにも利用できる。
本発明はさらに、 酸反応性官能基を有する特定の含フッ素ノルボルネン 誘導体単位を有する含フッ素重合体をバインダ一として含有する化学増幅 型フォトレジスト組成物に関する。
化学増幅型フォトレジストは樹脂 （重合体） 成分と光酸発生剤を含有し、 エネルギー線照射部で酸発生剤から酸を発生させ、 その触媒作用を利用す るものである。 化学増幅型のポジ型フォトレジストはエネルギー線照射部 で発生した酸が、 その後の熱処理 （pos t exposure bake :以下P E Bと略 す） によって拡散し、 樹脂等の酸解離性または酸分解性の官能基を脱離さ せるとともに酸を再発生することにより、そのエネルギー線照射部をアル 力リ可溶化する。また化学増幅型のネガ型フォトレジストは、 一般に樹脂 成分が酸で縮合反応できる官能基を有し、 かつアルカリ可溶性であり、 こ の樹脂成分および酸発性剤に加えて、 架橋剤を含有するものである。
本発明の化学増幅型フォトレジスト組成物は、 これら上記のポジ型、 ネ ガ型に対応できるものであり、 (A) O H基および Zまたは水酸基を保護酸反応性官能基一〇 Q 1で保護 した基を有する含フッ素重合体、
(B) 光酸発生剤、
(C) 溶剤
からなる。
本発明者らは OH基および/または酸反応性基とフッ素原子またはフル ォ口アルキル基を一分子中に含有する特定のノルポルネン誘導体由来の構 造単位をもつフッ素重合体 (A) が真空紫外領域の光に対して透明性が特 に高く、 耐エッチング性、 酸との反応性、 現像液溶解性などのレジスト特 性に優れていることを見出した。
本発明の化学増幅型フォトレジスト組成物に用いられる酸反応性基を有 する含フッ素重合体 （A) は、 式 （14) ：
一 (Ml a) 一 (M2) 一 （N) — (14)
(式中、 Ml aは前記式 （8) 〜 （12) の含フッ素アルコール構造を有 するノルポルネン誘導体および Zまたは前記式 （8) 〜 （12) の含フッ 素アルコール構造を有するノルポルネン誘導体の水酸基を保護酸反応性官 能基一 OQ1で保護した化合物に由来する構造単位； M2および Nは前記 と同じ） で示される含フッ素重合体である。
本発明のフォトレジスト組成物における含フッ素重合体 (A) は、 上記 構造単位 Ml a、 M 2を必須成分として含むものである。 酸反応性官能基 としては、 酸またはカチオンの作用によって解離または分解反応を起こす 官能基一〇Q COOQ\ または酸またはカチオンの作用によって縮 合反応を起こす官能基 Q2があげられ、 かかる官能基は構造単位 Ml a中 に導入してもよいし、 任意成分 N中に導入してもよいが、 少なくとも一方 に含むものである。
これらの反応は低温で開始するものであっても、 高温に加熱することに よって初めて開始するものであってもよい。
つぎにポジ型の化学増幅型フォトレジスト組成物に用いる含フッ素重合 体について説明する。
ポジ型レジストに用いる場合、 官能基一 OQ1 — COOQ1は酸の作 用によって、 親水性の基に変ィ匕することができる官能基であることが好ま しい。 さらには、 含フッ素重合体をアルカリ水溶液に可溶化させる能力を 有する基に変化することができる官能基であることが好ましい。
酸解離性または酸分解性官能基を構造単位 Ml a中に導入する場合、 構 造単位 Ml aは前述の式 （8) 〜 （12) の含フッ素アルコール構造を有 するノルポルネン誘導体の水酸基を保護酸反応性官能基一 O Q 1で保護し た化合物から選ばれる単量体に由来する構造単位である。 構造単位 Ml a 中の保護酸反応性官能基一〇 Q 1は、 酸の作用によって— OH基に変化し 得るものである。
構造単位 Ml aに含まれる保護酸反応性官能基— OQ1は、 具体的には、 -OC (R^ g > —〇CH2OR2、 一 OC〇C (R3)3 、
II
o
-O
Figure imgf000068_0001
であり、 より具体的には、
-OC (CH3)3、 一〇CH2〇CH3、 _OCH2〇C2H5、 一〇
Figure imgf000068_0002
である。 さらに、 透明性が良好な点で、 一〇— C (CH3) 3、 一 OCH: 〇CH3、 一 OCH2OC2Hcが好ましい。 したがってこの場合、 構造単位 Ml aの好ましい具体例は、 前期式 （8 ) 〜 （12) で示した含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘導 体の好ましい具体例のそれぞれの OH基を上記例示の一 OQ 1に置き換え たものが同様に好ましく採用できる。
構造単位 Ml a中に導入した場合も、 酸との解離または分解反応後の〇 H基は酸性度が高く、 ポリマーにアルカリ水溶液 （レジスト現像液） に対 する可溶性を与え得るものである。
酸解離性または酸分解性官能基を構造単位 Nに導入する場合、 酸解離性 または酸分解性官能基としては、 酸の作用によって—OH基、 — COOH 一 S 03H基などへ変換可能な官能基が好ましい。
酸解離性または酸分解性官能基の具体例としては、
R 7 , R10 R13 R16
/
-OC-R8 _OCH2COOC— R11 -OC-OR14 -OC-0 \
R 9 R1 R 15 R1
R18 - C ri ― CH2 し H2し H -し ri 2
OCOC-R19 〇 o o o
11 \
O R20 、c, 、 ； c
R21 R22 、RJ
R24 R27
/
COOC-R25 -OS i -R28
\
R26 R29
(式中、 R7、 R8、 R9、 R10、 R11, R12、 R14、 R15、 R18、 R19、 R20 R21、 R22、 R24、 R25、 R26、 R27、 R28、 R29は同じかま たは異なり炭素数 1〜10の炭化水素基； R13、 R16は Hまたは炭素数 1〜10の炭化水素基； R17、 1 23は炭素数2〜10の 2価の炭化水素 基） などがあげられる。
さらに、 具体的には、
-OC (CH3) a OCH COOC (CH3 3)ノ 3
•O
Figure imgf000070_0001
/ \ / \
o O 一 COOC(CH3)3 、 — OS i (CH3)3
Figure imgf000070_0002
(R3°は炭素数 1〜10のアルキル基）
などが好ましく例示される。
なかでも酸と反応して一 OH基、 一 COOH基に変化するものが好まし く、 現像液への溶解性が良好な点から— C O O H基に変化するものが好ま しい。
本発明の化学増幅型フォトレジスト組成物の好ましい形態としては、
(A) OH基または酸で解離して〇H基に変化させることができる基を有 する含フッ素重合体、
(B) 光酸発生剤、 および
(C) 溶剤
からなる組成物であって、
該含フッ素重合体 (A) が、 式 （14) 一 1 ：
- (Ml a) 一 (M2) 一 （N) - (14) - 1
(式中、
構造単位 Ml aは、 式 （15) ：
Figure imgf000071_0001
(式中、 Z 6は同じかまたは異なり、
R f 6
一 C一 Z7
R f 7
(R f 6、 R f 7は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜10の含フッ素アル キル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基； 7は0^[基ま たは酸を作用させることによって解離して〇H基に変化する基） ； Yは同 じかまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜10のアルキル基または炭 素数 1〜10のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキル基； R は同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜10のアルキル基； nは 0ま たは 1〜 5の整数； mは 1〜 5の整数； n 1は 1〜 5の整数；ただし、 m +n 1=6) で示される含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘 導体から選ばれる少なくとも 1種に由来する構造単位、
構造単位 M2が、 炭素数 2または 3のエチレン性単量体であって少なくと も 1個のフッ素原子を有する単量体に由来する構造単位、
構造単位 Nは、 構造単位 Ml aおよび M 2と共重合可能な単量体に由来す る構造単位）
で示され、 Mi a +M 2 = 100モル％としたとき、 Ml a/M2が 1Z 99〜 70/30モル％比であり、 構造単位 M 1 aを 1〜 99モル％、 構 造単位 M 2を 1〜 99モル％、 構造単位 Nを 0〜 98モル％含む数平均分 子量が 500〜 1000000の含フッ素重合体であることを特徴とする 化学増幅型フォトレジスト組成物である。
化学増幅型フォトレジスト組成物における式 （14) 一 1の含フッ素ポ リマー （A) の構造単位 Ml aにおいて、 式 （15) に記載の置換基 Yの うちの少なくとも 1つが Fまたは炭素数 1〜 10のエーテル結合を含んで いてもよい含フッ素アルキル基であることが透明性の面で好ましく、 より 具体的には、 構造単位 Ml aは、 式 （16) ：
Figure imgf000072_0001
(R f 6、 R f 7は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜10の含フッ素アル キル基またはェ一テル結合を有する含フッ素アルキル基； ∑7は011基ま たは酸を作用させることによって解離して OH基に変化する基； Y1 Y 2、 Y3は同じかまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜 10のアルキ ル基または炭素数 1〜 10のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素ァ ルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜10のアルキル 基； nは 0〜5の整数） で表わされる含フッ素ノルポルネン誘導体に由来 する構造単位であることが好ましい。
式 （16) における Y1, Y2、 Υ3の少なくとも一種は Fまたは CF3 であることが透明性、 ドライエッチング耐性の面で好ましく、 なかでも Y Y2が Hで、 かつ Y3が Fまたは CF3であるもの、 または Y1, Y2が Fで、 かつ Y3が Fまたは CF3であるものが透明性、 ドライエッチング 耐性の面で特に好ましい。
式 （15) 、 （16) において R f 6、 R f 7はパーフルォロアルキル 基またはエーテル結合を有するパーフルォロアルキル基であることが透明 性の面で好ましく、 なかでも CF3基であることが透明性、 ドライエッチ ング耐性の両面で特に好ましい。
式 （15) 、 (16) において Z7は OH基または酸を作用させること により解離して OH基に変化する基であり、 酸を作用させることにより解 離して OH基に変化する基としては前述の酸解離性または酸分解性官能基 の具体例と同様のものが、 好ましく採用できるが、 特に好ましくは
-OC (R1) OCH2OR2、 -OCOC (R3)3 、
〇
-OC
Figure imgf000073_0001
(式中、 R1, R2、 R3および R4は炭素数 1〜5のアルキル基） が例示 できる。
式 （14) 、 （14) ー1の含フッ素ポリマー （A) において構造単位 M 2は、 前述の新規な含フッ素重合体の構造単位 M 2の好ましい具体例が 同様に好ましく挙げられ、 なかでもテトラフルォロエチレンおよびクロ口 トリフルォロエチレンから選ばれた少なくとも 1種の単量体から得られた 構造単位であることが透明性、 ドライエツチング耐性の両面において特に 好ましい。
本発明の化学増幅型フォトレジスト組成物において、 式 （14) 、 (1 4) 一 1で示した含フッ素重合体 （A) の構造単位 Ml aで導入された〇 H基、 水酸基を保護した保護酸反応性官能基一 OQ1 (OH基または酸で 解離して OH基に変化させることができる基） に加えて、 さらに上記同様 の官能基量を増やす目的で、 または別の種類の官能基を導入する目的で、 任意成分の構造単位 N中に OH基、 COOH基、 酸解離性または酸分解性 官能基を有する構造単位を用いてもよい。
特に、 構造単位 N中に COOHまたは酸の作用によって力ルポキシル基 に変化する酸解離性官能基一 CO OQ1を導入することが、 フォトレジス トとしての解像度を向上させたり、 現像液溶解性を向上または調整できる 点で好ましく、 その結果現像後のパターン形状を良好にすることができた り、 スカムを低減できる点で好ましい。
酸解離性または酸分解性官能基を有する構造単位としては、 好ましくは 以下に示す構造単位 Nl、 N2である。
構造単位 N 1は COOHまたは酸の作用によってカルボキシル基に変化 する酸解離性官能基一 CO OQ1を有するェチレン性単量体からなるもの であって、 フッ素原子を含んでいても含んでいなくてもよい。 具体例とし ては、 式：
一 (CX^'-CX3) -
(CX4X5) a (C = 0) b (〇） c- (R f ) d - COOQ1 (式中、 COOQ1は COOH基または酸の作用により力ルポキシル基に 変換する酸解離性官能基； X1、 X2は同じかまたは異なり Hまたは F ； X ¾H、 F、 C l、 CH3または CF3； X4および X5は同じかまたは異 なり、 H、 Fまたは CF3； R f は炭素数 1〜40の含フッ素アルキレン 基または炭素数 2〜100のエーテル結合を有する含フッ素アルキレン基、 aは 0〜3の整数； b、 cおよび dは同じかまたは異なり、 0または 1) で示される構造単位 N 1があげられる。
このうちフッ素原子を含まないもの （d=0) としては、 具体的には アクリル系単量体
CH2 = CHCOOQ CH2 = C (CH3) COOQ1, CH2 = CC 1 COOQ1,
マレイン酸系単量体
CH=CH CH=CH
HOOC COOQ1, Y^OC COOQ1
ァリル系単量体
CH2 = CHCH2COOQ\ CH2 = CHCH2OCH2CH2COOQ1 スチレン系単量体
C 二 CH
Figure imgf000075_0001
などが挙げられ、
また主鎖にフッ素原子を含むもの （d=0) として
フッ素アクリル系単量体
CH^CFCOOQ1, CH2 = C (CF3) COOQ1,
CF^CFCOOQ1
含フッ素ァリル系単量体
CH2 = CFCF2COOQ\ C F 2 = C F C F 2 C OOQ 1
CH^CHCF^OOQ1
含フッ素スチレン系単量体
CF2
Figure imgf000075_0002
などが挙げられ、
側鎖にフルォロアルキル基 (d=l) を有するものとして、
好ましくは N 1— 1
CH2 = CFCF20— R f — COOQ1 (式中、 Q1 は前述の1^1と同じ）
具体的には
CH2=CFCF20(CFCF20) r(CF20½^ X6
Figure imgf000076_0001
X8
(al+bl+cl:0〜30、（11:0またま1、 el:0〜5、 X6:F i¾CF3、X7:H または F、 X8:H、 Fまたは CF3)、
さらに具体的には、
CH2 = CFCF2OCF-COOQ1 、
I
CF3
CH2 = CFCF2C CFCF2O CF"COOQ1 、
CF3 CF3
(n： 1〜30の整数）
CH2 = CFCF2〇 CF2CF2〇 CF2— C〇OQ1 、
CH2 = CFCF20- CF2CF2CF20) CF2CF2-COOQ1 、
CH2 = CFCF2〇 H2CF2CF2〇)~nCH2CF2 - COOQ1,
(n： 1〜30の整数） CH2 = CFCF20-CF2CF2)-nCOOQ1 、
(n： ：!〜 30の整数） などがあげられる。
また好ましくは N 1—2
CF2 = CF〇一 R f — COOQ1
(式中、 01、 1 ^は前述の^[1と同じ）
具体的には CF2=CFO(CF2CFO)^CF2O CF2CF2CX30 2Oh3CF2-(CF½3(CH2½-3COOQ1 X9 X11
(a 3 +b 3 +c 3 :0〜30、 d 3 :0〜2、 e 3 :0〜5、 X9、 Xn:Fまたは CF3、 X10:Hまたは F)、
さらに具体的には、
CF2 = CFOCF2CF2-COOQ1 、
CF2 = CFOCF2CF2-COOQ1 、
CF3
CF^CFO CF^COOQ1 、
CF2 = CFOCF2CF2OCF2COOQ1 、
CF2 = CFOCF2CF2CH2OCF2CF2-COOQ1 、 などがあげられる。
そのほか、 Nlを構成する単量体としては
CF2 = CFCF2-0-R f -COOQ1 、 CF2 = CF-R f -COOQ1
CH2 = CH - R f — COOQ1 、 CH2=CHO-R f -COOQ1
(R f は前記と同じ） などがあげられ、 より具体的には、 CF2=CF-CF2OCF2CF2CF2COOQ1 、 CF2=CFCF2OCF2CF-COOQ1 、
CF3
CF2 = CFCF2— COOQ1 、 CH2=CHCF2CF2— COOQ1 、
CH2=CHCF2CF2CH2COOQ1 、
CH2 = CHCF2CF2CF2CF2-COOQ1 、 CH^CHCF^F^FaCF^HaCOOQ1 、
CH2=CH20-CH2CF2CF2-COOQ1 、
CH2=CH2OCH2CF2CF2CH2COOQ1
などがあげられる。
構造単位 N 2は M 2を構成する含フッ素エチレン性単量体と共重合可能 な環状の脂肪族不飽和炭ィ匕水素からなるものであって、 さらに CO〇H基 または酸で力ルポキシル基に変換できる酸解離性官能基一 C O〇 Q 1を有 するものである。 これら N 2を導入することで、 さらなるアルカリ水溶液 (現像液） 可溶性の機能を向上させることができ、 ポリマー全体の耐ドラ イエツチ性をより向上させることができる点で好ましい。
構造単位 N 2を構成する単量体は具体的には
脂環式単量体：
0〜3の整数） O
Figure imgf000078_0001
さらに構造単位 N 2の水素原子の一部またはすベてをフッ素原子に置換 したものであっても良く重合体にさらなる透明性を付与できる点で好まし い。
具体的には
A B (¾COO
(式中、 A、 Bおよび Cは H、 F、 炭素数 1〜1 0のアルキル基または炭 素数 1〜1 0の含フッ素アルキル基、 Rは炭素数 1〜2 0の 2価の炭化水 素基、 炭素数 1〜2 0の含フッ素アルキレン基または炭素数 2〜1 0 0の エーテル結合を有する含フッ素アルキレン基、 aは 0または 1〜 3の整数、 bは 0または 1、 C O O Q 1は C O OH基または酸解離性の官能基。 ただ し、 bが 0または Rがフッ素原子を含まない場合は A〜Cのいずれか 1つ はフッ素原子または含フッ素アルキル基である） で表わされる含フッ素単 量体があげられる。
これらのなかでも、 A、 B、 Cのいずれかがフッ素原子であることが好 ましく、 または A〜 Cにフッ素原子が含まれない塲合は Rのフッ素含有率 が 6 0 %以上であることが好ましく、 さらにはパーフルォ口アルキル基で あることが、 重合体に透明性を付与できる点で好ましい。
具体的には、
COOQ
Figure imgf000079_0001
、
Figure imgf000080_0001
(n： 0-10)
Figure imgf000080_0002
gCF-COOQ1
X 、 X
Figure imgf000080_0003
I I
CF3 X (n:0〜10、 X:Fまたは CF3) などがあげられる。
または、
Figure imgf000080_0004
O
(式中、 A、 Bおよび Cは H、 F、 炭素数 1〜10のアルキル基または炭 素数 1〜 10の含フッ素アルキル基、 Rは炭素数 1〜 20の 2価の炭化水 素基、 炭素数 1〜20の含フッ素アルキレン基または炭素数 2〜100の エーテル結合を有する含フッ素アルキレン基、 aは 0または 1〜 3の整数、 bは 0または 1、 一 COOQ1は COO H基または酸解離性の官能基であ る） で表わされる含フッ素単量体があげられる。
具体的には、
QJ
Figure imgf000081_0001
(11:0〜10、 または0?3) などのノルポルネン骨格を有するものが好ましくあげられる
そのほか、
Figure imgf000082_0001
、 などもあげられる。
構造単位 Nl、 N2において、 酸解離性官能基— COOQ1における Q 1は三級炭素を有する炭化水素基から選ばれるものであって、 その三級炭 素が直接力ルポキシル基に結合した構造を取り得るものであれば良い。 例 えば、 t一ブチル基、 1， 1ージメチルプロピル基、 ァダマンチル基、 ェ チルァダマンチル基などが挙げられるが、 酸解離反応性が特に良好な点で t—ブチル基：— C (CH3) 3が好ましい。
式 （13) の含フッ素重合体において、 構造単位 M 2は含フッ素ェチレ ン性単量体からなるもので共重合体に良好な透明性、 特に短波長の紫外線 (たとえば 157nm) に対する透明性を向上させる効果を与えうる点で 好ましい。
構造単位 M 2を構成する単量体として具体的には、
CF2 = CF2、 CF2 = CFC 1、 CH2 = CF2、 CFH=CH2、
CFH=CF2、 CF2 = CFCF3、 CH2 = CFCF3、
CH2 = CHCF3などが挙げられる。
なかでも、 共重合性が良好でかつ透明性を付与する効果が高い点で、 テ トラフルォロエチレン (CF2 = CF2) 、 クロ口トリフルォロエチレン (CF2 = CFC 1) が好ましい。
酸解離性または酸分解性官能基一〇 Q 1、 一 C〇〇 Q 1を有さない任意 成分 Nとしては、 つぎの N 3または N 4が例示できる。
構造単位 N 3の例としては、 環状の脂肪族不飽和炭化水素からなるもの で、 上記 M 2を構成する含フッ素エチレン性単量体と共重合可能なものが 選ばれる。 これら N3を導入することで、 透明性に加えて耐ドライエッチ 性を向上させることが出来る点で好ましい。
またさらに、 耐ドライエッチング性を低下させずに M 1含有比率を調整 できる点で好ましい。
また構造単位 N 3の水素原子の一部またはすベてをフッ素原子に置換し たものであっても良く、 重合体にさらなる透明性を付与できる点で好まし い。
構造単位 N 3を構成する単量体として具体的には
Figure imgf000083_0001
Figure imgf000083_0002
含フッ素脂環式単量体
式：
A B C D
(式中、 A、 B、 Cおよび Dは H、 F、 炭素数 1〜1 0のアルキル基また は炭素数 1〜1 0の含フッ素アルキル基、 mは 0〜3の整数。 ただし、 A 〜Dのいずれか 1つはフッ素原子を含む）
具体的には、
Figure imgf000084_0001
F F F F、 F F CF F F
(n: l〜10、
X:H、 F、 CI)
Figure imgf000084_0002
X などがあげられる <
そのほか、
H、 F、 0の たは
Figure imgf000084_0003
含フッ素アルキル基） などもあげられる c なかでも、 ノルポルネン誘導体が好ましい。
構造単位 N 4は、 他の構造単位を構成するための単量体と共重合できる ものから選ばれる。
例えば、
アクリル系単量体 （ただし M2、 Nl、 N 2を与える単量体は除く） ：
CH2 = CXCOOH 、 CH2 = CXCOOCH?CHCH2 、
\ /
O
CH2 = CXCOOCH2CH2OH 、 CH2 = CXCOO-(Q) 、
CH2=CXC〇
Figure imgf000085_0001
CH2 = CXC〇〇 H
(X:H、 CH3、 F、 CF3から選ばれるもの） スチレン系単量体
OH、
Figure imgf000085_0002
(n： 0〜2の整数） エチレン系単量体：
CH2 = CH2、 CH2 = CHCH3、 CH2 = CHC 1など
'酸系単量体：
CH=CH CH=CH
0=C C=0 、 HOOC COOH
\。
CH=CH CH=CH
COOR 、 COOH
COOR COOR
(Rは炭素数 1〜 20の炭化水素基）
ァリル系単量体：
CH2 = CHCH2C 1、 CH2 = CHCH2OH、 CH2 = CHCH2C 〇OH、 CH2 = CHCH2B rなど
ァリルエーテル系単量体：
CH2 = CHCH2OR 、 CH2 = CHCH2OCH(CF2½X 、
(R：炭素数 1 ~20の炭化水素基） (n： ：!〜 10、 X： H、 Cし F)
CH2 = CHCH2OCH2CH2C〇OH、
CH2 = CHCH2OCH2CHCH2 、 CH2 = CHCH2〇 CH2 C H C H 2
\ / I I
O OH OH その他の単量体：
CH2 = CHO-R、 CH9 = CHOC-R、
- II
O
(Rはフッ素で置換されてもよい炭素数 1〜 20のアルキル基） 、 より具体的には、
CH2
Figure imgf000086_0001
CH, = CHO H CH2 = CHOC-(CH2 iH
O
Figure imgf000087_0001
CH2 = CHO-(CHCH20 r(CH2^-H 、
X
(n 0、 n' 0、 X : Hまたは CH3)
などが挙げられる。
また、 任意構造単位 Nに関しては、 たとえば、 耐熱性、 機械特性向上を 狙って、 高 Tgまたは高融点のポリマーを目的とする場合、 Nの単量体は 嵩高い側鎖のものから選ばれるのが好ましく、 たとえば、 F3
Figure imgf000087_0002
などが好ましく選択できる。
本発明の含フッ素重合体の好ましい形態としては、 つぎのものがあげら れるが、 これらのみに限定されない。
(I) 一 (Ml a) - (M2) 一の共重合体であって、 構造単位 M 2が T FEまたは CTFEに由来する構造単位であり、 構造単位 Ml aが前記式
(15) の含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘導体に由来す る構造単位であり、 構造単位 M2が 30〜7 0モル％、 好ましくは 40〜 6 5モル％、 構造単位 M 1が 3 0〜 7 0モル％、 好ましくは 3 5〜 6 0モ ル％である含フッ素共重合体。
この含フッ素共重合体は透明性が高く、 耐ドライエツチング性に優れて いる点で好ましい。
なかでも好ましい具体例は、 式 （14) 一 2 ：
一 (Mia- 1) - (Mia— 2) ― (M2) 一 （N) ― (14) 一 2 (式中、
構造単位 M 2は T F Eまたは C T F Eに由来する構造単位；
構造単位 Ml a_ 1は前述の式 （8) 〜 （1 2) の含フッ素アルコール構 造を有するノルポルネン誘導体に由来する構造単位；
構造単位 Mla_ 2は前記式 （8) 〜 （1 2) の含フッ素アルコール構造 を有するノルボルネン誘導体の水酸基を保護した保護酸反応性官能基—〇
Q1を有するノルポルネン誘導体に由来する構造単位；
構造単位 Nは構造単位 Mia— 1、 Ml a— 2、 M 2と共重合可能な単量体 由来の構造単位） で示される重合体であって、 （Mia— 1) + (Ml a—
2) +M2 = 1 00モル％としたとき、 { (Mia- 1) + (Mi a— 2)
} /M2は 30Z7 0〜7 0Z3 0モル％比であり、 構造単位 M l a— 1 を 1〜9 8モル％、 構造単位：^1 &— 2を1〜9 8モル％、 構造単位 M 2 を 1〜9 8モル％、 構造単位 Nを 0〜9 7モル％含む含フッ素重合体であ り、 構造単位 Mia— 1中の〇H基によって、 シリコンウェハなどの基板 密着性や現像液に対する濡れ性が向上するため、 好ましい。
式 （14) 一 2の中でも、 （Mia— 1) + (Mia— 2) = 1 0 0モル %としたとき、 (Mia- 1) / (Mia- 2) の比率は 9 0 1 0〜40 Z6 0モル％から適宜選択されるが、 好ましくは （Mla_ l) / (Mia 一 2) = 9 0/1 0~5 0/5 0モル％、 より好ましくは、 8 5/1 5- 60 40モル％でぁる。 （Mla— l) の比率が大きすぎると未露光部 分も可溶化してしまいレジストパターンが形成できなくなる。 未露光部分 が可溶化まで達さなくても膜減りが大きすぎ、 レジストパターン形状が丸 くなつたり、 解像度が低下したりする。 （Mla—l) の比率が小さすぎ ると下地との密着性が不十分となり現像時剥がれてしまったり、 現像時、 現像液をはじきやすくなり均一な現像が得られにくい問題が生じる。
(I I) 一 (Mia) 一 (M2) 一 (N3) 一の共重合体であって、 構造 単位 M 2が T F Eまたは C T F Eに由来する構造単位であり、 構造単位 M
1が前記式 （15) の含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘導 体に由来する構造単位であり、 構造単位 N 3が前記構造単位 N 3の環状の 不飽和脂肪族炭化水素化合物から選ばれる単量体由来の構造単位であり、 構造単位 M 2が 40〜 60モル％、 構造単位 M 1が 10〜 45モル％、 構 造単位 N3が 1〜50モル％である含フッ素共重合体。
この含フッ素共重合体は、 耐ドライエツチング性を低下させずに構造単 位 Mlに含まれている官能基量を調整できる点で好ましい。 特に構造単位 N 3としては、 前記に例示したノルポルネン誘導体から選ばれるものが好 ましい。
(I I I) 一 （Mia) — （M2) — (N1) —の共重合体であって、 構 造単位 M 2が TFEまたは CTFEに由来する構造単位であり、 構造単位 Mia が前記式 （15) の含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン 誘導体に由来する構造単位であり、 構造単位 N 1は COOH基または酸の 作用によってカルポキシル基に変化する酸解離性官能基 C O 0 Q 1を有す るエチレン性単量体から選ばれる単量体由来の構造単位であり、 構造単位 M 2が 10〜 60モル％、 構造単位 M 1 aが 1〜 50モル％、 構造単位 N 1力 S5〜70モル％である含フッ素共重合体。
この含フッ素共重合体は、 含フッ素重合体の現像液への溶解性を向上さ せることができ、 高感度化、 高解像化が可能になる点で好ましい。 特に構 造単位 N1はフッ素原子を含むものが好ましく、 より具体的には、 前記に 例示した化合物のうち、 官能基 COOQ1を有する含フッ素アクリル系単 量体、 含フッ素ァリル系単量体、 含フッ素スチレン系単量体、 側鎖にフル ォロアルキル基を有する前記 N 1—1または N 1-2などの単量体由来の 構造単位が、 透明性をさらに向上できる点から好ましい。
(IV) - (Mia - 3) ― (M2) - (N2) - (N) - (14) 一 3
(式中、
構造単位 M2は式 （13) と同じ、
構造単位 Ml a_ 3は式 （5) 〜 （12) のいずれかに記載のノルポルネ ン誘導体および式 (5) 〜 (12) で示される含フッ素ノルポルネン誘導 体の水酸基を保護した保護酸反応性官能基一 O Q 1を有するノルポルネン 誘導体から選ばれる少なくとも 1種に由来する構造単位；
構造単位 N 2は構造単位 M 1 a— 3、 M 2および Nを構成する単量体と共 重合可能な環状の脂肪族不飽和炭化水素からなるものであって、 さらに C 0〇H基または酸で力ルポキシル基に変換できる酸解離性官能基一 COO Q 1を有する環状の脂肪族不飽和炭化水素に由来する構造単位、 構造単位 Nは、 構造単位 Ml a— 3、 M 2および N 2を構成する単量体と 共重合可能な単量体に由来する構造単位） で示され、 （Ml a— 3) +M 2 +N2 = 100モル％としたとき { (Mi - 3) +N2} /M 2が 7 0/30-30/70モル％比であり、 構造単位 M 1 a— 3を 1 ~ 98モ ル％、 構造単位 M 2を 1〜 98モル％、 構造単位 N 2を 1〜 98モル％、 構造単位 Nを 0 ~ 97モル％含む含フッ素重合体。
この含フッ素共重合体は、 含フッ素重合体の現像液への溶解性を向上さ せることができ、 高感度化、 高解像ィヒが可能になる点で、 さらには耐ドラ ィエッチング性を向上できる点で好ましい。 特に構造単位 N 2は COOH 基または酸の作用によって力ルポキシル基に変化する酸解離性基一 COO Q 1を有するノルポルネン誘導体由来の構造単位が好ましく、
さらにフッ素原子、 含フッ素アルキル基を含有するノルポルネン誘導体が 好ましく、 例えば具体的には式：
Figure imgf000091_0001
OO
(式中、 A、 Bおよび Cは H、 F、 炭素数 1〜10のアルキル基または炭 素数 1〜 10の含フッ素アルキル基、 Rは炭素数 1〜 20の 2価の炭化水 素基、 炭素数 1〜20の含フッ素アルキレン基または炭素数 2〜100の エーテル結合を有する含フッ素アルキレン基、 aは 0または 1〜 3の整数、 bは 0または 1、 一 COOQ1は C〇〇 H基または酸でカルボキシル基に 変換できる酸解離性官能基、 ただし、 bが 0または Rがフッ素原子を含ま ない場合は A〜Cのいずれか 1つはフッ素原子または含フッ素アルキル基 である） で示されるノルポルネン誘導体由来の構造単位が、 透明性をさら に向上できる点から好ましい。
なかでも、 好ましい具体例として、 含フッ素重合体が式 （14) -4 ： - (Mia- 1) 一 (M2) 一 (N2- 1) 一 （N) - (14) 一 4
(式中、
構造単位 Mia— 1、 M2は式 （14) —2と同じ、
構造単位 N2— 1は式 （3) — 1 ：
Figure imgf000092_0001
(式中、 — C O O Q 1は酸で力ルポキシル基に変換できる酸解離性官能基、 A、 B、 R、 aおよび bは前記と同じ） で示されるノルポルネン誘導 体に由来する構造単位、
構造単位 Nは、 構造単位 Mia— 1、 M2ぉょびN2_1を構成する単量 体と共重合可能な単量体に由来する構造単位） で示され、 （M 1 a_ 1 ) + (M2) + (N2- 1) =100モル％としたとき、 { (Mia- 1) + (N2- 1) } / (M2) が 70/30〜 30/70モル％比であり、 構造単位 Ml a— 1を 1〜98モル％、 構造単位 M 2を 1〜 98モル％、 構造単位 N 2 _ 1を 1〜 98モル％、 構造単位 Nを 0〜 97モル％含む含 フッ素重合体である。
これらは高感度を維持しながら、 F 2リソグラフィ一において高解像度 の微細レジストパターンを形成できるため好ましい。
式 （14) —4の含フッ素重合体において （Mla_l) / (N 2 - 1 ) の比率は 95/5〜40Z60モル％から適宜選択されるが、 好ましく は 95/5〜 50/50モル％、 より好ましくは 90/10〜50Z50 モル％、 さらに好ましくは 85/15〜60/40モル％である。
(Mia- 1) の比率が大きすぎると未露光部分も可溶化してしまいレ ジストパターンが形成できなくなる。 未露光部分が可溶化まで達さなくて も膜減りが大きくなり、 レジストパターン形状が丸くなつたり、 解像度が 低下したりする。 （Mla_l) の比率が小さすぎると下地との密着性が 不十分となり現像時剥がれてしまったり、 現像時、 現像液をはじきやすく なり均一な現像が得られにくい問題が生じる。 またさらに （N 2— 1 ) の 比率が小さすぎると未露光部分の膨潤が起こりやすくパターン形状が膨ら んだり、 露光部分においてレジストポリマーの残差 （溶け残り） が生じや すくなるため好ましくない。
本発明の式 （1 4 ) 、 （1 4 ) 一 1〜 （1 4 ) 一 4の含フッ素共重合体 は、 酸による解離反応後に得られる OH基含有共重合体または OH基と C 〇〇 H基とが共存する含フッ素共重合体が現像液に対して充分な溶解性を 有する必要がある。 そのために必要な酸解離性官能基 （前記含フッ素重合 体 I I I または IVのように、 酸により OH基に変化するものに加えて C O 〇H基が共存する場合はそれらの合計） の含有率は重合体の構成成分 （単 量体の種類） や分子量などにより左右され、 異なるが含フッ素共重合体を 構成する全構造単位に対して 2 0モル％以上であることが好ましく、 さら には 3 0モル％以上、 より好ましくは、 4 0モル％以上含有することであ る。
本発明者らは、 酸解離性官能基を有する含フッ素重合体を用いたレジス ト組成物の検討、 それを用いたレジストパターン形成の検討において、 含 フッ素重合体がシリコンウェハ基材への密着性が乏しく、 現像時の剥離、 微細レジストパターンの亀裂の発生、 などの問題点を見出した。
またさらに、 レジスト塗膜表面の撥水性が高く、 パドル現像時に現像液 がはじき、 現像液がなじまず、 均質な現像が得られないという問題も合わ せて見出した。
本発明者らは、 これら問題点を解決するため、 鋭意検討を重ねた結果、 本発明の含フッ素重合体における酸解離性官能基の一部を解離させ、 〇H 基とする （酸により OH基に変化するものに加えて C O OH基が共存する 場合は OH基または C OOH基の少なくとも一方とする） ことで上記二つ の問題点を解決できることを見出した。 つまり、 含フッ素共重合体として、 ごく一部でも部分解離 （または部分脱保護とも言う） したものを用いるこ とで、 基材との密着性が改善され、 かつ現像液のはじきも改善され均一な 現像が可能となることを見出した。
本発明の含フッ素共重合体において酸解離性官能基を解離 （脱保護） さ せ〇H基 （共存する場合は OH基および CO OH基） を存在させる割合は、 共重合体の種類、 組成等により異なるが、 解離後の OH基 （共存する場合 は〇H基と C O〇H基の合計） を含フッ素共重合体を構成する全構造単位 に対して 1. 0モル％以上、 15モル％未満の範囲で存在させたものを用 いることが好ましい。 より好ましくは 1〜10モル％、 さらに好ましくは 2〜5モル％である。 解離率 （脱保護率） が高くなりすぎて、 OH基 （共 存する場合は OH基と C 0 OH基の合計） の含有率が高くなりすぎると、 現像時、 未露光部分も可溶化してしまい、 レジストパターンが形成できな くなる。
解離率 （脱保護率） が低すぎて OH基 （共存する場合は〇H基と C〇〇 H基の合計） の含有量が少なすぎると、 基材密着性、 現像の均一性に対す る効果が不充分となる。
式 （14) 、 （14) 一 1〜 （14) _ 4の含フッ素重合体の分子量は 用途、 目的、 使用形態に応じて数平均分子量で 1000〜 1000000 の範囲から選択できるが、 好ましくは、 3000〜 700000、 さらに 好ましくは 5000〜 500000程度であり、 低すぎる分子量は得られ る重合体被膜の耐熱性や機械特性が不充分となりやすく、 高すぎる分子量 は加工性の面で不利になりやすい。 特にコ一ティング用材料の形態として 薄層被膜の形成を目的とする場合、 高すぎる分子量は成膜性において不利 となり、 好ましくは 300000以下、 特に好ましくは、 200000以 下である。
本発明の式 （14) 、 (14) 一 1〜 （14) —4の酸反応性基含有含 フッ素重合体はいずれも酸反応性の官能基 （一 OH、 一 C〇OH、 -OQ -COOQ1) を有することに特徴がある。 含フッ素重合体にこれら 官能基を導入する方法としては、 あらゆる方法が利用可能であるが、 一般 には、
①前記官能基を有する単量体を予め合成し重合して得る方法、
②一旦、 他の官能基を有する重合体を合成しその重合体に高分子反応によ り官能基変換し前記官能基を導入する方法
などが採用できる。
①の方法では、 それぞれ構成単位に相当する官能基 （一 OH、 -COO H、 一 OQ1 -COOQ1) を有する含フッ素ノルポルネン単量体 （M laなど） 、 含フッ素エチレン性単量体 （M2) 、 必要に応じて任意成分
(N) に相当する単量体を、 公知の種々の方法で共重合することで得られ る。 重合方法はラジカル重合法、 ァニオン重合法、 カチオン重合法などが 利用でき、 なかでも本発明の重合体を得るための各単量体はラジカル重合 性が良好で、 さらに組成や分子量などの品質のコントロールがしゃすい点、 工業化しやすい点でラジカル重合法が好ましく用いられる。 すなわち重合 を開始するには、 ラジカル的に進行するものであれば手段は何ら制限され ないが、 たとえば有機または無機ラジカル重合開始剤、 熱、 光あるいは電 離放射線などによって開始される。 重合の種類も溶液重合、 バルク重合、 懸濁重合、 乳化重合などを用いることができる。 また分子量は、 重合に用 いるモノマーの濃度、 重合開始剤の濃度、 連鎖移動剤の濃度、 温度によつ て制御される。 生成する共重合体の組成は、 仕込み単量体の組成によって 制御可能である。
②の方法で酸解離性または酸分解性の官能基を導入する例としては、 ① の方法と同様にして式 （14) 、 （14) _1〜 （14) 一 4で示される 官能基— OQ1, — COOQ1を有さない重合体を作製した後、 その構造 単位 M 1 a の OH基または構造単位 Nの力ルポキシル基をトルエンスルホ ン酸類などの酸の存在下、 ェチルビニルエーテル、 ジヒドロピランなどの ビニルェ一テル類を反応させて酸分解性の官能基 （ケタール類） を導入す る方法； 1， 2—ジオールを有する含フッ素重合体にケトン類を反応させ て、 酸分解性の官能基 （環状のァセタール化合物） を得る方法などが採用 できる。
酸縮合反応性の官能基 Q 2は、 具体的には酸またはカチオンの作用によ る自己縮合、 重縮合あるいは架橋剤の存在下、 酸の作用による架橋剤との 縮合反応または重縮合反応を起こす官能基、 または酸や力チオンによる転 位反応 （たとえば、 ピナコール転位、 カルビノール転位） などで、 極性変 化を起こす官能基であって、 —O H、 —C O OH、 一 C N、 —S 03 H、 エポキシ基等から選ばれるものが好ましい具体例である。
これらの酸縮合反応性の官能基 Q 2を有する含フッ素重合体は、 ネガ型 フォトレジストに用いられる。 酸による縮合反応性の官能基は、 光酸発生 剤 （B ) 力 ^らエネルギー線照射により発生した酸により縮合 ·重縮合反応 または転位反応を起こすものであって、 それによつて自己架橋反応、 分子 内転位反応、 架橋剤を含む組成物により架橋剤との架橋反応などが起こり、 反応前の含フッ素重合体 (A) 自体、 現像液 （アルカリまたは溶剤） に可 溶であったものが、 不溶または難溶化させる機能を有するものである。 またさらに本発明の縮合反応性の官能基は、 酸との反応前、 それ自体ァ ルカリゃ溶剤などの現像液に対して可溶化する機能を付与できるもの （例、 — C O〇H、 — S 03H、 一 O Hなど） がなかでも好ましいが、 酸により 縮合反応 （架橋反応） して現像液に不溶化する機能のみ （一 C N、 ェポキ シ基など） を有するものであってもよい。 この場合現像液に対して可溶化 する機能を有する他の官能基と組み合わせて使用したり、 含フッ素重合体 の骨格自体を現像液に可溶化できる構造とすることでネガ型： トとして利用できる。
本発明の化学増幅型レジスト組成物に用いる含フッ素重合体 (A) にお いて、 構造単位 M i a として含フッ素アルコール構造を有するノルボルネ ン誘導体を使用することで、 架橋剤との組合せで、 上記のネガ型フオトレ ジストに用いることができる。
その場合の好ましいノルポルネン誘導体は前述の式 （8 ) 〜 （1 2 ) で 示した好ましい具体例が同様にあげられる。
本発明の含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン骨格をもっ含フ ッ素重合体はそれ自体、 アルカリ水溶液 （レジスト現像液） に対して溶解 性が高いことから、 ネガ型フォトレジストとして有用である。
また、 上記酸縮合反応性官能基 Q 2を構造単位 Nに導入することによつ てもネガ型フォトレジストとして使用することができる。
本発明の化学増幅型レジスト組成物において、 光酸発生剤 （B) は、 そ の物質自体にまたはその物質を含むレジスト組成物に放射線を照射するこ とによって、 酸またはカチオンを発生する化合物である。 2種以上の混合 物として用いることもできる。
光酸発生剤 （B ) としては、 たとえば有機ハロゲン化合物、 スルホン酸 エステル、 ォニゥム塩、 ジァゾニゥム塩、 ジスルホン化合物等の公知の化 合物、 およびこれらの混合物があげられる。
具体的には、 たとえばトリス (トリクロロメチル) 一 s—トリアジン、 トリス （トリプロモメチル） 一 s一卜リアジン、 トリス (ジブロモメチル ) 一 s -卜リアジン、 2 , 4 _ビス (トリプロモメチル) —6— p—メト キシフエ二ルー s一トリアジンなどのハロアルキル基含有 s—トリアジン 誘導体、 1 , 2 , 3 , 4—テ卜ラブロモブタン、 1 , 1， 2， 2—テトラ プロモェタン、 四臭化炭素、 ョードホルムなどのハロゲン置換パラフィン 系炭化水素類、 へキサブ口モシク口へキサン、 へキサクロロシクロへキサ ン、 へキサブ口モシクロドデカンなどのハロゲン置換シクロパラフィン系 炭化水素類、 ビス (トリクロロメチル) ベンゼン、 ビス (卜リブ口モメチ ル） ベンゼンなどのハ口アルキル基含有べンゼン誘導体、 トリプロモメチ ルフエニルスルホン、 トリク口ロメチルフエニルスルホン等のハ口アルキ ル基含有スルホン化合物類、 2， 3—ジブ口モスルホランなどのハロゲン 含有スルホラン化合物類、 トリス （2， 3—ジブロモプロピル) イソシァ ヌレ一トなどのハ口アルキル基含有ィソシァヌレート類、 トリフエニルス ルホニゥムクロライド、 トリフエニルスルホニゥムメタンスルホネート、 トリフエニルスルホニゥムトリフルォロメタンスルホネ一ト、 トリフエ二 ルスルホニゥム p—トルエンスルホネート、 トリフエニルスルホニゥムテ トラフルォロボレ一ト、 トリフエニルスルホニゥムへキサフルォロアルセ ネート、 トリフエニルスルホニゥムへキサフルォロホスホネ一トなどのス ルホニゥム塩、 ジフエ二ルョードニゥムトリフルォロメタンスルホネージ フエ二ルョ一ドニゥム p _トルエンスルホネ一ト、 ジフエ二ルョードニゥ ムテトラフルォロボレ一ト、 ジフエ二ルョ一ドニゥムへキサフルォロアル セネート、 ジフエ二ルョードニゥムへキサフルォロホスホネ一卜などのョ 一ドニゥム塩、 p—トルエンスルホン酸メチル、 p—トルエンスルホン酸 ェチル、 p—トルエンスルホン酸ブチル、 p—トルエンスルホン酸フエ二 ル、 1 , 2 , 3—トリス ( p—トルエンスルホニルォキシ) ベンゼン、 p 一トルエンスルホン酸べンゾィンエステル、 メタンスルホン酸メチル、 メ タンスルホン酸ェチル、 メタンスルホン酸ブチル、 1 , 2 , 3—トリス （ メタンスルホニルォキシ) ベンゼン、 メタンスルホン酸フエニル、 メタン スルホン酸べンゾィンエステル、 トリフルォロメタンスルホン酸メチル、 トリフルォロメタンスルホン酸ェチル、 トリフルォロメタンスルホン酸ブ チル、 1， 2 , 3—トリス (卜リフルォロメタンスルホニルォキシ) ベン ゼン、 トリフルォロメ夕ンスルホン酸フエニル、 トリフルォロメタンスル ホン酸べンゾィンエステルなどのスルホン酸エステル類、 ジフエ二ルジス ルホンなどのジスルホン類、 ビス （フエニルスルホニル） ジァゾメタン、 ビス （2 , 4—ジメチルフエニルスルホニル） ジァゾメタン、 ビス （シク 口へキシルスルホニル) ジァゾメタン、 シク口へキシルスルホニルー ( 2 ーメトキシフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 シクロへキシルスルホニ ル— ( 3 _メトキシフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 シクロへキシル スルホ二ルー （4ーメトキシフエニルスルホニル） ジァゾメタン、 シクロ ペンチルスルホニルー ( 2—メトキシフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 シクロペンチルスルホニルー ( 3—メトキシフエニルスルホニル) ジァゾ メタン、 シクロペンチルスルホニルー （4ーメトキシフエニルスルホニル ) ジァゾメタン、 シク口へキシルスルホニルー ( 2—フルオロフェニルス ルホニル） ジァゾメタン、 シク口へキシルスルホニルー ( 3—フルオロフ 工ニルスルホニル) ジァゾメタン、 シク口へキシルスルホニルー ( 4ーフ ルオロフェニルスルホニル） ジァゾメタン、 シク口ペンチルスルホニルー ( 2一フルオロフェニルスルホニル) ジァゾメタン、 シクロペンチルスル ホニルー ( 3 _フルオロフェニルスルホニル) ジァゾメタン、 シクロペン チルスルホニルー ( 4一フルオロフェニルスルホニル) ジァゾメタン、 シ クロへキシルスルホニルー ( 2—クロ口フエニルスルホニル） ジァゾメタ ン、 シク口へキシルスルホニルー ( 3—クロ口フエニルスルホニル) ジァ ゾメタン、 シク口へキシルスルホニルー ( 4一クロ口フエニルスルホニル ) ジァゾメタン、 シク口ペンチルスルホニルー ( 2—クロ口フエニルスル ホニル） ジァゾメタン、 シクロペンチルスルホニルー （3—クロ口フエ二 ルスルホニル) ジァゾメタン、 シクロペンチルスルホニルー ( 4 _クロ口 フエニルスルホニル) ジァゾメタン、 シク口へキシルスルホニルー ( 2— トリフルォロメチルフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 シクロへキシル スルホ二ルー ( 3—トリフルォロメチルフエニルスルホニル) ジァゾメタ ン、 シクロへキシルスルホニルー ( 4一トリフルォロメチルフエニルスル ホニル） ジァゾメタン、 シクロペンチルスルホニルー （2—トリフルォロ メチルフエニルスルホニル） ジァゾメタン、 シクロペンチルスルホニルー
( 3—トリフルォロメチルフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 シクロべ ンチルスルホニルー ( 4一トリフルォロメチルフエニルスルホニル) ジァ ゾメタン、 シク口へキシルスルホニルー ( 2—トリフルォロメトキシフエ ニルスルホニル） ジァゾメタン、 シクロへキシルスルホニルー （3—トリ フルォロメトキシフエニルスルホニル） ジァゾメタン、 シクロへキシルス ルホニルー ( 4 _トリフルォロメトキシフエニルスルホニル) ジァゾメタ ン、 シク口ペンチルスルホニルー ( 2—トリフルォロメトキシフエニルス ルホニル) ジァゾメタン、 シク口ペンチルスルホニルー ( 3—トリフルォ ロメトキシフエニルスルホニル） ジァゾメタン、 シクロペンチルスルホニ ルー ( 4—トリフルォロメトキシフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 シ クロへキシルスルホニルー ( 2， 4， 6—トリメチルフエニルスルホニル ) ジァゾメタン、 シクロへキシルスルホニルー ( 2 , 3 , 4一トリメチル フエニルスルホニル) ジァゾメタン、 シクロへキシルスルホニルー （2， 4 , 6—トリェチルフエニルスルホニル） ジァゾメタン、 シクロへキシル スルホ二ルー （2， 3， 4一トリェチルフエニルスルホニル） ジァゾメタ ン、 シクロペンチルスルホニル— （2， 4， 6—トリメチルフエニルスル ホニル) ジァゾメタン、 シク口ペンチルスルホニルー ( 2 , 3， 4一トリ メチルフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 シク口ペンチルスルホニルー
( 2 , 4， 6 _トリェチルフエニルスルホニル） ジァゾメタン、 シクロべ ンチルスルホニルー （2， 3 , 4一トリェチルフエニルスルホニル） ジァ ゾメタン、 フエニルスルホニルー ( 2—メトキシフエニルスルホニル) ジ ァゾメタン、 フエニルスルホニルー ( 3—メトキシフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 フエニルスルホニルー ( 4ーメトキシフエニルスルホニル ) ジァゾメタン、 ビス （2—メトキシフエニルスルホニル） ジァゾメタン、 ビス (3—メトキシフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 ビス （4—メト キシフエニルスルホニル） ジァゾメタン、 フエニルスルホニルー （2, 4 ， 6一トリメチルフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 フエニルスルホニ ルー (2, 3, 4ートリメチルフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 フエ ニルスルホニルー （2， 4， 6—トリェチルフエニルスルホニル） ジァゾ メタン、 フエニルスルホニルー (2, 3, 4一トリェチルフエニルスルホ ニル） ジァゾメタン、 2, 4ージメチルフエニルスルホニルー (2, 4, 6—トリメチルフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 2, 4 _ジメチルフ ェニルスルホニルー (2, 3, 4一トリメチルフエニルスルホニル） ジァ ゾメタン、 フエニルスルホニルー (2 _フルオロフェニルスルホニル) ジ ァゾメタン、 フエニルスルホニル— （3—フルオロフェニルスルホニル） ジァゾメタン、 フエニルスルホニルー (4一フルオロフェニルスルホニル ルエンスルホネートなどの o—二ト口べンジルエステル類、 N, N' ージ (フエニルスルホニル） ヒドラジドなどのスルホンヒドラジド類などがあ げられる。
光酸発生剤としては、 発生する酸がスルホン酸、 スルフェン酸、 スルフ イン酸のいずれかである化合物が好ましい。 具体的には、 トリフエニルス ルホニゥム p—トルエンスルホネート、 ジフエ二ルョ一ドニゥム p—トル エンスルホネートなどのォニゥムのスルホン酸塩、 p—トルエンスルホン 酸フエニル、 1， 2， 3—トリス （p—トルエンスルホニルォキシ） ベン ゼンなどのスルホン酸エステル類、 ジフエ二ルジスルホンなどのジスルホ ン類、 ビス （フエニルスルホニル） ジァゾメタン、 ビス （2, 4—ジメチ ルフエニルスルホニル） ジァゾメタン、 ビス (シクロへキシルスルホニル ) ジァゾメタン、 シクロへキシルスルホニルー （2—メトキシフエニルス ルホニル) ジァゾメタン、 シク口へキシルスルホニルー ( 3—メトキシフ ェニルスルホニル) ジァゾメタン、 シク口へキシルスルホニルー ( 4ーメ トキシフエニルスルホニル） ジァゾメタン、 シクロペンチルスルホニルー ( 2—メ卜キシフェニルスルホニル) ジァゾメタン、 シクロペンチルスル ホニルー （3—メトキシフエニルスルホニル） ジァゾメタン、 シクロペン チルスルホニルー （4ーメトキシフエニルスルホニル） ジァゾメタン、 シ クロへキシルスルホニルー （2—フルオロフェニルスルホニル） ジァゾメ タン、 シクロへキシルスルホニルー ( 3 _フルオロフェニルスルホニル) ジァゾメタン、 シクロへキシルスルホニル— ( 4一フルオロフェニルスル ホニル） ジァゾメタン、 シク口ペンチルスルホニルー ( 2—フルオロフェ ニルスルホニル） ジァゾメタン、 シクロペンチルスルホニル— （3—フル オロフェニルスルホニル） ジァゾメタン、 シクロペンチルスルホニルー ( 4—フルオロフェニルスルホニル) ジァゾメタン、 シクロへキシルスルホ 二ルー （2—クロ口フエニルスルホニル） ジァゾメタン、 シクロへキシル スルホ二ルー （3—クロ口フエニルスルホニル） ジァゾメタン、 シクロへ キシルスルホニル— （4—クロ口フエニルスルホニル） ジァゾメタン、 シ クロペンチルスルホニルー ( 2—クロ口フエニルスルホニル) ジァゾメタ ン、 シク口ペンチルスルホニルー ( 3—クロ口フエニルスルホニル) ジァ ゾメタン、 シクロペンチルスルホニルー （4一クロ口フエニルスルホニル ) ジァゾメタン、 シク口へキシルスルホニルー ( 2—トリフルォロメチル フエニルスルホニル) ジァゾメタン、 シクロへキシルスルホニルー ( 3 - 卜リフルォロメチルフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 シクロへキシル スルホ二ルー ( 4一トリフルォロメチルフエニルスルホニル) ジァゾメタ ン、 シク口ペンチルスルホニルー ( 2 -トリフルォロメチルフエニルスル ホニル) ジァゾメタン、 シク口ペンチルスルホニルー ( 3—トリフルォロ メチルフエニルスルホニル） ジァゾメタン、 シクロペンチルスルホニルー (4一トリフルォロメチルフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 シクロへ キシルスルホニルー (2—トリフルォロメトキシフエニルスルホニル) ジ ァゾメタン、 シクロへキシルスルホニル— (3—トリフルォロメトキシフ ェニルスルホニル） ジァゾメタン、 シク口へキシルスルホニルー (4ート リフルォロメトキシフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 シクロペンチル スルホ二ルー (2—トリフルォロメトキシフエニルスルホニル) ジァゾメ タン、 シクロペンチルスルホニルー (3 _トリフルォロメトキシフエ二ル スルホニル) ジァゾメタン、 シクロペンチルスルホニル— （4一トリフル ォロメトキシフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 シクロへキシルスルホ ニル一 (2, 4, 6—トリメチルフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 シ クロへキシルスルホニルー (2, 3, 4—トリメチルフエニルスルホニル ) ジァゾメタン、 シク口へキシルスルホニル— (2， 4, 6 _トリェチル フエニルスルホニル) ジァゾメタン、 シクロへキシルスルホニルー (2, 3， 4一トリェチルフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 シクロペンチル スルホニル— (2, 4， 6—トリメチルフエニルスルホニル) ジァゾメタ ン、 シク口ペンチルスルホニルー (2, 3, 4一トリメチルフエニルスル ホニル） ジァゾメタン、 シク口ペンチルスルホニルー (2, 4, 6_トリ ェチルフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 シク口ペンチルスルホニルー
(2, 3， 4一トリェチルフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 フエニル スルホ二ルー (2—メトキシフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 フエ二 ルスルホニルー (3—メトキシフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 フエ ニルスルホニルー (4ーメトキシフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 ビ ス (2—メトキシフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 ビス (3—メ卜キ シフエニルスルホニル） ジァゾメタン、 ビス (4—メトキシフエニルス レ ホニル） ジァゾメタン、 フエニルスルホニルー (2, 4, 6—トリメチル フエニルスルホニル) ジァゾメタン、 フエニルスルホニルー (2, 3， 4 ―卜リメチルフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 フエニルスルホニルー (2, 4, 6一トリェチルフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 フエニル スルホ二ルー (2, 3, 4一トリェチルフエニルスルホニル) ジァゾメタ ン、 2, 4ージメチルフエニルスルホニルー (2, 4, 6—卜リメチルフ ェニルスルホニル） ジァゾメタン、 2, 4ージメチルフエニルスルホニレ 一 (2, 3， 4 _トリメチルフエニルスルホニル) ジァゾメタン、 フエ二 ルスルホニルー (2—フルオロフェニルスルホニル) ジァゾメタン、 フエ ニルスルホニルー (3—フルオロフェニルスルホニル) ジァゾメタン、 フ ェニルスルホニルー ( 4 -フルオロフェニルスルホニル) ジァゾメタンな どのスルホンジアジド類、 o—二トロべンジルー p—トルエンスルホネ一 卜などの o—ニトロベンジルエステル類などがあげられるが、 特にスルホ ンアジド類が好ましい。
さらに上記例示に加えて、 フッ素原子を含有するォニゥム塩型の光酸発 生剤も利用でき、 たとえば式：
Figure imgf000104_0001
(式中、 A1はヨウ素、 硫黄、 セレン、 テルル、 窒素またはリンから選ば れる元素であり ；
A1がヨウ素の場合は、 R2— 1および R3— 1は存在せず、 R1— 1は炭素数 1 〜15のアルキル基または炭素数 6〜15のァリ一ル基であり ；
A1が硫黄、 セレンまたはテルルの場合は、 R3— 1は存在せず、 R1— 1お よび R2— 1はそれぞれ独立して、 炭素数 1〜15のアルキル基、 炭素数 6 〜20のァリ一ル基、 炭素数 2〜 30のジアルキルアミノ基、 炭素数 7〜 35のアルキルァリールァミノ基または炭素数 12〜40のジァリールァ ミノ基であり、 R 1一1と R 2一1は互いに結合して環を形成していてもよい
A 1が窒素またはリンの場合は、 R 1 - R 2— 1および R 3— 1はそれぞれ独 立して、 炭素数 1〜1 5のアルキル基、 炭素数 6〜2 0のァリール基、 炭 素数 2〜 3 0のジアルキルァミノ基、 炭素数 7〜 3 5のアルキルァリール アミノ基または炭素数 1 2〜4 0のジァリールアミノ基であり、 R 1— 1と R 2— 1と R 3— 1はそれぞれ互いに結合して 1つ以上の環を形成してもよく、 または R 3一1は存在せず、 R 1一 1と R 2 _ 1が結合して A 1を含む芳香族環 を形成してもよい；
ただし、 前記アルキル基、 ジアルキルアミノ基のアルキル基およびアルキ ルァリ一ルァミノ基のアルキル基は、 ァリール基、 ハロゲン原子、 酸素原 子、 窒素原子、 硫黄原子またはケィ素原子で置換されていてもよく分岐し ていてもよく環を形成していてもよく、 前記ァリール基、 アルキルァリー ルァミノ基のァリ一ル基およびジァリールァミノ基のァリール基は、 アル キル基、 ハロアルキル基、 ハロゲン原子、 アルコキシル基、 ァリールォキ シ基、 ニトロ基、 アミド基、 シァノ基、 アルカノィル基、 ァロイル基、 ァ ルコキシカルポニル基、 ァリ一ルォキシカルボニル基またはァシルォキシ 基で置換されていてもよい；
R fは分岐していてもよく環を形成していてもよい炭素数 1〜1 5のペル フルォロアルキル基または該ペルフルォロアルキル基のフッ素の一部が水 素で置換されたものであり ；
X一はブレンステツド酸の共役塩基である） で表されるフルォロアルキル ォニゥム塩
また 式： R 4- 7-
+ +
Rf —— A2— R6-1— A3一 Rf R5-i X— X— ヽ R8
(式中、 A2および A3は同じかまたは異なり、 いずれもヨウ素、 硫黄、 セレン、 テルル、 窒素またはリンから選ばれる元素であり ；
A2または A3がヨウ素の場合は、 R4— 1, R5一1、 R7 1および R8— 1は 存在せず；
A2または A3が硫黄、 セレンまたはテルルの場合は、 R5 1および R8一1 は存在せず、 R4—1および R7 1はそれぞれ独立して、 炭素数 1〜15の アルキル基、 炭素数 6〜 20のァリール基、 炭素数 2〜 30のジアルキル アミノ基、 炭素数 7〜35のアルキルァリールァミノ基または炭素数 12 〜40のジァリールアミノ基であり ；
A2または A3が窒素またはリンの場合は、 R4— R5"1, R7 1および R8 1はそれぞれ独立して、 炭素数 1〜15のアルキル基、 炭素数 6〜2 0のァリール基、 炭素数 2〜 30のジアルキルアミノ基、 炭素数 7〜 35 のアルキルァリ一ルァミノ基または炭素数 12〜40のジァリ一ルァミノ 基であり、 R4 1と R5— または R7 1と R8 1はそれぞれ互いに結合し て環を形成してもよい；
ただし、 前記アルキル基、 ジアルキルアミノ基のアルキル基およびアルキ ルァリールァミノ基のアルキル基は、 ァリール基、 ハロゲン原子、 酸素原 子、 窒素原子、 硫黄原子またはケィ素原子で置換されていてもよく分岐し ていてもよく環を形成していてもよく、 前記ァリール基、 アルキルァリー ルァミノ基のァリール基およびジァリールァミノ基のァリール基は、 アル キル基、 ハロアルキル基、 ハロゲン原子、 アルコキシル基、 ァリ一ルォキ シ基、 ニトロ基、 アミド基、 シァノ基、 アルカノィル基、 ァロイル基、 ァ ルコキシカルポニル基、 ァリールォキシカルポニル基またはァシルォキシ 基で置換されていてもよい；
R 6 1はァリール基、 ハロゲン原子、 酸素原子、 窒素原子、 硫黄原子また はケィ素原子で置換されていてもよく分岐していてもよく環を形成してい てもよい炭素数 1〜1 5のアルキレン基；
R fは分岐していてもよく環を形成していてもよい炭素数 1〜1 5のペル フルォロアルキル基または該ペルフルォロアルキル基のフッ素の一部が水 素で置換されたものであり ；
X_はブレンステツド酸の共役塩基である） で表されるフルォロアルキル ォニゥム塩型などが好ましくあげられる。
具体例としては、 中心元素がヨウ素であるフルォロアルキルォニゥム塩
Figure imgf000108_0001
(1-1) (I-2) (I-3)
Figure imgf000108_0002
(I-4) (I-5) (I-6)
n-C3F7CH2-l— <^ CF3CH2-I— ^^-Me CF3(CF2)6CH2-I-^^ x- x- x-
(I-7) (I- 8) (I-9)
Figure imgf000108_0003
(1-10) (1-11)
Figure imgf000108_0004
(1-12)
Figure imgf000108_0005
(1-13)
中心元素が硫黄であるフルォロアルキルォニゥム塩：
Figure imgf000109_0001
(S-7) (S-8) (S-9)
Figure imgf000109_0002
(S-13) (S-14) (S-15)
Figure imgf000109_0003
(S-22) (S-23) (S-24)
Figure imgf000110_0001
(S-25) (S-26) (S-27)
Figure imgf000110_0002
(S-28) (S-29) (S-30)
Figure imgf000110_0003
Figure imgf000111_0001
(S-46) (S-47) (S-48)
Figure imgf000111_0002
(S-49) (S-50) (S-51)
Figure imgf000111_0003
(S-52) (S-53) (S-54)
Figure imgf000111_0004
(S-58) (S-59) (S-60)
Figure imgf000111_0005
(S-61) (S-62) (S-63)
Figure imgf000111_0006
(S-64) (S-65)
Figure imgf000112_0001
(S-67) (S-68)
(S-76) (S-77) (S-78)
Figure imgf000112_0002
(S-79) (S-80) (S-81) (S-82)
Figure imgf000112_0003
(S-83) (S-84) (S-85) (S-86)
Figure imgf000112_0004
Figure imgf000112_0005
(S-95) (S-96) (S-97)
Figure imgf000113_0001
(S-99) (S-100) (S-101)
Figure imgf000113_0002
F2H H
(S-107) (S-108) (S-109) (S-110) x-
I Et BLK^BU PhCH2、^Et χ- Et x-
I X" I
CF3 CF2CF2CF3 CF3 CF2CF2CF3 CF3 (S-111) (S-112) (S-113) (S-114) (S-115)
Figure imgf000113_0003
(S-121) (S-122) (S-123) (S-124) (S-125)
Figure imgf000113_0004
(S-129) (S-130)
Figure imgf000114_0001
(S-131) (S-132) (S-133)
Figure imgf000114_0002
(S-135) (S-136) (S-137)
Figure imgf000114_0003
(S-143) (S-144)
Figure imgf000114_0004
(S-145) 中心元素がセレンであるフルォロアルキルォニゥム塩
Figure imgf000115_0001
(CF2)6CFCF3
CF3
(Se-13) (Se-14) (Se-15)
Figure imgf000115_0002
(Se-20) (Se-21) (Se-22) 中心元素がテルルであるフルォロアルキルォニゥム塩：
Figure imgf000116_0001
(Te-20) (Te-21) (Te-22) 中心元素が窒素であるフルォロアルキルォニゥム塩
Figure imgf000117_0001
Figure imgf000117_0002
(N-5) (N-6) (N-7) 、
Figure imgf000117_0003
-8) -9)
Figure imgf000117_0004
(N-18) (N-19) (N-20) (N-21)
Figure imgf000117_0005
(N-24)
(N-22) (N-23) 中心元素がリンであるフルォロアルキルォニゥム塩
Figure imgf000118_0001
(Ρ-1) (P-2) (P-3) (P-4)
Me Et Bu Bu
Me-P-CF2CF3 Et-P-(CF2)2CF3 Bu-P-(CF2)5CFCF3
Me χ- Et X- Bu x- CF3 Bu x-
(P-5) (P-6) (P-7) (P-8)
Bu
Bu-P-CH2(CF2)5CF3 Bu-P-(CF2)5CF2H Bu-P-CH2(CF2)5CF2H Bu x- Bu x-
(P-9) (P-10) (P-11)
BPBII
T+ U u
X
Figure imgf000118_0002
(P-16) (P-17) (P-18)
Figure imgf000118_0003
(P-21)
Figure imgf000119_0001
Figure imgf000119_0002
(P-24) (P-25)
Figure imgf000119_0003
(P-26)
これらの例示のフルォロアルキルォニゥム塩における X_は、 ブレンス テッド酸の共役塩基である。 ブレンステッド酸としては、 トリフルォロメ タンスルホン酸、 テトラフルォロエタンスルホン酸、 ペルフルォロブタン スルホン酸、 ペルフルォロペンタンスルホン酸、 ペルフルォ口へキサンス ルホン酸、 ペルフルォロオクタンスルホン酸、 酸などのフルォロアルキルスルホン酸のほか、 メタンスルホン酸、 トリク ロロメタンスルホン酸、 ベンゼンスルホン酸、 トルエンスルホン酸、 硫酸、 フルォロスルホン酸、 クロロスルホン酸、 HBF4、 HSbF6、 HPF6、 HS bC l 5F、 HSbC l 6、 HAs F6、 HBC 13F、 HA 1 C 14な どがあげられるが、 これらに限定されるわけではない。 特に、 強酸であり、 フッ化水素や塩ィヒ水素を発生しないという点から、 フルォロアルキルスル ホン酸が好ましい。
これら含フッ素アルキル基を有するォニゥム塩は、 それ自体真空紫外領 域での透明性が高い点で好ましく、 また一方では本発明の化学増幅型フォ トレジスト組成物における酸反応性基を有する含フッ素重合体 (A) との 相溶性が良好となる点で好ましい。
本発明の化学増幅型フォトレジスト組成物における光酸発生剤の含有量 は、 酸反応性基を有する含フッ素重合体 (A) 100重量部に対して 0. 1〜30重量部が好ましく、 さらには 0. 2〜20重量部が好ましく、 最 も好ましくは 0. 5〜： 10重量部である。
光酸発生剤の含有量が 0. 1重量部より少なくなると、 感度が低くなり、 30重量部より多く使用すると光酸発生剤の光を吸収する量が多くなり、 光が基板まで充分に届かなくなって、 解像度が低下しやすくなる。
また本発明のフォトレジスト組成物には、 上記の光酸発生剤から生じた 酸に対して塩基として作用できる有機塩基を添加してもよい。
有機塩基の添加目的は、 露光から P E Bまでの間に光酸発生剤から発生 した酸が移動してレジストパターンが寸法変動を起こすのを防ぐためであ る。 したがって、 上記のごとき光酸発生剤から生じた酸を中和しうる化合 物であれば、 特に限定されないが、 塩基として無機化合物を用いると、 パ ターン形成後、 レジストを除去した後に微量の残査が生じ、 悪影響を与え ることから、 有機塩基が好ましい。 有機塩基とは、 含窒素化合物から選ば れる有機アミン化合物であり、 具体的には、 ピリミジン、 2—ァミノピリ ミジン、 4ーァミノピリミジン、 5—ァミノピリミジン、 2， 4ージアミ ノビリミジン、 2 , 5—ジァミノピリミジン、 4， 5—ジァミノピリミジ ン、 4， 6—ジァミノピリミジン、 2 , 4 , 5—卜リアミノピリミジン、 2， 4 , 6—トリアミノピリミジン、 4， 5 , 6—卜リアミノピリミジン、 2， 4 , 5， 6—テトラアミノビリミジン、 2—ヒドロキシピリミジン、 4—ヒドロキシピリミジン、 5—ヒドロキシピリミジン、 2， 4一ジヒド ロキシピリミジン、 2 , 5—ジヒドロキシピリミジン、 4， 5―ジヒドロ キシピリミジン、 4， 6ージヒドロキシピリミジン、 2， 4， 5—トリヒ ドロキシピリミジン、 2， 4 , 6—トリヒドロキシピリミジン、 4， 5 , 6—トリヒドロキシピリミジン、 2， 4 , 5， 6—テトラヒドロキシピリ ミジン、 2 _アミノー 4—ヒドロキシピリミジン、 2—アミノー 5—ヒド ロキシピリミジン、 2—ァミノ一 4 , 5—ジヒドロキシピリミジン、 2— アミノー 4， 6ージヒドロキシピリミジン、 4一アミノー 2， 5—ジヒド ロキシピリミジン、 4—アミノー 2 , 6―ジヒドロキシピリミジン、 2― アミノー 4一メチルピリミジン、 2—アミノー 5—メチルピリミジン、 2 —ァミノ— 4， 5—ジメチルピリミジン、 2—ァミノ一 4， 6—ジメチ Jレ ピリミジン、 4—アミノー 2， 5ージメチルピリミジン、 4 _アミノー 2 ， 6—ジメチルピリミジン、 2一アミノー 4ーメトキシピリミジン、 2― アミノー 5—メトキシピリミジン、 2—アミノー 4， 5—ジメトキシピリ ミジン、 2—アミノー 4 , 6—ジメトキシピリミジン、 4—ァミノ一 2 , 5—ジメトキシピリミジン、 4一アミノー 2， 6—ジメトキシピリミジン、 2—ヒドロキシ一 4一メチルピリミジン、 2—ヒドロキシー 5—メチルピ リミジン、 2—ヒドロキシー 4 , 5—ジメチルピリミジン、 2—ヒドロキ シー 4， 6—ジメチルピリミジン、 4ーヒドロキシー 2 , 5—ジメチルピ リミジン、 4ーヒドロキシー 2， 6—ジメチルピリミジン、 2—ヒドロキ シ— 4ーメトキシピリミジン、 2—ヒドロキシー 4ーメトキシピリミジン、
2—ヒドロキシ一 5—メ卜キシピリミジン、 2—ヒドロキシ _ 4， 5—ジ メトキシピリミジン、 2—ヒドロキシ一 4， 6—ジメ卜キシピリミジン、 4ーヒドロキシー 2， 5—ジメトキシピリミジン、 4—ヒドロキシ一 2 ,
6 一ジメトキシピリミジンなどのピリミジン化合物類、 ピリジン、 4ージ メチルアミノビリジン、 2， 6—ジメチルピリジン等のピリジン化合物類、 ジエタノールァミン、 トリエタノールァミン、 トリイソプロパノールアミ ン、 トリス (ヒドロキシメチル) ァミノメタン、 ビス （2—ヒドロキシェ チル） イミノトリス (ヒドロキシメチル) メ夕ンなどの炭素数 1以上 4以 下のヒドロキシアルキル基で置換されたァミン類、 2—アミノフエノール、
3—ァミノフエノール、 4ーァミノフエノールなどのアミノフエノール類 などがあげられる。 有機塩基としては、 ピリミジン類、 ピリジン類または ヒドロキシ基をもつアミン類が好ましく、 特にヒドロキシ基をもつアミン 類が好ましい。 これらは単独で用いても 2種以上を混合使用してもよい。 本発明のフォトレジスト組成物における有機塩基の含有量は、 光酸発生剤 の含有量に対して、 0 . 1〜1 0 0モル％が好ましく、 さらに好ましくは、 1〜5 0モル％である。 0 . 1モル％より少ない場合は解像性が低く、 1 0 0モル％よりも多い場合は、 低感度になる傾向にある。
また、 本発明の化学増幅型フォトレジスト組成物において、 酸縮合性の 官能基を有する含フッ素重合体 （A) を用いてネガ型レジスト組成物とす る場合、 前記のように必要に応じて架橋剤を用いてもよい。
使用する架橋剤としては特に制限なく、 従来ネガ型レジストの架橋剤と して慣用されているもののなかから任意に選択して用いることができる。 たとえば、 N—メチロール化メラミン、 N—アルコキシメチロール化メ ラミン化合物、 尿素化合物、 エポキシ化合物、 イソシァネート化合物など が好ましい具体例である。 これらは単独で用いてもよいし、 2種以上組合せて用いてもよい。 なか でも該メラミン樹脂と尿素樹脂を組合せて用いるのが有利である。
本発明のフォトレジスト （特にネガ型） 組成物における、 架橋剤の含有 割合は、 酸反応性基を有する含フッ素重合体 （A) 1 0 0重量部に対して 3〜7 0重量部、 好ましくは 5〜5 0重量部、 さらに好ましくは 1 0〜4 0重量部の範囲で選ばれるのがよい。 3重量部未満ではレジストパターン が形成されにくいし、 7 0重量部をこえると光透過性が低下し、 解像度が 低下しやすくなつたり現像性が低下するため好ましくない。
本発明のフォトレジスト組成物は必要に応じてさらに溶解抑制剤、 増感 剤、 染料、 接着性改良剤、 保水剤などこの分野で慣用されている各種の添 加剤を含有することもできる。 化学増幅型レジストで酸を発生させるため には、 水の存在が必要となるが、 ポリプロピレングリコールなどの保水剤 を少量存在させることにより、 酸を効果的に発生させることができる。 これら添加剤を用いる場合、 それらの量は合計で組成物中の全固型分重 量に対して 2 0重量％程度までである。
本発明の化学増加型フォトレジスト組成物において、 溶剤 （C) は、 酸 反応性の官能基を有する含フッ素重合体 (A) 、 光酸発生剤 （B) 、 およ び前述の例示の種々の添加剤を溶解し得るものであり、 良好な塗装性 （表 面平滑性、 膜厚の均一性など） を得られるものであれば特に限定されず用 いることができる。
好ましい溶剤 ( C) としては、 たとえばメチルセ口ソルブ、 ェチルセ口 ソルブ、 メチルセ口ソルブァセテート、 工チルセ口ソルブァセテートなど のセロソルブ系溶媒、 ジェチルォキサレート、 ピルビン酸ェチル、 ェチル 一 2.—ヒドロキシブチレート、 ェチルァセトアセテート、 酢酸プチル、 酢 酸ァミル、 酪酸ェチル、 酪酸プチル、 乳酸メチル、 乳酸ェチル、 3—メト キシプロピオン酸メチル、 3—メトキシプロピオン酸ェチル、 2—ヒドロ キシイソ酪酸メチル、 2—ヒドロキシイソ酪酸ェチルなどのエステル系溶 媒、 プロピレングリコールモノメチルエーテル、 プロピレングリコールモ ノエチルエーテル、 プロピレングリコ一ルモノブチルエーテル、 プロピレ ングリコールモノメチルエーテルァセテ一ト、 プロピレングリコ—ルモノ ェチルエーテルアセテート、 プロピレンダリコールモノブチルエーテルァ セテート、 ジプロピレンダリコールジメチルェ一テルなどのプロピレング リコール系溶媒、 2—へキサノン、 シクロへキサノン、 メチルアミノケト ン、 2—ヘプ夕ノンなどのケトン系溶媒、 トルエン、 キシレン、 クロ口べ ンゼン、 クロ口トルエンなどの芳香族炭化水素類あるいはこれらの 2種以 上の混合溶媒などがあげられる。
またさらに、 含フッ素重合体 （A) の溶解性を向上させるために、 必要 に応じてフッ素系の溶剤を用いてもよい。
たとえば CH3CC 12F (HCFC- 141 b) 、 CF3CF2CHC 12/CC 1 F2CF2CHC 1 F混合物 (HCFC - 225) 、 パーフル ォ口へキサン、 パーフルォロ ( 2一プチルテトラヒドロフラン) 、 メトキ シ一ノナフルォロブタン、 1, 3—ビストリフルォロメチルベンゼンなど のほか、
H(CF2CF2 nCH2OH (n ·· 1〜3の整数） 、
F (CF2+nCH2OH (n : l〜5の整数） 、
(C F CHOH
などのフッ素系アルコール類、
ベンゾトリフルオラィド、 パーフルォロベンゼン、 パーフルォロ (トリブ チルァミン） 、 C 1 CF2CFC 1 CF2CFC 12などがあげられる。 これらフッ素系溶剤も単独でも、 またフッ素系溶剤同士、 非フッ素系と フッ素系の 2種以上を混合溶媒として用いてもよい。 これらの溶剤 （C ) の量は、 溶解させる固形分の種類や塗布する基材、 目標の膜厚、 などによって選択されるが、 塗布のし易さという観点から、 レジスト組成物の全固形分濃度が 0 . 5〜7 0重量％、 好ましくは 1〜 5 0重量％、 特に 5〜3 0重量％となるように使用するのが好ましい。 本発明の化学増幅型レジスト組成物の使用方法としては従来のフオトレ ジスト技術のレジストパターン形成方法が用いられるが、 好適に行なうに は、 まずシリコンゥエーハのような支持体上に、 該レジスト組成物の溶液 をスピンナーなどで塗布し、 乾燥して感光層を形成させ、 これに縮小投影 露光装置などにより、 紫外線、 d e e p—U V、 エキシマレ一ザ一光、 X 線を所望のマスクパターンを介して照射するか、 あるいは電子線により描 画し、 加熱する。 ついでこれを現像液、 たとえば 1〜1 0重量％テトラメ チルァンモニゥムヒドロキシド水溶液のようなアル力リ性水溶液などを用 いて現像処理する。 この形成方法でマスクパターンに忠実な画像を得るこ とができる。
なかでも本発明の化学増幅型レジスト組成物を用いることによって、 真 空紫外領域においても透明性の高いレジスト被膜 （感光層） を形成できる ことが見出されている。 それによつて特に今後 0 . 1 mのテクノロジー ノートを目指して開発中の F 2レーザー （1 5 7 n m波長） を用いたフォ トリソグラフィープロセスに好ましく利用できるものである。
つぎに合成例、 実施例などに基づいて本発明を説明するが、 本発明はこ れらの例に限られるものではない。
合成例 1
(一 C O F基を有するノルポルネンの合成）
還流冷却器、 温度計、 攪拌機、 滴下ロートを備えたガラス製の 5 0 0 m 1の四つ口フラスコにシクロペン夕ジェン 1 3 6 gとハイドロキノン 1 . 0 gを仕込み、 0〜5 °Cに冷却した。 窒素気流下、 α—フルォロアクリル 酸フルオライド （CH2 = CFCOF) 233 gを 3時間かけて滴下した。 滴下終了後、 室温で 3時間攪拌した。
反応混合物から減圧蒸留により、 一 C O F基を有するノルポルネン化合 物である 5—ノルポルネン— 2—力ルボン酸フルオラィド：
Figure imgf000126_0001
(融点 73〜75 /45 mmHg) 360 gを得た （収率 90%) 。 この化合物について GC— Ma s s、 19F— NMRおよび1 H— NMR で分析し、 上記構造を同定した。
実施例 1
((5 ノルポルネンー 2—ィル）トリフルォロメチルケトンの合成) 温度計、 3方コックを付けた冷却管および滴下ロートを備えた 100m 1三つ口フラスコに 5 _ノルポルネンー 2一力ルボン酸メチルエステル ( endo と exo混合物） 17 g (1 12mmo 1) およびフッ化セシウム 0 . 45 g (3mmo 1) を仕込み、 窒素ガス雰囲気下氷浴中で冷却した。 フラスコ内の温度を 3〜1 Ot:に保ちながら、 撹拌下に CF3S i Me 3 22 g (156mmo 1) を 2時間かけて滴下した。 室温に戻し 3時間撹 拌した後、 テトラプチルアンモニゥムフロリドを 2 g (8画 o 1) 加え て 1時間撹拌した。 反応溶液を氷水中に注ぎ、 ジェチルエーテルで抽出を 行なった。 有機相を塩化カルシウムで乾燥した後、 減圧蒸留により精製し (5—ノルポルネンー 2—ィル）トリフルォロメチルケトン 12 g (収率 5 6 %、 5—ノルポルネンー 2一力ルポン酸メチルエステル基準)を得た。 このものはつぎの物性を有していた。
19F— NMR (溶媒： CDC 13) ： -78.0(s, CF3, exo 体）、 -78.3 (s, CF3, endo体）
MS ： 190(M+)， 121(M+-CF3), 66(C5H6)
I R： 1753 cm"1 (C=0) , 1574 cm"1 (C=C)
実施例 2
((5—ノルポルネン一 2—ィル）一 1， 1， 1， 3， 3, 3—へキサフル オロー 2—プロパノール （NB— 1) の合成）
温度計、 3方コックを付けた冷却管および滴下口一トを備えた 100m 1三つ口フラスコに（5—ノルポルネンー 2一ィル）トリフルォロメチルケ トン （endo と exo混合物） 12 g (64mmo 1) 、 CF3S i Me 31 1 g ( 79 mm o 1 ) および THF 20 m 1を仕込み、 窒素ガス雰囲気下 ドライアイスアセトンバス中で冷却した。 フラスコ内の温度を一 70°C以 下に保ちながら、 撹拌下に 1Mテトラプチルアンモニゥムフロリドの TH F溶液 3ml (3mmo 1)をゆっくり滴下した。 フラスコを室温に戻し 3 時間撹拌した後、 5%塩酸を 20ml加えてさらに 3時間撹拌を行なった。 ジェチルエーテルで抽出し、 飽和炭酸水素ナトリゥム水溶液で洗浄した後、 有機相を塩ィ匕カルシウムで乾燥した。 溶媒を留去した後、 減圧蒸留により 精製し（5—ノルポルネン—2—ィル）一 1， 1, 1, 3， 3， 3—へキサ フルオロー 2—プロパノール (NB- 1) 11 (収率 65 %、 (5—ノル ポルネンー 2—ィル）トリフルォロメチルケトン基準)を得た。
Figure imgf000127_0001
NB- 1はつぎの物性を有していた。
19F— NMR (溶媒： CDC 13) ： -74.0 (q, CF3， endo体）、 -74.9 (q， CF3， exo体）， -75.3 (q, CF3, endo体）、 -76.8 (q, CF3, exo体） MS ： 260 (M+), 191 (M+—CF3), 125, 97, 66 (C5H6)
I R： 3510 cm'1 (0-H) 、 1579 cm"1 (C=C)
実施例 3
( ( 5—ノルポルネンー 2 _ィル）一 1 , 1， 1, 3， 3， 3—へキサフル オロー 2—プロパノール （ΝΒ— 1) のワンポット合成）
温度計、 3方コックを付けた冷却管および滴下ロートを備えた 100m
1三つ口フラスコに 5—ノルポルネノ、 ー 2一カルボン酸メチルエステル ( endo と exo混合物） 1. 3 g (8. 5 mm o 1 ) 、 CF3S iMe36.
1 g (43mmo 1 ) およびへキサン 15 m 1を仕込み、 窒素ガス雰囲気 下氷浴中で冷却した。 フラスコの温度を 3〜10°Cに保ちながら、 撹拌下 に 1M テトラプチルアンモニゥムフロリドの THF溶液 2ml (2mm o 1) を 4時間以上かけてゆっくり滴下した。 フラスコを室温に戻し 24 時間撹拌した後、 反応溶液を分析したところ、 5—ノルポルネンー 2—力 ルボン酸メチルエステルが 28%、 (5—ノルポルネンー 2—ィル)トリフ ルォロメチルケトンが 52%、 (5—ノルポルネン一 2—ィル）— 1， 1，
1， 3, 3， 3—へキサフルオロー 2—プロパノール （NB— 1) が 20 %であった。
実施例 4
((2—フルォロ一 5—ノルポルネン一 2—ィル）一 1, 1, 1， 3， 3, 3一へキサフルオロー 2—プロパノール (NB- 2) のワンポット合成) 温度計、 3方コックを付けた冷却管および滴下ロートを備えた 100m 1三つ口フラスコに合成例 1で合成した 5—ノルポルネン— 2—力ルボン 酸フルオラィド （endo と exo混合物） 27. 7 g (168mmo 1) お よびフッ化カリウム 28 g (482mmo 1 ) を仕込み、 窒素ガス雰囲気 下氷浴中で冷却した。 フラスコ内の温度を 3〜10°Cに保ちながら、 撹拌 下に CF3S i Me 362 g (436 mm o 1 ) を 2時間かけて滴下を行 なった。 室温に戻し一晩撹拌した。 反応溶液を氷水中に注ぎ、 ジェチルェ —テルで抽出を行なった。 有機相を水， 希塩酸続いて飽和重曹水で洗浄し た後、 有機相を塩化カルシウムで乾燥した。 減圧蒸留により精製し（2— フルオロー 5—ノルポルネン一 2 Γル）一 1， 1, 1， 3， 3, 3_へ キサフルオロー 2—プロパノール （NB— 2) 50 g (収率 80%)を得 た。
Figure imgf000129_0001
NB— 2はつぎの物性を有していた。
19F— NMR (溶媒： CDC 13) ) ：
endo体： -156.7 (m, F), -72.3 (m, CF3), -72.0 (ni, CF3) exo体： - 152.2 (m， F)， -73.8 (m, CF3)， -72.5 (m, CF3) iH— NMR (溶媒： CD C 1 3) : 6.60-6.23 (1H, m, sp2CH) , 6.10- 5.86(1H， m, sp2CH) , 4.34-3.80 (1H, s broad, OH), 3.80-3.47 (m, 1H), 3.37-2.98 (1H, s)， 2.98-2.54 (1H, s)， 2.5-2.15 (1H, t), 2.10-1.61 (2H, m)
MS : 241 (M+-FH20) , 221, 201, 66 (C5H6)
I R： 3500 cm"1 (0-H) 、 1590 cm"1 (C=C)
実施例 5
(保護基の導入）
還流冷却器、 温度計、 攪拌機、 滴下ロートを備えた 10 Omlの四つ口 フラスコにナトリウム八ィドライド (60%純度) 3. 5 g、 テトラヒド 口フラン 1 Om 1を仕込み、 内温を 5〜10°Cに保ちつつ、 実施例 4で製 造した一 C (CF3) 2〇H基を有するノルポルネン （NB— 2) の 2. 1 gを 1時間かけて滴下した。 滴下終了後、 室温にて 1. 5時間攪拌した c ついでクロロメチルェチルエーテル (C 1 CH2〇C2H5) 9. 6 gを 1 時間かけて滴下し、 滴下終了後、 5時間室温にて攪拌した。
反応終了後、 水を加え、 エーテルにより有機物を抽出し、 エーテル層を 飽和 N aHC03水にて水洗後、 無水硫酸マグネシウムで乾燥した。
乾燥後、 エーテルを留去し、 減圧蒸留にて、
CF3
I
一 C—〇CH2〇C2H5
I
CF3 基を有するノルポルネン化合物 （NB— 2 (1) ) ：
Figure imgf000130_0001
(融点 58〜60°CZ1. 5mmHg) 20. 5 gを得た （収率 77%) 。 この化合物について GC— Ma s s、 19F— NMRおよび1 H— NMR で分析し、 上記構造を同定した。
合成例 2
(-COOC (CH3) 3基を有するノルポルネン (NBC—1) の合成) 還流冷却器、 温度計、 攪拌機、 滴下ロートを備えた 300mlの四つ口 フラスコにシクロペン夕ジェン 61 g、 t一プチルー 一フルォロアクリ レート 26 g、 テトラヒドロフラン 50m 1およびハイドロキノン 0. 1 gを仕込み、 内温を 25 に保つた。
窒素気流下、 攪拌を行ないながら、 ボロントリフルオライド ·ジェチル エーテル錯体 4. O gを滴下し、 滴下終了後、 室温にて 48時間攪拌して 反応させた。
反応終了後、 蒸留によりテトラヒドロフランを留去し、 残留物を取り出 し、 水を加え、 塩化メチレンにより有機物を抽出し、 塩化メチレン層を 5 %NaHC〇3水にて水洗後、 無水硫酸マグネシウムで乾燥した。
乾燥後、 有機層を分離し、 塩化メチレンを留去した後、 減圧蒸留にて、 酸反応性基である一 COOC (CH3) 3基を有するノルポルネン （NB C一 1) ：
Figure imgf000131_0001
(融点 70〜72°C/2 mmH g ) 14 gを得た。
この化合物について GC—Ma s s、 19F— NMRおよび1 H— NMR で分析し、 上記構造を同定した。
実施例 6
(TFEと OH基含有含フッ素ノルポルネン （NB— 2) との共重合体の 合成）
バルブ、 圧力ゲージおよび温度計を備えた 300mlのォ一トクレーブ に実施例 4で製造した OH基含有含フッ素ノルポルネン （NB— 2) の 2 0. 7 g、 HCFC— 141 bの 14 Om 1、 ビス （4一 t—ブチルシク 口へキシル） パーォキシジカーボネー卜 (TCP) 1. 5 gを入れ、 ドラ ィアイス Zメタノール液で冷却しながら系内を窒素ガスで充分置換した。 ついでバルブより TFE 30. O gを仕込み、 40でにて 12時間浸とう して反応させた。 反応の進行と共にゲージ圧は反応前の 0. 96 MP a G
(9. 7 k g f
Figure imgf000131_0002
から 0. 9 IMP a G (9. 2 kg f /cm 2G) まで低下した。 未反応モノマーを放出したのち、 重合溶液を取り出し濃縮後へキサンで 再沈殿させ、 共重合体を分離した。 恒量になるまで真空乾燥を行ない、 共 重合体 4. l gを得た。
この共重合体の組成比は、 — NMRおよび19 F— NMR分析の結果 より、 TFE/前記 OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-2) が 50/50モル％の共重合体であった。
G PC分析により数平均分子量は 3500であった。
実施例 7
(TFEと OH基含有含フッ素ノルポルネン （NB— 1) との共重合体の 合成）
実施例 6において実施例 4で製造した〇 H基含有含フッ素ノルポルネン 誘導体に代えて実施例 2で製造した 0 H基含有含フッ素ノルポルネン （N B— 1 ) の 19. 3 gを使用したほかは実施例 6と同様に反応を行なった ところ、 反応の進行と共にゲージ圧は反応前の 0. 95MP aGから 0. 92 MP a Gまで低下した。
未反応モノマーを放出したのち、 重合溶液を取り出し濃縮後へキサンで 再沈殿させ、 共重合体を分離した。 恒量になるまで真空乾燥を行ない、 共 重合体 3. 7 gを得た。
この共重合体の組成比は、 iH— NMRおよび19 F—NMR分析の結果 より、 TFEノ前記 OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB- 1) が 50Z50モル％の共重合体であった。
G PC分析により数平均分子量は 3400であった。
実施例 8
(丁 £とー0(：1^0 2?15基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NB -2 (1) ) との共重合体の合成）
実施例 6において、 実施例 4で製造した OH基含有含フッ素ノルポルネ ン誘導体に代えて、 実施例 5で合成した一 0 C H 2〇 C 2 H 5基含有含フッ 素ノルポルネン誘導体 (NB-2 (1) ) を 26. 2 g使用したほかは実 施例 6と同様にして反応を行なったところ、 反応の進行と共にゲージ圧は 反応前の 0. 94MP aG (9. 5 k g fノ c m2 G) から 0. 91MP aG (9. 2 kg f /cm2G) にまで低下した。 ついで実施例 6と同様 にして分離精製し、 共重合体 3. 9 gを得た。
この共重合体の組成比は、 — NMRおよび19 F— NMR分析の結果 より、 T F E Z前記一 O C H 2 O C 2 H 5基含有含フッ素ノルポルネン誘導 体 (NB- 2 (1) ) が 50Z 50モル％の共重合体であった。
G PC分析により数平均分子量は 2600であった。
実施例 9
(TFEと— OCH2〇 C 2H 5基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （N B ― 2 (1) ) と 2—ノルポルネンの共重合体の合成)
実施例 6において、 実施例 4で製造した OH基含有含フッ素ノルポルネ ン誘導体 （NB— 2) に代えて、 実施例 5で製造した— OCH2OC2H5 基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-2 (1) ) を 18. 5 gおよ び 2—ノルポルネン 2. 1 gを使用したほかは実施例 6と同様にして反応 を行ない、 ついで実施例 6と同様にして分離精製し、 共重合体 4. 3 gを 得た。
この共重合体の組成比は、 iH— NMRおよび19 F— NMR分析の結果 より、 T F E Z前記一 O C H 20 C 2 H 5基含有含フッ素ノルポルネン誘導 体 (NB- 2 (1) ) /2—ノルポルネンが 56/31/13モル％の共 重合体であった。
GPC分析により数平均分子量は 3200であった。
実施例 10
(TFEと一 OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NB— 2) と— C OOC (CH3) 3基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NBC— 1) の 共重合体の合成）
バルブ、 圧力ゲージ、 攪拌器および温度計を備えた 500mlのオート クレープに実施例 4で製造した一〇 H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB- 2) の 3. 1 gと合成例 2で合成した— C〇〇C (CH3) 3基 含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NBC— 1) の 21. 0g、 HCFC 一 141bの 250ml、 ビス （4一 t一プチルシクロへキシル） パーォ キシジ力一ポネート （TCP) 6. 6gを入れ、 系内を窒素ガスで充分置 換した。 ついでバルブより TFE 44 gを仕込み、 40°Cにて 12時間浸 とうして反応させた。
未反応モノマーを放出したのち、 重合溶液を取り出し濃縮後へキサンで 再沈殿させ、 共重合体を分離した。 恒量になるまで真空乾燥を行ない、 共 重合体 6. 9gを得た。
この共重合体の組成比は、 — NMRおよび19 F— NMR分析の結果 より、 T FEZ— OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-2) Z -COOC (CH3) 3基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NBC— 1 ) が 54Z9. 2/36. 8モル％の共重合体であった。
GPC分析により数平均分子量は 2800であった。
実施例 11
(TFEと一 OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NB— 2) と一 C OOC (CH3) 3基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NBC— 1) の 共重合体の合成）
実施例 10において、 実施例 4で製造した OH基含有含フッ素ノルポル ネン誘導体 (NB-2) の 9. 2 gと合成例 2で合成した— COOC (C H3) 3基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NBC—1) の 16. 3 g を使用したほかは実施例 10と同様にして反応を行ない、 ついで実施例 1 0と同様にして分離精製し、 共重合体 7. 2 gを得た。
この共重合体の組成比は、 — NMRおよび19 F— NMR分析の結果 より、 TFEZ— OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-2) /
-COOC (CH3) 3基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NBC— 1
) が 52/29Z19モル％の共重合体であった。
G PC分析により数平均分子量は 3300であった。
実施例 12
(157 nm波長での透明性の測定）
(1) 塗布用組成物の作製
実施例 6〜 11で製造した各種含フッ素重合体を酢酸ブチルに 3 %濃度 となるように溶解して塗布用組成物を調製した。
(2) コーティング
①透明性測定用基材 （MgF2) への塗布
MgF2の基板上に、 各塗布用組成物をスピンコ一ターを用い、 室温で 1000回転の条件でコートした。 塗布後 100°Cで 15分間焼成し、 透 明な被膜を作製した。
②膜厚測定
MgF2基板に代えてシリコンウェハ一を用いた以外は上記と同じ条件 でそれぞれの塗布用組成物を用いてシリコンウェハ一上に被膜を形成した。
AFM装置 （セイコー電子 （株） SP I 3800) にて被膜の厚さを測 定した。 結果を表 1に示す。
(3) 真空紫外領域の透明性測定 瀬谷一波岡型分光装置 （高エネルギー研究機構： B L— 7 B)
スリット 7/8-7/8
検出器 PMT •グレーティング (G I I ：ブレーズ波長 160 nm、 1200本/ mm) 光学系は、 H. Namb aらの Re v. S i c. I n s t r urn. ， 6 0 (7) 、 1917 (1989) を参照。
②透過スぺクトルの測定
各塗布用組成物から （2) ①の方法で得た MgF2基板上に形成した被 膜の 200〜 100 nmの透過スぺクトルを上記の装置を用いて測定した。
157 nmにおける透過率と被膜の膜厚から分子吸光度係数を算出し、 表 1に示す。
実施例 13
(耐エッチング性の評価）
実施例 6〜 11で製造した含フッ素重合体の 10 %酢酸プチル溶液を調 製し、 S i基板上にスピンコ一ターで膜厚が 200 nmになるように塗布 した。 12 Otで 2分間プリべ一クした後、 干渉膜厚計で膜厚を測定した。 その後、 I CP (誘導結合プラズマ) エッチング装置のチヤンバ一内に入 れ、 エッチングを行なった。 エッチングガス （Ar/N2ZC4F8混合ガ ス） の圧力は 10ml ^—ル、 ブラ砂条件は上部電極が 13. 56 MHz > 900Wで、 下部電極が 400 kHz, 100Wで行なった。 エッチング 時間は 60秒間で行なった。
エツチング後の膜厚を干渉膜厚計で測定し、 エッチングレートを算出し た。 参照として A r Fレーザ一用リソグラフィ一に用いられるレジスト （ 東京応化 （株） 製丁八 ー6 &—63) を用いて同様にエッチングレー トを求めて、 それとのエッチングレートの比較で表わした。 つまり、 各数 値は参照ポリマ一 （上記 A r Fレーザー用レジスト） のエッチングレート を 1として、 比率で示した。 結果を表 1に示す。
実施例 14
(現像液に対する溶解性の評価） (1) 保護基の脱離反応
実施例 6〜11の含フッ素重合体を用いて、 ジクロロメタン溶媒を用い、 トリフルォロ酢酸と反応させることにより、 含フッ素重合体に含まれる各 種保護基を脱離させた。
85%以上脱保護し、 OH基または COOH基へ変換されたことを1 H 一 NMRおよび I R分析により確認した。
(2) コーティング
実施例 6〜11で得た含フッ素重合体と、 上記で得た脱保護後の含フッ 素重合体の 10 %酢酸ブチル溶液を調製し、 S i基板状に膜厚 20 Onm となるようにスピンコーターで塗布し、 乾燥させた。
(3) 溶解性の確認
乾燥後の S i基板を 2. 38%テトラメチルアンモニゥムハイドロォキ サイド水溶液に 60秒間浸漬した。 その後基板ごと取りだし、 室温にて乾 燥後、 残膜の有無を目視で確認した。
膜が残らないものを溶解性が〇とする。 結果を表 1に示す。
実施例 15
(1) 塗布用組成物の調製
実施例 8〜11で製造した含フッ素重合体 (A) と重合体 (A) に対し て 5重量％の光酸発生剤 （B) を溶剤 （C) として酢酸ブチルに溶解させ 重合体濃度 5重量％に希釈した。
なお光酸発生剤として S— (トリフルォロメチル） 一ジベンゾチォフエ ニゥム 1、リフルォロメ夕ンスルホネート xe SjO 。
" · CF3S03〇
I
CF, を用いた。
(2) コーティング
S i基板状に膜厚 20 Onmとなるようにスピンコーターで塗布し、 乾 燥させた。
(3) 真空紫外領域の透明性の測定
実施例 12と同様にして行なった。 157 nmにおける分子吸光度係数 を表 1に示す。
) 2—
含フッ素 実施例 12 実施例 13 実施例 14 実施例 15 重合体 157nmでの吸光度係数 エッチングレート 現像液に対する溶解性 157nmでの吸光度係数 m一1) (対 ArFレジスト） 脱保護前 脱保護後 ( m一1) 実施例 6 1.4 0.92 〇 1.6 実施例 7 1.8 0.96 〇 2.0 実施例 8 1.9 0.82 X 〇 2.2
Figure imgf000139_0001
実施例 9 2.0 0.86 X 〇 2.3
実施例 10 2.8 0.93 X 〇 3.0 実施例 11 2.3 0.90 〇 〇 2.5
バルブ、 圧力ゲージ、 攪拌器および温度計を備えた 500mlのオート クレーブに実施例 4で得た〇 H基含有含フッ素ノルポルネン （N B— 2 ) の 35. 0 g、 HCFC— 141 bの 250ml、 ビス （4一 t—ブチル シクロへキシル） パーォキシジ力一ポネート (TCP) 6. 5 gを入れ、 ドライアイス /メタノール液で冷却しながら系内を窒素ガスで充分置換し た。 ついでバルブより TFE 52. 0 gを仕込み、 40 °Cにて 12時間、 攪拌して反応させた。 反応の進行と共にゲージ圧は反応前の 0. 96MP aG (9. 7 k g f /cm2 G) から 0. 91MPaG (9. 2 k g ί cm2 G) まで低下した。
未反応モノマーを放出したのち、 重合溶液を取り出し濃縮後へキサンで 再沈殿させ、 共重合体を分離した。 恒量になるまで真空乾燥を行ない、 共 重合体 6. 0 gを得た。
この共重合体の組成比は、 iH— NMRおよび 19F— NMR分析の結果 より、 TFE/前記 OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-2) 力 f 50Z50モル％の共重合体であった。
G PC分析により数平均分子量は 5500であった。
実施例 17 (TFEと一 OCH2OC2H5 基含有含フッ素ノルポルネン誘 導体 (NB-2 (1) ) との共重合体の合成）
実施例 16において、 実施例 4で得た〇H基含有含フッ素ノルポルネン 誘導体 （NB - 2) に代えて、 実施例5で得たー0(： 0(32115 基含有 含フッ素ノルポルネン誘導体 （NB— 2 (1) ) を 40. 0 g使用したほ かは実施例 16と同様にして反応を行なったところ、 反応の進行と共にゲ —ジ圧は反応前の 0. 94MP aG (9. 5 k g f /cm2 G) から 0. 9 IMP aG (9. 2 k g f /cm2 G) にまで低下した。 ついで合成例 1と同様にして分離精製し、 共重合体 7. 5 gを得た。
この共重合体の組成比は、 1H— NMRおよび l9F— NMR分析の結果 より、 丁？£/前記ー〇〇 〇02115 基含有含フッ素ノルポルネン誘導 体 （NB— 2 (1) ) が 50/50モル％の共重合体であった。
GPC分析により数平均分子量は 4600であった。
実施例 18 (TFEと一 OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB- 2) と—〇CH2OC2H5 基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-2 (1) ) との共重合体の合成）
ノ レブ、 圧力ゲージ、 攪拌器および温度計を備えた 50 Omlのオート クレープに実施例 4で得た一 OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （N B-2) の 18. 3 gと実施例 5で得た—〇CH2〇C2H5 基含有含フッ 素ノルボルネン誘導体 (NB-2 (1) ) の 14. 8 g、 HCFC- 14 l bの 250ml、 ビス (4一 t一ブチルシク口へキシル) パ一ォキシジ カーボネート （TCP) 6. 6 gを入れ、 系内を窒素ガスで充分置換した。 ついでバルブより TFE 52. O gを仕込み、 40 にて 12時間撹拌し て反応させた。
未反応モノマーを放出したのち、 重合溶液を取り出し濃縮後へキサンで 再沈殿させ、 共重合体を分離した。 恒量になるまで真空乾燥を行ない、 共 重合体 6. 9 gを得た。
この共重合体の組成比は、 'H— NMRおよび 19F— NMR分析の結果 より、 TFEZ—〇H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-2) / 一 OCH2〇C2H5 基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-2 (1) ) が 50Z19 31モル％の共重合体であつた。
G PC分析により数平均分子量は 3000であった。
実施例 19 (TFEと— OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB- 2) と一 OCH2OC2H5 基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB- 2 (1) ) との共重合体の合成）
実施例 18において—〇H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NB— 2) の 24. 5 gと一〇CH2〇C2H5 基含有含フッ素ノルポルネン誘導 体 （NB— 2 (1) ) の 7. 4g、 TFEの 52. 5 g、 TCPの 6. 5 gを用いた以外は実施例 18と同様にして重合反応、 ポリマーの単離、 精 製をおこない、 共重合体 7. 2 gを得た。
この共重合体の組成比は、 'Η— NMRおよび 19F— NMR分析の結果 より、 TFE/— OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-2) / -OCH2OC2H5 基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-2 (1) ) が 50 40/10モル％の共重合体であった。
G PC分析により数平均分子量は 3200であった。
実施例 20 (TFEと一 OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NB— 2) とー〇じ^120じ2115 基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB- 2 (1) ) との共重合体の合成）
実施例 18において一〇H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NB— 2) の 27. 5 gと一〇CH2OC2H5 基含有含フッ素ノルポルネン誘導 体 （NB— 2 (1) ) の 3. 7g、 TFEの 52. 0 g、 TCPの 6. 5 gを用いた以外は実施例 18と同様にして重合反応、 ポリマーの単離、 精 製をおこない、 共重合体 7. 6 gを得た。
この共重合体の組成比は、 lH_NMRおよび 19F— NMR分析の結果 より、 TFE/-〇 H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-2) / 一 OCH2〇C2H5 基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-2 (1) ) が 50/46ノ 4モル％の共重合体であった。
G PC分析により数平均分子量は 3500であった。
実施例 21 (TFEと一 OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB- 2) と一 C〇〇C (CH3) 3 基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NB C一 1) の共重合体の合成）
バルブ、 圧力ゲージ、 攪拌器および温度計を備えた 500mlのオート クレーブに実施例 4で得た一 OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （N B— 2) の 24. 5 gと合成例 2で得た— COOC (CH3) 3 基含有含 フッ素ノルポルネン誘導体 （NBC— 1) の 4. 7 g、 HCFC- 141 bの 250ml、 ビス (4- t—ブチルシクロへキシル) パ一ォキシジカ —ポネート （TCP) 6. 5 gを入れ、 系内を窒素ガスで充分置換した。 ついでバルブより TFE52. 0 を仕込み、 40 °Cにて 12時間撹拌し て反応させた。
未反応モノマーを放出したのち、 重合溶液を取り出し濃縮後へキサンで 再沈殿させ、 共重合体を分離した。 恒量になるまで真空乾燥を行ない、 共 重合体 6. 9 gを得た。
この共重合体の組成比は、 iH— NMRおよび 19F— NMR分析の結果 より、 TFE/-0 H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-2) / -COOC (CH3) 3 基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NBC— 1 ) が 50Z40/10モル％の共重合体であった。
G PC分析により数平均分子量は 3800であった。
実施例 22 (TFEと一 OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB- 2) と一 COOC (CH3) a 基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NB C- 1) の共重合体の合成）
実施例 21において一 OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NB— 2) の 27. 5 gと— COOC (CH3) 3 基含有含フッ素ノルポルネン 誘導体 （NBC— 1) の 2. 3 g、 TFEの 52. 0 g、 TCPの 6. 5 gを用いた以外は実施例 21と同様にして重合反応、 ポリマーの単離、 精 製をおこない、 共重合体 7. 3 gを得た。
この共重合体の組成比は、 — NMRおよび 19F— NMR分析の結果 より、 TFE/—OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-2) / -COOC (CH3) 3 基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NBC— 1 ) が 50 / 47 / 3モル％の共重合体であつた。
G PC分析により数平均分子量は 4000であった。
実施例 23 (TFEと OH基含有含フッ素ノルポルネン （NB— 1) との 共重合体の合成）
実施例 16において OH基含有含フッ素ノルポルネン （NB— 2) に代 えて、 実施例 2で得た OH基含有ノルポルネン （NB— 1) の 32. 5 g を用いた以外は実施例 16と同様にして重合反応、 ポリマーの単離、 精製 をおこない、 共重合体 4. 5 gを得た。
この共重合体の組成比は、 'Η— NMRおよび 19F— NMR分析の結果 より、 TFE/— OH基含有ノルポルネン (NB- 1) が 50/50モル %の共重合体であった。
GPC分析により数平均分子量は 3800であった。
実施例 24 (157 nm波長での透明性の測定）
実施例 16〜23でそれぞれ得た含フッ素重合体を用いて実施例 12と 同様にして、 （1) 塗布用組成物の作製、 （2) コーティング、 （3) 真 空紫外領域の透明性の測定を行なった。 157 nmにおける分子吸光度係 数を表 2に示す。
実施例 25 (耐エッチング性の評価）
実施例 16〜 23でそれぞれ得た含フッ素重合体を用いて実施例 13と 同様にして耐エッチング性の評価を行なった。 結果を表 2に示す。
実施例 26 (現像液に対する溶解性評価）
実施例 16〜 23でそれぞれ得た含フッ素重合体を用いて実施例 14と 同様にして、 （1) 保護基の脱離反応、 （2) コ一ティング、 および （3 ) 溶解性の確認を行なった。 結果を表 2に示す。
実施例 27
実施例 16〜23の含フッ素重合体 (A) を用いて実施例 15と同様に して、 （1) レジスト用組成物の調製、 （2) コーティングおよび （3) 真空紫外領域の透明性の測定を行なった。 結果を表 2に示す。
Figure imgf000145_0001
合成例 3 (-COOC (CH3) 3 基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （ NBC- 3) の合成）
磁気攪拌子、 滴下ロート、 三方コック、 温度計を付けた 2リットルの 4 口フラスコを窒素置換した後、 HN(S i (CH3)3)2117m 1 (0. 5 5 m o 1 ) 、 TFE 200m 1を加えた。 ドライアイス ·アセトンバスで 冷却し、 1. 6Nの n— BuL iへキサン溶液 328ml (0. 525m o 1) を液温が一 50 を超えないように、 45分間かけて滴下した。 さ らに 30分間攪拌後、 常法により合成した安息香酸 （1， 1， 1， 3， 3 , 3—へキサフルオロー 2—プロピル） 136 g (0. 5mo 1 ) を TH F 200m 1に溶かした溶液を液温が 501を超えないように、 45分間 かけて滴下し、 さらに 30分間攪拌した。 3リットルのビーカーに氷 30 0 gと濃塩酸 150mlを加え、 攪拌したスラリ一に反応液をゆつくりあ けた。 分液ロートで有機層を分離し、 水層を 300m 1の n—へキサンで 2回抽出した。 2回抽出分を合わせた有機層を飽和食塩水で洗浄した。 M gS〇4で乾燥後、 エバポレーターで濃縮し、 減圧蒸留にて精製し、 10 7. 3 gの安息香酸 （1， 1， 1, 3， 3—ペン夕フルオロー 2—プロべ ニル） を合成した (沸点 71〜73°C/24mmHg) 。
500m 1の SUS製オートクレーブに安息香酸 （1， 1, 1, 3, 3 一ペンタフルォロ _ 2 _プロぺニル) 65 g (0. 257mo 1 ) 、 ジシ クロペン夕ジェン 22 g (0. 167 mo 1 ) と p—ヒドロキノン 0. 7 3 g (6. 6 mm o 1 ) を仕込み、 ォ一トクレーブをドライアイス ·ァセ トンバスで冷却し、 窒素置換した。 ヒータ一で液温を 170 に加熱した。 5時間加熱攙拌後、 室温に戻してから、 粗生成物を 3リツトルのビ一力一 に移し、 メタノール 0. 6mlに溶かした。 氷浴で冷やしながら磁気攪拌 子で攪拌し、 0. 2リットルの 4N— NaOHをゆっくり加えた。 室温で 30分間攪拌した後、 これに水 0. 6リットルを加え、 アルカリ性水層を n—へキサン 300mlで洗った。 アルカリ性水層に pH 1になるまで濃 塩酸を加え、 分離した有機層を分液し、 MgS〇4で乾燥した。 得られた 有機層を減圧蒸留にて精製し、 48. 4 gの目的とするノルポルネン誘導 体 （NBC— 3) を得た （沸点 55〜59 /3ππηΗ8) 。
Figure imgf000147_0001
19F— NMR、 XH-NMR, 13C— NMR、 I R分析により、 上記単 量体を同定し、 確認した。
実施例 28 (ノルポルネン誘導体 (NB- 2 (2) の合成)
500m 1ビーカーに塩ィ匕メチレン 180m 1、 50 g (0. 18mo 1) の OH基含有ノルポルネン誘導体 (NB-2) 、 51. 1 g (0. 2 3mo 1) の （ （CH3) 3OCOO) 2を仕込み、 室温で撹拌した。 ここ にジメチルァミノピリジン 1. 1 g (5mo 1 ) を加えた。 加え始めると 気体が緩やかに発生し始め、 その気体の発生がなくなるまでその後約 1時 間撹拌した。 反応終了後、 有機層を純水、 飽和食塩水の順で各々 1回洗つ た。 得られた有機層は Na2S〇4で 1晚乾燥後濃縮した。 これを蒸留す ることでノルポルネン誘導体 （NB— 2 (2) ) を得た （収量 55 g、 沸 点 76°C/0. 05mmHg) 。
Figure imgf000147_0002
19F— NMR、 — NMR、 13C— NMR、 I R分析により、 上記単 t体を同定し、 確認した。 実施例 29 (ノルポルネン誘導体 (NB-3) の合成)
1リットルのフラスコを真空引きし、 窒素置換した後、 スチルに亜鉛末 115 g (1. 76mo 1) 、 脱水 DMF 400mlを仕込んだ。 滴下口 ートに 208 g (0. 8mo 1 ) の CF3CFB r2、 10 Omlの脱水 DMFを仕込み窒素雰囲気下加熱撹拌を行ったのち、 80〜90°Cを保ち ながら 2時間かけて滴下し、 ついで 90〜95°Cで 4. 5時間加熱撹拌を 行った。
ジムロートをドライアイスアセトンコンデンサ一に換え、 スチルを冷却 しながら、 室温で CF3C〇CF3をガスで導入した。 また、 CF3C〇C F 3の導入は、 還流が止まらず反応が進行しなくなつたと思われた時点で 終了した。 導入量は 92 g (0. 55mo 1) であった。 その後、 加熱真 空引きにより、 未反応の CF3COCF3を除いた後ジェチルェ一テルを 加え、 有機層を 1 N—塩酸で洗い、 C a C 12で乾燥を行った。
充填剤入り精留塔を用いて精留による精製を行つた結果、 G Cの面積比 で 1, 1—ビストリ.フルォロメチル— 2, 3, 3—トリフルオロー 2—プ 口ペン一 1一オール [CF2 = CFC (CF3) 2OH] が 48. 6 %、 ジ ェチルエーテルが 47. 0 %の混合溶液を 56. 6 g得た。
19F - NMR (溶媒： CDC13) ： -77.0 (6F, q)、 -91.6 (IF, dd), -106.8 (IF, m)、 -184.1 (IF, m)
MS： 248 (M+) , 209, 181, 179, 159, 109, 69 (CF3) , 31 (CF)
圧力計、 安全弁、 撹拌器を備えた 100 m 1ォ一トクレーブに上記組成 の 1， 1一ビストリフルォロメチルー 2， 3， 3—トリフルオロー 2—プ 口ペン一 1一オールのジェチルェ一テル溶液 45g ( 15 Ommo 1 ) お よびシクロペン夕ジェンダイマー 9. 9 g (75mmo 1) 、 ノ、イドロキ ノン 5 gを仕込み、 170 °Cで 24時間加熱撹拌を行つた。
粗生成物を 1リットルのビーカーに移し、 氷浴で冷やしながら磁気攪拌 子で攪拌し、 2N— NaOH水溶液 0. 1リットルをゆっくり加えた。 室 温で 30分間攪拌した後、 これに水 0. 6リットルを加え、 アルカリ性水 層を n—へキサン 100mlで数回洗った。 さらにこの水層を減圧下で処 理することで系中のエーテル分を取り除いた。 得られた水層に P H 1にな るまで濃塩酸を加え、 分離した有機層を分液し、 得られた有機層を MgS 04で乾燥した後に減圧蒸留にて精製し、 5. 9 gの目的とするノルポル ネン誘導体 N B— 3を得た （沸点 55〜 60 °C/ 4 mmH g ) 。
Figure imgf000149_0001
19F— NMR、 ^- MR, 13C— NMR、 I R分析により、 上記単 量体を同定し、 確認した。
19F-NMR (溶媒： CDC13) ： -72.5 (6F, d)、 -73.0 (6F， d)、 -101.1 (IF, s)、 -102.0 (IF, s)、 -103.9 (IF, d)， -104.7 (IF, d)、 -158.4 (IF, d)、 -161.1 (IF, d)
MS： 314 (M+), 295 (M+-F)， 277, 257, 227, 207, 177, 127, 69 (CF3)，
66(C5H6), 51(CHF2)
実施例 30 (ノルポルネン誘導体 （NB— 3 (1) ) の合成）
磁気攙拌子、 滴下ロート、 三方コック、 温度計を付けた 500mlの 4 口フラスコに NaHl O. 6 g (0. 26mo 1 ) を入れ窒素置換した後、 THF 1 10mlを加えた。 氷浴下、 69. 1 g (0. 22mo 1 ) のノ ルポルネン誘導体 NB— 3の THF溶液 6 Omlをゆっくりと滴下した。 1 時間かけて滴下した後に室温にもどしさらに 2時間撹拌した。 その後再 び氷浴で冷やした後にエトキシメチルクロライド 26. 0 g (0. 28m o 1) を滴下ロートよりゆっくりと加えた。 30分かけて滴下し、 その後 室温で一晩撹拌した。 粗生成物を氷水約 500 gに加え、 攪拌しながらジ ェチルエーテルで抽出した。 分液ロートで有機層を分離し、 水層を 100 m 1のジェチルェ一テルで 2回抽出した。 合わせた有機層を重層水、 飽和 食塩水で洗浄し、 有機層を MgS〇4で乾燥後濃縮した。 減圧蒸留にて精 製し、 55. 3 gのノルポルネン誘導体 （NB—3 (1) ) を得た （沸点 62〜67 °C/ 1. 5mmHg) 。
Figure imgf000150_0001
19F— NMR、 - NMR、 3C— NMR、 I R分析により、 上記単 量体を同定し、 確認した。
実施例 3 1 (テトラフルォロエチレン （NB— 2) (NBC- 2) の 共重合体の合成）
撹拌装置の付いた 500mlのオートクレープを充分窒素置換した後に 減圧にすることで、 24. 5 gの実施例 4で得た OH基含有含フッ素ノル ポルネン誘導体 （NB— 2) と 5. 88の—（：0〇。 (CH3) 3基含有 含フッ素ノルポルネン誘導体 （NBC— 2) ：
(NBC- 2)
Figure imgf000150_0002
の HCFC— 141 b溶液 250mlをオートクレーブに導入した。 つい でテトラフルォロエチレン 52 gをここに導入した後に加熱撹拌した。 液 温が 40 に達したのを確認してビス （4一 t一プチルシクロへキシル） パ一ォキシジカーボネート （TCP) 6. 5 gの HCFC— 141 b溶液 を圧入した。 その後 4 にて 6時間反応させた。 反応の進行と共にゲー ジ圧は反応前の 0. 89MP aG (9. 0 kg f /cm2G) から 0. 8 7MP aG (8. 8 kg f /cm2G) まで低下した。
未反応モノマ一を放出したのち、 重合溶液を取り出しへキサンで再沈殿 させ、 共重合体を分離した。 恒量になるまで真空乾燥を行い、 共重合体 7 . 8 gを得た。
この共重合体の組成比は、 — NMRおよび19 F—NMR分析の結果 より、 テトラフルォロエチレン/ O H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB— 2) /-COOC (CH3) 3基含有含フッ素ノルポルネン誘導 体 （NBC— 2) が 50Z44Z6モル％の共重合体であった。
GPC分析により測定した数平均分子量は 3800であった。
実施例 32 (テトラフルォロエチレン Z (NB- 2) / (NBC- 2) の 共重合体の合成）
撹拌装置の付いた 500mlのォ一トクレーブを充分窒素置換した後に 減圧にすることで、 18. 3 gの実施例 4で得た〇H基含有含フッ素ノル ポルネン誘導体 （NB— 2) と 12. l gの— COOC (CH3) 3基含 有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NBC- 2) の11〇 〇—14113溶液 250mlをォ一トクレーブに導入した。 ついでテトラフルォロエチレン 52 gをここに導入した後に加熱撹拌した。 液温が 40°Cに達したのを確 認してビス (4- t—プチルシクロへキシル) パ一ォキシジカーボネート
(TCP) 6. 5 gの HCFC— 141 b溶液を圧入した。 その後 40°C にて 6時間反応させた。 反応の進行と共にゲージ圧は反応前の 0. 89M P aG (9. 0 k g f Zcm2G) から 0. 87MP aG (8. 8 k g f /cm2G) まで低下した。
未反応モノマーを放出したのち、 重合溶液を取り出しへキサンで再沈殿 させ、 共重合体を分離した。 恒量になるまで真空乾燥を行い、 共重合体 8 . O gを得た。
この共重合体の組成比は、 1 H— NMRおよび19 F一 NMR分析の結果 より、 テトラフルォロェチレン /0 H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB- 2) /-COOC (CH3) 3基含有含フッ素ノルポルネン誘導 体 (NBC- 2) が 50/38Z12モル％の共重合体であった。
GPC分析により測定した数平均分子量は 3200であった。
実施例 33 (テトラフルォロエチレン/ (NB- 2) / (NBC- 3) の 共重合体の合成）
撹拌装置の付いた 50 Omlのォ一トクレ一ブを充分窒素置換した後に 減圧にすることで、 25 gの〇H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （N B— 2) と 5. 2 gの合成例 3で得た— COOC (CH3) 3基含有含フ ッ素ノルポルネン誘導体 （NBC— 3) の HCFC— 141 b溶液 250 m 1をォ一トクレーブに導入した。 ついでテ卜ラフルォロエチレン 52 g をここに導入した後に加熱撹拌した。 液温が 40°Cに達したのを確認して ビス (4一 t一プチルシクロへキシル) パーォキシジカーボネー卜 (TC P) 6. 5 gの HCFC— 141 b溶液を圧入した。 その後 40°Cにて 6 時間反応させた。 反応の進行と共にゲージ圧は反応前の 0. 89 MP a G (9. 0 kg f /cm2G) から 0. 87MP a G (8. 8 kg f /cm 2G) まで低下した。
未反応モノマーを放出したのち、 重合溶液を取り出しへキサンで再沈殿 させ、 共重合体を分離した。 恒量になるまで真空乾燥を行い、 共重合体 8 . l gを得た。
この共重合体の組成比は、 11一 NMRおよび19 F— NMR分析の結果 より、 テトラフルォロエチレン ΖΟ H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB- 2) /-COOC (CH3) 3基含有含フッ素ノルポルネン誘導 体 (NBC- 3) が 50Z46 4モル％の共重合体であった。 GPC分析により測定した数平均分子量は 2600であった。
実施例 34 (テトラフルォロエチレン/ (NB-2) / (NBC- 3) の 共重合体の合成）
撹拌装置の付いた 500mlのオートクレープを充分窒素置換した後に 減圧にすることで、 15. 3 gの OH基含有含フッ素ノルボルネン誘導体 (NB—2) と 17. 3 gの合成例 3で得た一 C 00 C (CH3) 3基含 有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NBC- 3) の11 （：ー141 ]3溶液 250mlをオートクレーブに導入した。 ついでテトラフルォロエチレン 52 gをここに導入した後に加熱撹拌した。 液温が 4 O :に達したのを確 認してビス (4- t e r t一プチルシクロへキシル） パ一ォキシジカーボ ネート （TCP) 6. 5 gの HCFC— 141 b溶液を圧入した。 その後 40°Cにて 6時間反応させた。 反応の進行と共にゲージ圧は反応前の 0. 89MP a G (9. 0 k g f /cm2G) から 0. 87MP aG (8. 8 kg f /cm2G) まで低下した。
未反応モノマーを放出したのち、 重合溶液を取り出しへキサンで再沈殿 させ、 共重合体を分離した。 恒量になるまで真空乾燥を行い、 共重合体 8 . 3 gを得た。
この共重合体の組成比は、 — NMRおよび19 F— NMR分析の結果 より、 テトラフルォロエチレン ZO H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB- 2) /-COOC (CH3) 3基含有含フッ素ノルボルネン誘導 体 （NBC— 3) が 50Z36/14モル％の共重合体であった。
GPC分析により測定した数平均分子量は 2600であった。
実施例 35 (テトラフルォロエチレン (NB-2) / (NB- 2 (2) ) の共重合体の合成）
撹拌装置の付いた 500mlのオートクレープを充分窒素置換した後に 減圧にすることで、 27. 5 gの〇H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB— 2) と 4. 2 gの実施例 28で得た保護された含フッ素ノルポル ネン誘導体 （NB— 2 (2) ) の HCFC— 141 b溶液 250m 1をォ 一トクレーブに導入した。 ついでテトラフルォロエチレン 52 gをここに 導入した後に加熱撹拌した。 液温が 40°Cに達したのを確認してビス （4 — t—プチルシクロへキシル） パ一ォキシジカーボネー卜 (TCP) 6. 5 gの HCFC— 141 b溶液を圧入した。 その後 40°Cにて 6時間反応 させた。 反応の進行と共にゲージ圧は反応前の 0. 89 MP a G (9. 0 kg f /cm2G) から 0. 87MP a G (8. 8 k g f /cm2G) ま で低下した。
未反応モノマ一を放出したのち、 重合溶液を取り出しへキサンで再沈殿 させ、 共重合体を分離した。 恒量になるまで真空乾燥を行い、 共重合体 8 . 8 gを得た。
この共重合体の組成比は、 — NMRおよび19 F— NMR分析の結果 より、 テトラフルォロエチレン/ O H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体
(NB-2) Z保護された含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-2 (2) ) が 50/46/4モル％の共重合体であつた。
GPC分析により測定した数平均分子量は 2700であった。
実施例 36 (テトラフルォロエチレン/ (NB- 2) / (NB- 2 (2) ) の共重合体の合成）
撹拌装置の付いた 500mlのオートクレープを充分窒素置換した後に 減圧にすることで、 21. 5 gの〇H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-2) と 12. 4 gの保護された含フッ素ノルポルネン誘導体 （N B— 2 (2) ) の HCFC— 141 b溶液 250mlをオートクレーブに 導入した。 ついでテトラフルォロエチレン 52 gをここに導入した後に加 熱撹拌した。 液温が 40 °Cに達したのを確認してビス （ 4一 t一ブチルシ クロへキシル） パ一ォキシジカーボネート （TCP) 6. 5 gの HCFC -1 1 b溶液を圧入した。 その後 40°Cにて 6時間反応させた。 反応の 進行と共にゲージ圧は反応前の 0. 89MP aG (9. 0 kg f /cm2 G) から 0. 87MP aG (8. 8 kg f /cm2G) まで低下した。 未反応モノマ一を放出したのち、 重合溶液を取り出しへキサンで再沈殿 させ、 共重合体を分離した。 恒量になるまで真空乾燥を行ない、 共重合体 9. 2 gを得た。
この共重合体の組成比は、 — NMRおよび19 F— NMR分析の結果 より、 テトラフルォロェチレン ZOH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体
(NB-2) ノ保護された含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-2 (2) ) が 50/39Z11モル％の共重合体であった。
GPC分析により測定した数平均分子量は 2900であった。
実施例 37 (テトラフルォロエチレン/ (NB- 3) / (NB- 3 (1) ) の共重合体の合成）
撹拌装置の付いた 500mlのオートクレープを充分窒素置換した後に 減圧にすることで、 31. 1 gの実施例 29で得た OH基含有含フッ素ノ ルポルネン誘導体 (NB- 3) と 4. 1 gの実施例 30で得た保護された 含フッ素ノルポル乎ン誘導体 (NB-3 (1) ) の HCFC - 141 b溶 液 250m 1をォ一トクレーブに導入した。 ついでテトラフルォロェチレ ン 52 gをここに導入した後に加熱撹拌した。 液温が 40°Cに達したのを 確認してビス (4- t—ブチルシクロへキシル) パ一ォキシジカーボネー ト （TCP) 6. 5 gの HCFC— 141 b溶液を圧入した。 その後 40 °Cにて 6時間反応させた。 反応の進行と共にゲージ圧は反応前の 0. 89 MP aG (9. 0 k g f /cm2G) から 0. 87MP aG (8. 8 kg f /cm2G) まで低下した。
未反応モノマ一を放出したのち、 重合溶液を取り出しへキサンで再沈殿 させ、 共重合体を分離した。 恒量になるまで真空乾燥を行ない、 共重合体 8. 8 gを得た。
この共重合体の組成比は、 — NMRおよび19 F— NMR分析の結果 より、 テトラフルォロエチレン /〇 H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体
(NB-3) /保護された含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-3 (1) ) が 50Z46/4モル％の共重合体であった。
GPC分析により測定した数平均分子量は 2700であった。
実施例 38 (テトラフルォロエチレン Z (NB-3) / (NB-3 (1) ) の共重合体の合成）
撹拌装置の付いた 500mlのォ一トクレーブを充分窒素置換した後に 減圧にすることで、 20. 7 gの実施例 29で得た OH基含有含フッ素ノ ルポルネン誘導体 (NB- 3) と 16. 4 gの実施例 30で得た保護され た含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB- 3 (1) ) の HCFC - 141 b 溶液 250mlをオートクレープに導入した。 ついでテトラフルォロェチ レン 52 gをここに導入した後に加熱撹拌した。 液温が 40°Cに達したの を確認してビス (4- tーブチルシクロへキシル) パーォキシジカーポネ —ト （TCP) 6. 5 gの HCFC— 141 b溶液を圧入した。 その後 4 0 にて 6時間反応させた。 反応の進行と共にゲージ圧は反応前の 0. 8 9MP aG (9. 0 k g f c m2 G) から 0. 87MP aG (8. 8 k g fZcm2G) まで低下した。
未反応モノマ一を放出したのち、 重合溶液を取り出しへキサンで再沈殿 させ、 共重合体を分離した。 恒量になるまで真空乾燥を行ない、 共重合体 8. 6 gを得た。
この共重合体の組成比は、 — NMRおよび19 F— NMR分析の結果 より、 テトラフルォロエチレン ZO H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体
(NB-3) /保護された含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-3 (1) ) が 50Z32/18モル％の共重合体であつた。 GPC分析により測定した数平均分子量は 2900であった。
実施例 39 (テトラフルォロエチレン (NB-3) の共重合体の合成） 実施例 16において、 実施例 4で得た OH基含有含フッ素ノルボルネン (NB-2) に代えて実施例 29で得た OH基含有含フッ素ノルポルネン (NB-3) を 40. Og用いた以外は実施例 16と同様にして反応を行 ない、 同様にしてポリマーを分離精製し、 共重合体 5. 5 gを得た。 この共重合体の組成比は 1 H— NM R、 19 F— NM R分析の結果より、 TFEZOH基含有含フッ素ノルポルネン (NB- 3) が 50/50モル %の共重合体であった。
GPCによる数平均分子量は 3500であった。
実施例 40 (各種 OH基含有ノルポルネン誘導体の pK a測定）
初めに O H基含有ノルポルネン誘導体 （N B— 1 ) の p K aの測定方法 を例示する。
水 Zアセトン =10/15 ml溶液に実施例 2で得た OH基含有ノルポ ルネン誘導体 （NB— 1) を 0. 5864 g入れ、 室温下攪拌した。 均一 溶液であることを確認した後、 約 0. 2mo 1 / 1の NaOH溶液で滴定 を行った。 滴定曲線は、 0. 15m 1ずつ NaOH溶液を滴下し、 そのと きの pHを記録して得た。 滴定曲線の変曲点 （滴定曲線の微分値 =dpH Zdmlの最大値） から等量点を決定した。 この場合、 等量点は 8. 45 mlであった。 この半分の値、 4. 23m 1での pHを滴定曲線から読み 取ると、 1 1. 48であった。 あらかじめブランクで測定した、 水/ァセ トン溶液と水溶液の滴定曲線から、 4. 23ml滴下時の液間電位差に由 来する pH差は 1. 46であった。 よって、 11. 48— 1. 46= 10 . 02から、 このノルポルネン誘導体 （NB— 1) の pKaは 10. 0と なった。
同様の操作で、 0. 7235 gのノルボルネン （NB— 1) を滴定した 場合、 等量点は 11. 2ml、 1/2等量点は 5. 6mlとなり、 1/2 等量点での pH=l l. 76となった。 5. 6mlでの両溶液間の pH差 は 1. 38となり、 11. 76— 1. 38 = 10. 38力、ら、 ノルポルネ ン誘導体 （NB—1) の pKaは 10. 4となった。
同様の操作で、 1. 1251 gのノルポルネン誘導体 (NB- 1) を滴 定した塲合、 等量点は 16. 8m 1、 1Z 2等量点は 8. 4mlとなり、 1Z2等量点での pH= 11. 37となった。 8. 4mlでの両溶液間の PH差は 1 · 21となり、 11. 37- 1. 21 = 10. 16から、 ノル ポルネン誘導体 （NB— 1) の pKaは 10. 2となった。
この 3回の試行から、 このノルポルネン誘導体 (NB- 1) の pKaを 10. 2と決定した。
同様な手法を用いて実施例 4で得た O H基含有含フッ素ノルポルネン誘 導体 (NB-2) 、 実施例 29で得た OH基含有含フッ素ノルポルネン誘 導体 （NB—3) についてそれぞれ pK aを測定し、 決定した。
Figure imgf000158_0001
pKa= 10. 2
Figure imgf000158_0002
pKa = 9. 0
Figure imgf000158_0003
pKa=8. 3 実施例 41 (157 nm波長での透明性の測定）
実施例 31〜 39でそれぞれ得た含フッ素重合体を用いて実施例 12と 同様にして、 （1) 塗布用組成物の作製、 （2) コーティングおよび （3 ) 真空紫外領域の透明性の測定を行なった。 157 nmにおける分子吸光 度係数を表 3に示す。
実施例 42 (現像液に対する溶解性評価）
実施例 31〜 39でそれぞれ得た含フッ素重合体を用いて実施例 14と 同様にして、 （1) 保護基の脱離反応、 （2) コーティングおよび （3) 溶解性の確認を行なった。 結果を表 3に示す。
実施例 43
実施例 31〜39の含フッ素重合体 (A) を用いて実施例 15と同様に して、 （1) レジスト用組成物の調製、 （2) コーティングおよび （3) 真空紫外領域の透明性の測定を行なつた。 結果を表 3に示す。
表 3
含フッ素 実施例 41 実施例 42 実施例 43 重合体 1 5 7 nmでの吸光度係数 現像液に対する溶解性 1 5 7 nmでの吸光度係数
(li '1) 脱保護前 脱保護後 ( 一1) 実施例 3 1 1.8 △ * 〇 2.0 実施例 32 2.3 X 〇 2.6 実施例 3 3 1.4 △ * 〇 1.6 実施例 34 1.7 X 〇 2.0 実施例 3 5 1.8 X 〇 2.0 実施例 3 6 2.2 X 〇 2.5 実施例 3 7 0.6 〇 〇 0.8
Figure imgf000160_0001
実施例 38 0.7 X 〇 0.9
実施例 3 9 0.5 〇 0.7
*) △は一部溶解
Figure imgf000160_0002
温度計、 攪拌機、 滴下ロートを備えた 2リットルの四つ口フラスコに、 1. 0N— Na〇H水溶液l. 2リットルを加え、 氷浴にて 10 °C以下に 保つた。 そこに合成例 1で得た—CO F基を有するノルポルネン化合物の 158 gをゆっくり滴下した。 1時間攪拌後、 10%塩酸水を加え混合物 の pHを 2以下にした。 クロ口ホルムにより有機物を抽出し、 クロ口ホル ム層を水洗後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。
乾燥後、 有機層を分離し、 塩化メチレンを留去した後、 減圧蒸留にて、 酸反応性基である一 C〇 O H基を有するノルポルネン誘導体 （N B C— 4 ) ：
Figure imgf000161_0001
(融点 80〜81 /0. 55 mmHg) 125 を得た。
この化合物について GC— Ma s s、 19F—NMRおよび1 H— NMR で分析し、 上記構造を同定した。
実施例 44 (TFEと一 COOH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （N BC-4) と一 OCH2〇C2H5 基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （N B-2 (1) ) との共重合体の合成）
実施例 18において、 一 OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB 一 2 ) にかえて合成例 4で得た一 C〇 OH基含有含フッ素ノルポルネン誘 導体 （NBC— 4) の 1. 8 g、 — OCH2〇C2H5基含有含フッ素ノル ポルネン誘導体 (NB- 2 (1) ) の 33. 3 g、 TFEの 52. 5 g、 TCPの 6. 5 gを用いた以外は実施例 18と同様にして重合反応、 ポリ マーの単離、 精製をおこない、 共重合体 4. 0 gを得た。
この共重合体の組成比は、 'H— NMRおよび 19F_NMR分析の結果 より、 TFE/— COOH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NBC- 4) /—〇CH2OC2H5 基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NB— 2 (1) ) が 50/8/42モル％の共重合体であった。
G PC分析により数平均分子量は 2800であった。
実施例 45 (TFEと一 COOH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （N BC-4) と— OCH2〇C2H5 基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （N B-2 (1) ) との共重合体の合成）
実施例 44において、 一 COOH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （ NBC-4) の 3. 5 g、 _OCH2 OC2H5基含有含フッ素ノルポルネ ン誘導体 (NB- 2 (1) ) の 29. 6 g、 TFEの 52. 5 gを用いた 以外は実施例 44と同様にして重合反応、 ポリマーの単離、 精製をおこな い、 共重合体 5. 0 gを得た。
この共重合体の組成比は、 — NMRおよび 19F— NMR分析の結果 より、 TFE/-COO H基含有含フッ素ノルボルネン誘導体 (NBC- 4) Z— OCH2OC2H5 基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-2 (1) ) が 50/13/37モル％の共重合体であった。
G PC分析により数平均分子量は 3000であった。
実施例 46 (テトラフルォロエチレン/ (NB- 3) / (NBC- 1) の 共重合体の合成）
実施例 37において、 一〇CH2OC2H5基含有含フッ素ノルポルネン 誘導体 (NB-3 (1) ) にかえて一 CO〇C (CH3) 3基含有含フッ 素ノルポルネン誘導体 （NBC— 1) の 2. 3 g、 一 OH基含有含フッ素 ノルポルネン誘導体 （NB— 3) の 31. l g、 TFEの52. 5 g、 T CPの 6. 5 gを用いた以外は実施例 37と同様にして重合反応、 ポリマ 一の単離、 精製をおこない、 共重合体 4. 2 gを得た。
この共重合体の組成比は、 'H— NMRおよび 19F— NMR分析の結果 より、 TFE/-0 H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-3) / -COOC (CH3) 3基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NBC— 1 ) が 50/40Z10モル％の共重合体であった。
G PC分析により数平均分子量は 2800であった。
実施例 47 (テトラフルォロエチレン/ (NB- 3) / (NBC- 1) の 共重合体の合成）
実施例 46において、 — COOC (CH3) 3基含有含フッ素ノルポル ネン誘導体 （NBC— 1) の 2. 3 g、 —OH基含有含フッ素ノルポルネ ン誘導体 （NB— 3) の 31. l g、 TFEの 52. 5 g、 TCPの 6.
5 gを用いた以外は実施例 46と同様にして重合反応、 ポリマーの単離、 精製をおこない、 共重合体 5. 0 gを得た。
この共重合体の組成比は、 — NMRおよび 19F— NMR分析の結果 より、 TFE/-0 H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-3) / -COOC (CH3) 3基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NBC— 1 ) が 50/39Z11モル％の共重合体であった。
G PC分析により数平均分子量は 2500であった。
実施例 48 (テトラフルォロエチレン Z (NB- 3) / (NBC- 1) の 共重合体の合成）
実施例 47において、 —OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB -3) の 24. 2 g、 -COOC (CH3) 3基含有含フッ素ノルポルネ ン誘導体 (NBC- 1) の 7. 0 g、 TFEの 52. 0 g、 TCPの 6.
6 gを用いた以外は実施例 47と同様にして重合反応、 ポリマ一の単離、 精製をおこない、 共重合体 4. 8 gを得た。
この共重合体の組成比は、 'Η— NMRおよび 19F— NMR分析の結果 より、 TFE/-0 H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-3) / -COOC (CH3) 3基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NBC— 1 ) が 50/25/25モル％の共重合体であった。
G PC分析により数平均分子量は 3200であった。
実施例 49 (テトラフルォロエチレン/ (NB- 3) / (NBC- 3) の 共重合体の合成）
実施例 46において、 NBC— 1にかえて— CO〇C (CH3) 3基含 有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NBC-3) の 9. 8 g、 —OH基含有 含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB- 3) の 24. 2 g、 TFEの52. 5 g、 TCPの 6. 5 gを用いた以外は実施例 46と同様にして重合反応、 ポリマーの単離、 精製をおこない、 共重合体 4. 7 gを得た。
この共重合体の組成比は、 — NMRおよび 19F— NMR分析の結果 より、 TFE/-0 H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB- 3) / -COOC (CH3) 3基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NBC—3 ) が 50/37/13モル％の共重合体であった。
G PC分析により数平均分子量は 2500であった。
実施例 50 (157 nm波長での透明性の測定）
実施例 44〜 49でそれぞれ得た含フッ素重合体を用いて実施例 12と 同様にして、 （1) 塗布用組成物の作製、 （2) コーティングおよび （3 ) 真空紫外領域の透明性の測定を行なった。 157nmにおける分子吸光 度係数を表 4に示す。
実施例 51 (現像液に対する溶解性評価）
実施例 44〜 49でそれぞれ得た含フッ素重合体を用いて実施例 14と 同様にして、 （1) 保護基の脱離反応、 （2) コーティングおよび （3) 溶解性の確認を行なった。 結果を表 4に示す。
実施例 52
実施例 44〜49の含フッ素重合体 (A) を用いて実施例 15と同様に して、 （1) レジスト用組成物の調製、 （2) コーティングおよび （3) 真空紫外領域の透明性の測定を行なつた。 結果を表 4に示す。
¾g i¾ τdQ w Zs u
s謹w (， UJM
Jilt/ 抓囊 ^寸
¾^ 9寸
〇〇〇〇〇〇 ( sv*: -
寸
X X X X X
実施例 5 3
温度計、 攪拌機、 滴下ロートを備えた 2リットルの四つ口フラスコを乾 燥した後に、 5—ノルポルネン _ 2, 3—ジカルボン酸無水物とメタノー ルから誘導したジメチルエステル体 210 g (THF 10 Oml溶液） と よく乾燥したテトラヒドロフラン （THF) 90 Om 1を四つ口フラスコ に加え、 水浴に浸した。 ここにトリメチル卜リフルォロメチルシラン 42 O gを 1時間かけて滴下した。 室温で 3時間撹拌した後に、 再び反応系を 氷浴で冷やしテトラプチルアンモニゥムフルオライドの 1. 0Mテトラヒ ドロフラン （THF) 溶液の 5 Om 1をゆっくりと加えた。 1時間撹拌し た後に、 過剰量の 10 %塩酸水を加えた。 塩化メチレンにより有機物を抽 出し、 塩化メチレン層を水洗後、 無水硫酸マグネシウムで乾燥した。 乾燥 後、 有機層を分離し、 塩化メチレンを留去した後、 減圧蒸留にて反応中間 体 （沸点 60〜65°C/2. 7mmHg) 150 gを得た。
つづいて上記反応中間体 143 gと THF400mlとを、 温度計、 攪 拌機、 滴下ロートを備え乾燥した 1リットルの四つ口フラスコに加え室温 の水浴に浸した。 ここにトリメチルトリフルォロメチルシラン 152 gを 1 時間かけて滴下した。 室温で 3時間撹拌した後に、 再び反応系を氷浴で 冷やしテトラプチルアンモニゥムフルオラィドの 1. 0Mテトラヒドロフ ラン （THF) 溶液の 25mlをゆっくりと加えた。 1時間撹拌した後に、 過量の 10 %塩酸水を加えた。 塩化メチレンにより有機物を抽出し、 塩ィ匕 メチレン層を水洗後、 無水硫酸マグネシウムで乾燥した。 乾燥後、 有機層 を分離し、 塩化メチレンを留去した後、 減圧蒸留にて分留し、 酸反応性基 である— C (CF3) 2 O H基を有するノルポルネン誘導体 (NB-4)
Figure imgf000166_0001
(沸点 70〜71°CZ1. 7 OmmHg) 85 gを得た。 この化合物について GC— Ma s s、 19F— NMRおよび1 H— NMR で分析し、 上記構造を同定した。
実施例 54
温度計、 攪拌機、 滴下ロートを備えた 500mlの四つ口フラスコに、 水素化ナトリウム 1. 3 gを入れ乾燥した。 ここによく乾燥したテトラヒ ドロフラン （THF) 15 Om 1を入れ氷浴で冷やした。 ここに実施例 5 3で得た 2官能性ノルポルネン誘導体 （NB— 4) 22 gと THF 150 m 1との溶液をゆつくりと 1時間かけて滴下した。 滴下終了後、 室温で 3 時間撹拌した後に、 再び反応系を氷浴で冷やしエトキシメチルクロライド をゆっくりと加えた。 1時間撹拌し、 さらに室温で 1晚撹拌した後に、 過 剰量の 10 %塩酸水を加えた。 塩化メチレンにより有機物を抽出し、 塩化 メチレン層を水洗後、 無水硫酸マグネシウムで乾燥した。 乾燥後、 有機層 を分離し、 塩化メチレンを留去した後、 減圧蒸留にて酸反応性基である一
OCH2OC2H5基を有するノルポルネン誘導体 (NB- 5) ：
Figure imgf000167_0001
(沸点 79〜81で 0. 50 mmHg) 15 を得た。
この化合物について GC— Ma s s、 19F— NMRおよび1 H— NMR で分析し、 上記構造を同定した。
実施例 55 (テトラフルォロエチレン/ (NB-4) の共重合体の合成） 実施例 46において、 —0H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB 一 3) に代えて実施例 53で得た一 OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導 体 （NB— 4) の 46. 9 g、 TFEの 52. 5 g、 TCPの 6. 5 gを 用いた以外は実施例 46と同様にして重合反応、 ポリマーの単離、 精製を 行ない、 共重合体 5. 3 gを得た。
この共重合体の組成比は、 lH_NMRおよび 19F— NMR分析の結果 より、 TFEZ—〇H基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 (NB-4) が 50/50モル％の共重合体であった。
G PC分析により数平均分子量は 2400であった。
実施例 56 (テトラフルォロエチレン Z (NB- 5) の共重合体の合成） 実施例 46において、 一 OH基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 （NB 一 3) に代ぇて実施例54で得たー0(3112〇（：2115基含有含フッ素ノル ポルネン誘導体 (NB- 5) の 59. 6 g、 TFEの 52. 5 g、 TCP の 6. 5 gを用いた以外は実施例 46と同様にして重合反応、 ポリマーの 単離、 精製を行ない、 共重合体 5. 0 gを得た。
この共重合体の組成比は、 'H— NMRおよび 19F— NMR分析の結果 より、 TFE/— OCH2OC2H5 基含有含フッ素ノルポルネン誘導体 ( NB- 5) が 50/50モル％の共重合体であった。
G PC分析により数平均分子量は 2200であった。 産業上の利用可能性
本発明の新規ノルポルネン誘導体を共重合成分として重合して得られる 含フッ素重合体は、 透明性に優れ、 かつ耐ドライエッチング性が改善され ており、 F 2レーザー用の化学増幅型フォトレジスト用の材料として有用 である。

Claims

言青求の範囲
1. 式 （1) ：
Figure imgf000169_0001
[式中、 Xは同じかまたは異なり、 いずれも
~ R1) n 2 -X1
(式中、 X1は—COOR2または
X2
-c=o
(R 2は炭素数 1〜 5のアルキル基、 X2はハロゲン原子） ； R1は二価 の有機基、 n2は 0または 1) ； Yは同じかまたは異なり、 H、 F、 C
1、 炭素数 1〜 10のアルキル基または炭素数 1〜 10のエーテル結合 を含んでいてもよい含フッ素アルキル基； Rは同じかまたは異なり、 H または炭素数 1〜 10のアルキル基； nは 0〜 5の整数； mは 1〜 5の 整数； n 1は 1〜5の整数；ただし m+n 1 = 6] で表されるノルポル ネン誘導体と、 式 （1) 中の Xに R f 1 (R f 1は炭素数 1〜10の含 フッ素アルキル基またはェ一テル結合を有する含フッ素アルキル基） を 導入するフルォロアルキル化剤とを反応させることを特徵とする式 (2 ) ：
(Y)m (Z)nl
[式中、 Zは同じかまたは異なり、 いずれも
R f 1
~~ OR1) n 2 -C = 0
(式中、 R f 1, R n 2は前記と同じ） ； Y、 R、 n、 m、 n lは 前記と同じ] で表される含フッ素ケトン構造を有する含フッ素ノルポル ネン誘導体の製造法。
2. 式 （3) ：
Figure imgf000170_0001
[式中、 X3は同じかまたは異なり
~R1) n 2-X4
(式中、 X4は一 COOR2または
X5 R3 R f 1
I I I
一 c=o、 一 c=o、 一 c=o、 (式中、 R 2は炭素数 1〜 5のアルキル基； X5はハロゲン原子； R3は Hまたは炭素数 1〜10の炭化水素基； R f 1は炭素数 1〜10の含フ ッ素アルキル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基） ； R 1は二価の有機基； n2は 0または 1) ； Yは同じかまたは異なり、 H、 F、 Cし 炭素数 1〜10のアルキル基または炭素数 1〜10のェ一テ ル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキル基； Rは同じかまたは異な り、 Hまたは炭素数 1〜 10のアルキル基； nは 0〜5の整数； mは 1 〜5の整数； n 1は 1〜5の整数；ただし m+n 1 = 6] で表される含 フッ素ノルポルネン誘導体と、 X4に Rf 2 (Rf 2は炭素数 1〜10の 含フッ素アルキル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基） を導入するフルォロアルキル化剤とを反応させることを特徴とする式 （
4) ：
Figure imgf000171_0001
[式中、 Z1は同じかまたは異なり
~R1) n 2-Z2
(式中、 Z2は
Figure imgf000171_0002
(式中、 Rf 2、 R f 1および R3は前記と同じ） ； R1は二価の有機基 ; n 2は 0または 1) ; Y、 R、 n、 mおよび n 1は前記と同じ] で表 される含フッ素 3級アルコール構造を有する含フッ素ノルポルネン誘導 体の製造法。
3. フルォロアルキル化剤が、
R4
R f 1 - S i _R5、 R6
(式中、 R f 1は炭素数 1〜10の含フッ素アルキル基またはェ一テル 結合を有する含フッ素アルキル基； R4、 R5、 R6は同じかまたは異な り、 炭素数 1〜 10の炭化水素基) で表されるフルォロシラン化合物で ある請求の範囲第 1項記載の製造法。
4. フルォロアルキル化剤が、
R4
R f 2— S i一 R5、
I
R6
(式中、 R f 2は炭素数 1〜10の含フッ素アルキル基またはエーテル 結合を有する含フッ素アルキル基； R4、 R5、 R6は同じかまたは異な り、 炭素数 1〜 10の炭ィヒ水素基） で表されるフルォロシラン化合物で ある請求の範囲第 2項記載の製造法。
5. 式 （5) ：
Figure imgf000172_0001
[式中、 Z 3は同じかまたは異なり、 いずれも
R f 3
I
一 c =〇 、
(式中、 R f 3は炭素数 1〜 1 0の含フッ素アルキル基またはエーテル 結合を有する含フッ素アルキル基） ； Yは同じかまたは異なり、 H、 F、 C 1、 炭素数 1〜 1 0のアルキル基または炭素数 1〜 1 0のエーテル結 合を含んでいてもよい含フッ素アルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜1 0のアルキル基； nは 0〜5の整数； mは 1〜5 の整数； n 1は 1〜5の整数；ただし m+ n 1 = 6 ] で表される含フッ 素ケトン構造を有するノルポルネン誘導体。
6. 式 （6 ) ：
Figure imgf000173_0001
(式中、 R f 3は炭素数 1〜1 0の含フッ素アルキル基またはエーテル 結合を有する含フッ素アルキル基； Yは同じかまたは異なり、 H、 F、 C 1、 炭素数 1〜 1 0のアルキル基または炭素数 1〜 1 0のエーテル結 合を含んでいてもよい含フッ素アルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜1 0のアルキル基； nは 0〜5の整数； mは 5 ) 、 または式 （7 ) ：
Figure imgf000174_0001
(式中、 R f 3は炭素数 1〜10の含フッ素アルキル基またはエーテル 結合を有する含フッ素アルキル基； Yは同じかまたは異なり、 H、 F、 C 1、 炭素数 1〜 10のアルキル基または炭素数 1〜 10のエーテル結 合を含んでいてもよい含フッ素アルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜10のアルキル基； nは 0〜5の整数； mは 4) で 表される含フッ素ケトン構造を有するノルポルネン誘導体。
7. 式 （5) 、 (6) 、 (7) において R f 3が CF3である請求の範囲 第 5項または第 6項記載の含フッ素ケトン構造を有するノルポルネン誘 導体。
8. 式 （8) ：
Figure imgf000174_0002
[式中、 Z 4は同じかまたは異なり、 いずれも
R f 4
Figure imgf000174_0003
(式中、 R f 4は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜10の含フッ素アル キル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基； R3は Hまた は炭素数 1〜 10の炭化水素基） ； Yは同じかまたは異なり、 H、 F、 C 1、 炭素数 1〜 10のアルキル基または炭素数 1〜 10のエーテル結 合を含んでいてもよい含フッ素アルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜10のアルキル基； nは 0〜5の整数； mは 1〜5 の整数； n 1は 1〜5の整数；ただし m+n 1 = 6] で表される含フッ 素アルコール構造を有するノルポルネン誘導体。
9. 式 （9) ：
Figure imgf000175_0001
[式中、 Z 5は同じかまたは異なり、 いずれも R f 4
I
-C-OH
I
R f 5
(式中、 R f 4、 R f 5は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜10の含フ ッ素アルキル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基） ； Y は同じかまたは異なり、 H、 F、 Cし 炭素数 1〜10のアルキル基ま たは炭素数 1〜 10のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキ ル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜10のアルキル基
； nは 0〜 5の整数； mは 1〜 5の整数； n 1は 1〜 5の整数；ただし m+n 1=6] で表される含フッ素アルコール構造を有するノルポルネ ン誘導体。
10. 式 （1 0 )
Figure imgf000176_0001
(式中、 R f 4、 R f 5は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜1 0の含フ ッ素アルキル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基； Yは 同じかまたは異なり、 H、 F、 Cし 炭素数 1〜1 0のアルキル基また は炭素数 1〜 1 0のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキル 基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜1 0のアルキル基； nは 0〜 5の整数） で表される含フッ素アルコール構造を有するノルポ ルネン誘導体。
11. 式 （9 ) または （1 0 ) において、 置換基 Yの少なくとも 1つが Fま たは炭素数 1〜 1 0のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキ ル基である請求の範囲第 9項または第 1 0項記載の含フッ素アルコール 構造を有するノルポルネン誘導体。
12. 式 （1 1 ) ：
Figure imgf000176_0002
(式中、 R f 4、 R i 5は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜10の含フ ッ素アルキル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基； Yは 同じかまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜10のアルキル基また は炭素数 1〜 10のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキル 基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜10のアルキル基； nは 0〜 5の整数） で表される含フッ素アルコール構造を有するノルポ ルネン誘導体。
13. 式 （12) ：
Figure imgf000177_0001
(式中、 R f 4、 R i5は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜10の含フ ッ素アルキル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基； Y1, Y2、 Υ3は同じかまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜1 0のァ ルキル基または炭素数 1〜 10のエーテル結合を含んでいてもよい含フ ッ素アルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜10の アルキル基； nは 0〜 5の整数。 ただし、 Υ Υ2、 Υ3の少なくとも 1つは Fまたは炭素数 1〜 10のェ一テル結合を含んでいてもよい含フ ッ素アルキル基である） で表される含フッ素アルコール構造を有するノ ルポルネン誘導体。
14. 式 （12) において Υ1および Υ2が Η、 Υ3が Fまたは CF3である 請求の範囲第 13項記載の含フッ素アルコール構造を有するノルポルネ ン誘導体。
15. 式 （12) において Y1および Y2が F、 Y3が Fまたは CF3である 請求の範囲第 13項記載の含フッ素アルコール構造を有するノルポルネ ン誘導体。
16. R f 4および R f 5が CF 3である請求の範囲第 8項〜第 15項のいず れかに記載の含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘導体。
17. 請求の範囲第 8項〜第 16項のいずれかに記載の含フッ素アルコール 構造を有するノルポルネン誘導体において、 水酸基を保護した保護酸反 応性官能基一 O Q 1を有するノルポルネン誘導体。
18. 保護酸反応性官能基一 OQ1が、
-OC (R1), 一〇CH。OR2、 -OCOC (R3)3、
II
o
-O
Figure imgf000178_0001
(式中、 R R2、 R3および R4は炭素数 1〜5のアルキル基） より なる群から選ばれる少なくとも 1種である請求の範囲第 17項記載のノ ルポルネン誘導体。
19. 式 （13) ：
一 （Ml) - （M2) _ (N) - （13)
(式中、 Mlは請求の範囲第 5項〜第 18項のいずれかに記載の含フッ 素ノルポルネン誘導体から選ばれる少なくとも 1種に由来する構造単位
； M2は炭素数 2または 3のエチレン性単量体であって、 フッ素原子を 少なくとも 1つ含有する含フッ素単量体から得られる構造単位； Nは構 造単位 Ml、 M 2と共重合可能な単量体に由来する構造単位） で表わさ れるポリマ一主鎖中に環構造を有する重合体であって、 構造単位 Mlを 1〜99モル％、 構造単位 M2を 1〜99モル％、 構造単位 Nを 0〜9 8モル％含む数平均分子量が 500〜 1000000の含フッ素重合体。
20. 式 (13) において (Ml) + (M2) =100モル％としたとき、 ]^171^2が30 70〜70/30モル％比である請求の範囲第 19 項記載の含フッ素重合体。
21. 式 （13) - 1 ：
一 （Ml— 1) ― (Ml -2) - (M2) ― (N) 一 (13) —1 (式中、 M 1— 1は請求の範囲第 8項〜第 16項のいずれかに記載の含 フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘導体から選ばれる少なく とも 1種に由来する構造単位； Ml -2は請求の範囲第 17項または第 18項に記載された保護酸反応性官能基を有するノルポルネン誘導体か ら選ばれる少なくとも 1種に由来する構造単位； M 2および Nは式 （1 3) と同じ） で表わされるポリマー主鎖中に環構造を有する重合体であ つて、 (M 1 - 1) + (M 1 - 2 ) +M2= 100モル％としたとき { (M 1 - 1 ) + (Ml -2) } 7^12は30770〜70 30モル％ 比であり、 構造単位 M 1— 1を 1〜98モル％、 構造単位 M 1— 2を 1 〜98モル％、 構造単位 M2を 1〜98モル％、 構造単位 Nを 0〜97 モル％含む数平均分子量が 500〜 1000000の含フッ素重合体。
22. (Ml— 1) + (Ml -2) =100モル％としたとき (M 1— 1 ) / (Ml— 2) が 90/10〜50ノ50モル％比である請求の範囲第 21項記載の含フッ素重合体。
23. 式 （13) — 2 ：
一 （Ml - 3) - (M2) 一 (N2) 一 （N) ― (13) —2 (式中、
構造単位 M 2は式 （13) と同じ、
構造単位 M 1-3は請求の範囲第 8項〜第 18項のいずれかに記載のノ ルポルネン誘導体から選ばれる少なくとも 1種に由来する構造単位； 構造単位 N 2は構造単位 M 1 _ 3、 M2および Nを構成する単量体と共 重合可能な環状の脂肪族不飽和炭化水素からなるものであって、 さらに COOH基または酸で力ルポキシル基に変換できる酸解離性官能基を有 する環状の脂肪族不飽和炭化水素に由来する構造単位、
構造単位 Nは、 構造単位 Ml— 3、 M 2および N 2を構成する単量体と 共重合可能な単量体に由来する構造単位） で示され、 （Ml— 3) +M 2 +N2 = 100モル％としたとき { (Ml—3) +N2} /M 2が 7 OZ30〜 30/70モル％比であり、 構造単位 Μ 1—3を：！〜 98モ ル％、 構造単位 Μ 2を:！〜 98モル％、 構造単位 Ν 2を 1〜 98モル％、 構造単位 Νを 0〜97モル％である含フッ素重合体。
24. 式 （13) — 2の含フッ素重合体において構造単位 Ν 2が COOH基 または酸で力ルポキシル基に変換できる酸解離性官能基を有するノルポ ルネン誘導体に由来する構造単位である請求の範囲第 23項記載の含フ ッ素重合体。
25. COOH基または酸で力ルポキシル基に変換できる酸解離性官能基を 有するノルポルネン誘導体が式：
Figure imgf000180_0001
OO
(式中、 A、 Bおよび Cは H、 F、 炭素数 1〜10のアルキル基または 炭素数 1〜10の含フッ素アルキル基、 Rは炭素数 1〜20の 2価の炭 化水素基、 炭素数 1〜20の含フッ素アルキレン基または炭素数 2〜1 00のエーテル結合を有する含フッ素アルキレン基、 aは 0または 1〜 3の整数、 bは 0または 1、 COOQ1は COOH基または酸で力ルポ キシル基に変換できる酸解離性官能基、 ただし、 bが 0または Rがフッ 素原子を含まない場合は A〜Cのいずれか 1つはフッ素原子または含フ ッ素アルキル基である） で示されるものである請求の範囲第 24項記載 の含フッ素重合体。
26. 式 （13) — 3 ：
- (M1- 1) - (M2) - (N2- 1) - (N) - (13) — 3 (式中、
構造単位 Ml— 1、 M 2は請求の範囲第 21項記載の式 （13) — 1と 同じ、
構造単位 N2— 1は式 （3) - 1 ：
Figure imgf000181_0001
(式中、 C O O Q 1は酸で力ルポキシル基に変換できる酸解離性官能基、 A、 B、 C、 R、 aおよび bは前記と同じ） で示されるノルボルネン誘 導体に由来する構造単位、
構造単位 Nは、 構造単位 Ml - 1、 M 2および N2— 1を構成する単量 体と共重合可能な単量体に由来する構造単位） で示され、 （M 1— 1 ) + (M2) + (N2- 1) =100モル％としたとき、 { (Ml - 1) + (N2- 1) } / (M2) が 70 30〜 30 70モル％比であり、 かつ (M 1 - 1 ) + (N2- 1) =100モル％としたとき、 (Ml - 1) / (N2 - 1) が 95/5〜50/50モル％であり、 構造単位 M
1— 1を 1〜98モル％、 構造単位 M 2を:！〜 98モル％、 構造単位 N
2— 1を 1〜98モル％、 構造単位 Nを 0〜97モル％含む含フッ素重 合体。
27. 構造単位 M 2が、 テトラフルォロエチレン、 クロ口トリフルォロェチ レン、 フツイ匕ビニリデンおよびフッ化ビエルよりなる群から選ばれる少 なくとも 1種の単量体から得られた構造単位である請求の範囲第 19項 〜第 26項のいずれかに記載の含フッ素重合体。
28. 構造単位 M 2が、 テトラフルォロエチレンまたはクロ口トリフルォロ エチレンから得られた構造単位である請求の範囲第 27項記載の含フッ
29. (A) OH基および Zまたは水酸基を保護酸反応性官能基— OQ1で 保護した基を有する含フッ素重合体、
(B) 光酸発生剤、
(C) 溶剤
からなる組成物であって、
酸反応性基を有する含フッ素重合体 (A) が、 式 （14) ：
一 (Ml a) 一 (M2) - (N) - (14)
(式中、 Ml aは前記式 （8) 〜 （12) の含フッ素アルコール構造を 有するノルポルネン誘導体および Zまたは前記式 （8) 〜 （12) の含 フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘導体の水酸基を保護酸反 応性官能基一 OQ1で保護した化合物に由来する構造単位； M2は炭素 数 2または 3のェチレン性単量体であって、 フッ素原子を少なくとも 1 つ含有する含フッ素単量体から得られる構造単位； Nは構造単位 Ml a、 M 2と共重合可能な単量体に由来する構造単位） で示される含フッ素重 合体である化学増幅型フォトレジスト組成物。
30. (A) OH基または酸で解離して OH基に変化させることができる基 を有する含フッ素重合体、
(B) 光酸発生剤、 および (C) 溶剤
からなる組成物であって、
該含フッ素重合体 (A) が、 式 （14) —1 ：
一 （Ml a) - （M2) — （N) — (14) - 1
(式中、
構造単位 Ml aは、 式 （15) ：
Figure imgf000183_0001
(R f 6、 R f 7は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜10の含フッ素ァ ルキル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基； Z7は OH 基または酸を作用させることによって解離して OH基に変化する基） ； Yは同じかまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜10のアルキル基 または炭素数 1〜 10のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アル キル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜10のアルキル 基； nは 0または 1〜 5の整数； mは 1〜 5の整数； n 1は;!〜 5の整 数；ただし、 m+n l 6) で示される含フッ素アルコール構造を有す るノルポルネン誘導体から選ばれる少なくとも 1種に由来する構造単位、 構造単位 M 2が、 炭素数 2または 3のエチレン性単量体であって少なく とも 1個のフッ素原子を有する単量体に由来する構造単位、
構造単位 Nは、 構造単位 Ml aおよび M 2と共重合可能な単量体に由来 する構造単位）
で示され、 Ml a+M2 = 100モル％としたとき、 Ml a/M2が 1 /99〜70Z30モル％比であり、 構造単位 Ml aを 1〜99モル％、 構造単位 M 2を 1〜 99モル％、 構造単位 Nを 0〜 98モル％含む数平 均分子量が 500〜 1000000の含フッ素重合体である請求の範囲 第 29項記載の化学増幅型フォトレジスト組成物。
31. 前記含フッ素ポリマー （A) の構造単位 Ml aにおいて、 式 （15) に記載の置換基 Yのうちの少なくとも 1つが Fまたは炭素数 1〜10の エーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキル基である請求の範囲 第 30項記載の化学増幅型フォトレジスト組成物。
32. 前記含フッ素重合体 (A) において、 構造単位 Ml aが、 式 （16) ：
Figure imgf000184_0001
(R f 6、 R f 7は同じかまたは異なり、 炭素数 1〜10の含フッ素ァ ルキル基またはエーテル結合を有する含フッ素アルキル基； Z7は〇H 基または酸を作用させることによって解離して〇H基に変化する基； Y Y2、 Υ3は同じかまたは異なり、 H、 F、 C l、 炭素数 1〜： L 0の アルキル基または炭素数 1〜 10のエーテル結合を含んでいてもよい含 フッ素アルキル基； Rは同じかまたは異なり、 Hまたは炭素数 1〜10 のアルキル基； nは 0〜5の整数） で表わされる含フッ素ノルポルネン 誘導体に由来する構造単位であることを特徴とする請求の範囲第 30項 記載の化学増幅型フォトレジスト組成物。
33. 前記含フッ素ポリマー （A) の構造単位 Ml aにおいて、 前記式 （1 6) に記載の Y1 Y2が Fで、 Y3が Fまたは CF3である請求の範囲 第 32項記載の化学増幅型フォトレジスト組成物。
34. 前記含フッ素ポリマー （A) の構造単位 Ml aにおいて、 前記式 （1 6) に記載の Y1 Y2が Fで、 Y3が Fまたは CF3である請求の範囲 第 32項記載の化学増幅型フォトレジスト組成物。
35. 前記含フッ素ポリマー （A) の構造単位 Ml aにおいて、 前記式 （1 6) に記載の R f 6、 R f 7が CF3である請求の範囲第 32項〜第 34 項のいずれかに記載の化学増幅型フォトレジスト組成物。
36. 前記含フッ素ポリマー （A) の構造単位 Ml aにおいて、 酸を作用さ せることにより解離して OH基に変化する基 Z 7が、
-OC (尺1)。、 一 OCH。〇R2、 -OCOC (R3)3、
II
o
-O
Figure imgf000185_0001
(式中、 R1 R2、 R 3および R4は炭素数 1〜 5のアルキル基） で示 される基である請求の範囲第 30項〜第 35項のいずれかに記載の化学 増幅型フォトレジスト組成物。
37. 前記含フッ素ポリマー （A) の構造単位 M2が、 テトラフルォロェチ レンおよびクロ口トリフルォロエチレンよりなる群から選ばれた少なく とも 1種の単量体から得られた構造単位である請求の範囲第 30項〜第 36項のいずれかに記載の化学増幅型フォトレジスト組成物。
38. 前記含フッ素ポリマー （A) が式 （14) -2 ： 一 (Ml a-1) 一 （Mi a— 2) ― (M2) ― (N) 一 (14) —2 (式中、 Ml a- 1は請求の範囲第 8項〜第 16項のいずれかに記載の 含フッ素アルコール構造を有するノルポルネン誘導体から選ばれる少な くとも 1種に由来する構造単位； Ml a— 2は請求の範囲第 17項また は第 18項に記載された保護酸反応性官能基を有するノルポルネン誘導 体から選ばれる少なくとも 1種に由来する構造単位； M2および Nは式 (14) と同じ） で表わされるポリマー主鎖中に環構造を有する重合体 であって、 (Ml a-1) + (Ml a -2) +M2 = 100モル％とし たとき { (M 1 a - 1 ) + (Mi a— 2) } ZM 2は 30ノ 70〜 70 ノ 30モル％比であり、 構造単位 M l a— 1を 1〜98モル％、 構造単 位 M l a— 2を 1〜98モル％、 構造単位 M 2を 1〜 98モル％、 構造 単位 Nを 0〜 97モル％含む数平均分子量が 500〜 1000000の 含フッ素重合体である請求の範囲第 29項記載の化学増幅型フォトレジ ス卜組成物。
39. (Ml a - 1) + (Ml a- 2) =100モル％としたとき (Mi a - 1) / (Mi a— 2) が 90/10〜 50/50モル％比である請求 の範囲第 38項記載の化学増幅型フォトレジス卜組成物。
40. 含フッ素重合体 (A) が式 （14) 一 3 ：
- (Mi a - 3) - (M2) 一 (N2) 一 （N) - （14) 一 3 (式中、
構造単位 M2は式 （14) と同じ、
構造単位 Ml a— 3は請求の範囲第 8項〜第 18項のいずれかに記載の ノルポルネン誘導体から選ばれる少なくとも 1種に由来する構造単位； 構造単位 N 2は構造単位 M 1 a— 3、 M2および Nを構成する単量体と 共重合可能な環状の脂肪族不飽和炭化水素からなるものであって、 さら に C〇OH基または酸でカルボキシル基に変換できる酸解離性官能基を 有する環状の脂肪族不飽和炭化水素に由来する構造単位、
構造単位 Nは、 構造単位 M l a_3、 M2および N2を構成する単量体 と共重合可能な単量体に由来する構造単位） で示され、 （M 1 a— 3 ) + M2 +N2= 100モル％としたとき { (Ml a— 3) +N2} /M 2が 70/30〜 30/70モル％比であり、 構造単位 M 1— 3を 1〜 98モル％、 構造単位 M 2を 1〜 98モル％、 構造単位 N 2を 1〜 98 モル％、 構造単位 Nを 0〜97モル％含むことを特徴とする請求の範囲 第 29項記載の化学増幅型フォトレジスト組成物。
41. 式 （14) — 3の含フッ素重合体において構造単位 N 2が COOH基 または酸で力ルポキシル基に変換できる酸解離性官能基を有するノルボ ルネン誘導体に由来する構造単位である請求の範囲第 40項記載の化学 増幅型フォトレジスト組成物。
42. COOH基または酸で力ルポキシル基に変換できる酸解離性官能基を 有するノルポルネン誘導体が式：
一
Figure imgf000187_0001
OO
(式中、 A、 Bおよび Cは H、 F、 炭素数 1〜10のアルキル基または 炭素数 1〜 10の含フッ素アルキル基、 Rは炭素数 1〜 20の 2価の炭 化水素基、 炭素数 1〜20の含フッ素アルキレン基または炭素数 2〜1 00のェ一テル結合を有する含フッ素アルキレン基、 aは 0または 1〜 3の整数、 bは 0または 1、 COOQ1は COOH基または酸で力ルポ キシル基に変換できる酸解離性官能基。 ただし、 bが 0または Rがフッ 素原子を含まない場合は A〜(：のいずれか 1つはフッ素原子または含フ ッ素アルキル基である） で示されるものである請求の範囲第 41項記載 の化学増幅型フォトレジスト組成物。
43. 含フッ素重合体 （A) が式 （14) 一 4 ：
一 （Mi a— 1) ― (M2) 一 (N2- 1) 一 （N) - （14) 一 4 (式中、
構造単位 Ml a— 1および M 2は請求の範囲第 38項記載の式 （14) 一 2と同じ、
構造単位 N 2 _ 1は式：
Figure imgf000188_0001
(式中、 C O O Q 1は酸でカルボキシル基に変換できる酸解離性官能基、
A、 B、 C、 R、 aおよび bは前記と同じ） で示されるノルポルネン誘 導体に由来する構造単位、
構造単位 Nは、 構造単位 M 1 a— 1、 M2および N 2― 1を構成する単 量体と共重合可能な単量体に由来する構造単位） で示され、 （Ml a— 1) + (M2) + (N2 - 1) =100モル％としたとき、 { (Mi a — 1) + (N2- 1) } / (M2) が 70Z30〜30/70モル％比 であり、 かつ (M 1 a - 1 ) + (N2- 1) =100モル％としたとき、
(Ml a - 1) / (N2 - 1) が 95Z5〜50 50モル％であり、 構造単位 M 1— 1を 1〜98モル％、 構造単位 M 2を 1〜 98モル％、 構造単位 N 2— 1を 1〜98モル％、 構造単位 Nを 0〜 97モル％含む 含フッ素重合体である請求の範囲第 29項記載の化学増幅型：
スト組成物。
44. 構造単位 M 2が、 テトラフルォロエチレン、 クロ口トリフルォロェチ レン、 フッ化ビニリデンおよびフッ化ビニルよりなる群から選ばれる少 なくとも 1種の単量体から得られた構造単位である請求の範囲第 2 9項 または第 3 8項〜第 4 3項のいずれかに記載の化学増幅型フォトレジス ト組成物。
45. 構造単位 M 2が、 テトラフルォロエチレンまたはクロ口トリフルォロ ェチレンから得られた構造単位である請求の範囲第 4 4項記載の化学増 幅型フォトレジス卜組成物。
PCT/JP2002/007112 2001-07-12 2002-07-12 Procede de production de derives fluores du norbornene WO2003006413A1 (fr)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020047000288A KR100873251B1 (ko) 2001-07-12 2002-07-12 불소 함유 노르보르넨 유도체의 제조 방법
JP2003512187A JP4186819B2 (ja) 2001-07-12 2002-07-12 含フッ素ノルボルネン誘導体の製造法
EP02746012.0A EP1415974B1 (en) 2001-07-12 2002-07-12 Process for production of fluorine-containing norbornene derivatives
US10/753,529 US7186773B2 (en) 2001-07-12 2004-01-09 Process for preparing fluorine-containing norbornene derivative
US11/649,265 US7649118B2 (en) 2001-07-12 2007-01-04 Process for preparing fluorine-containing norbornene derivative

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001212689 2001-07-12
JP2001-212689 2001-07-12
JP2001280548 2001-09-14
JP2001-280548 2001-09-14
JP2002-43920 2002-02-20
JP2002043920 2002-02-20

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US10/753,529 Continuation-In-Part US7186773B2 (en) 2001-07-12 2004-01-09 Process for preparing fluorine-containing norbornene derivative

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2003006413A1 true WO2003006413A1 (fr) 2003-01-23

Family

ID=27347150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2002/007112 WO2003006413A1 (fr) 2001-07-12 2002-07-12 Procede de production de derives fluores du norbornene

Country Status (7)

Country Link
US (2) US7186773B2 (ja)
EP (1) EP1415974B1 (ja)
JP (2) JP4186819B2 (ja)
KR (1) KR100873251B1 (ja)
CN (1) CN1527808A (ja)
TW (1) TW588038B (ja)
WO (1) WO2003006413A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1341038A3 (en) * 2002-02-26 2003-12-17 Fuji Photo Film Co., Ltd. Photosensitive resin composition
JP2004307447A (ja) * 2003-02-21 2004-11-04 Central Glass Co Ltd フッ素系環状化合物、フッ素系重合性単量体、フッ素系高分子化合物並びにそれを用いたレジスト材料及びパターン形成方法
JP2006085081A (ja) * 2004-09-17 2006-03-30 Daikin Ind Ltd 微細パターン形成方法およびそれに用いるレジスト組成物
EP1508838A3 (en) * 2003-08-22 2006-06-07 Fuji Photo Film Co., Ltd. Positive photoresist composition and pattern making method using the same
JP2006248901A (ja) * 2005-03-08 2006-09-21 Seimi Chem Co Ltd 含フッ素化合物、およびその製造方法
JP4983605B2 (ja) * 2005-12-05 2012-07-25 ダイキン工業株式会社 α，β−不飽和エステル基を含有する含フッ素ノルボルネン誘導体または含フッ素ノルボルナン誘導体を含む硬化性含フッ素ポリマー組成物

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040234899A1 (en) * 2001-07-12 2004-11-25 Minoru Toriumi Method of forming fine pattern
JP4551701B2 (ja) * 2004-06-14 2010-09-29 富士フイルム株式会社 液浸露光用保護膜形成組成物及びそれを用いたパターン形成方法
EP1828847B1 (en) * 2004-12-22 2008-08-20 Telecom Italia S.p.A. Three-dimensional structures for an ink jet printhead and relevant manufacturing process
KR100665760B1 (ko) * 2004-12-29 2007-01-09 삼성토탈 주식회사 불소함유 노르보넨에스테르의 제조방법 및 상기제조방법에 의해 제조된 불소함유 노르보넨에스테르
US7799883B2 (en) 2005-02-22 2010-09-21 Promerus Llc Norbornene-type polymers, compositions thereof and lithographic process using such compositions
KR20070116610A (ko) * 2005-02-22 2007-12-10 프로메러스, 엘엘씨 노르보르넨-타입 폴리머, 이들의 조성물 및 그러한조성물을 사용하는 리소그라피 프로세스
KR20070119671A (ko) * 2005-03-11 2007-12-20 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 광형상화가능, 열경화가능 불화 레지스트
CN101641389B (zh) * 2007-03-22 2013-03-27 Lg化学株式会社 光反应性富外型降冰片烯聚合物及其制备方法
KR100985929B1 (ko) * 2007-06-12 2010-10-06 샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드 불소 함유 화합물, 불소 함유 고분자 화합물, 포지티브형레지스트 조성물 및 이것을 사용한 패턴 형성방법
KR100971066B1 (ko) * 2007-06-29 2010-07-20 샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드 불소 함유 화합물, 불소 함유 고분자 화합물, 네거티브형레지스트 조성물 및 이것을 사용한 패턴 형성방법
JP4478900B1 (ja) 2008-12-03 2010-06-09 本田技研工業株式会社 蓄電器加温装置
JP5537829B2 (ja) * 2009-03-31 2014-07-02 富士フイルム株式会社 感活性光線性または感放射線性樹脂組成物、及び該組成物を用いたパターン形成方法
US8541523B2 (en) * 2010-04-05 2013-09-24 Promerus, Llc Norbornene-type polymers, compositions thereof and lithographic process using such compositions
US9518505B2 (en) 2012-12-11 2016-12-13 Ford Global Technologies, Llc Coolant jacket for a turbocharger oil drain
ES2688532T3 (es) 2013-01-18 2018-11-05 Basf Se Composiciones de recubrimiento a base de dispersión acrílica
JP6010564B2 (ja) * 2014-01-10 2016-10-19 信越化学工業株式会社 化学増幅型ネガ型レジスト組成物及びパターン形成方法
CN103787819B (zh) * 2014-02-17 2016-04-06 天津大学 一种高纯度四环庚烷的连续制备方法
EP3343290A4 (en) 2015-08-24 2019-09-04 A School Corporation Kansai University LITHOGRAPHIC MATERIAL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF, COMPOSITION FOR LITHOGRAPHY, PATTERN FORMATION METHOD, COMPOUND, RESIN, AND PROCESS FOR PURIFYING THE SAME AND RESIN
CN107501484B (zh) * 2017-09-06 2019-07-09 济南大学 一种梳型含氟聚烯烃共聚物及制备方法和应用
TWI683816B (zh) * 2017-11-30 2020-02-01 美商羅門哈斯電子材料有限公司 鹽及包含其之光阻
CN110007558A (zh) 2017-12-29 2019-07-12 财团法人工业技术研究院 组合物、包含其的绝缘材料及其制法
TWI735996B (zh) * 2018-10-31 2021-08-11 南韓商Ｌｇ化學股份有限公司 包含光酸生成劑的聚合物

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0157262A1 (en) * 1984-03-19 1985-10-09 Nippon Oil Co. Ltd. Novel electron beam resist materials
JP2001296662A (ja) * 2000-04-13 2001-10-26 Asahi Glass Co Ltd レジスト組成物
US20010038969A1 (en) * 2000-02-17 2001-11-08 Jun Hatakeyama Novel polymers, resist compositions and patterning process
WO2002036533A1 (fr) * 2000-10-31 2002-05-10 Daicel Chemical Industries, Ltd. Monomeres possedant des groupes suppresseurs d"electrons et leurs procedes de preparation

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6137825A (ja) * 1984-07-31 1986-02-22 Nippon Oil Co Ltd 新規なレジスト用材料
EP0437619B1 (en) * 1989-07-07 1995-08-30 Daikin Industries, Limited Fluorinated copolymer and method of producing the same
US6790587B1 (en) * 1999-05-04 2004-09-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fluorinated polymers, photoresists and processes for microlithography
JP3797415B2 (ja) * 2000-02-17 2006-07-19 信越化学工業株式会社 高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法
US6468712B1 (en) * 2000-02-25 2002-10-22 Massachusetts Institute Of Technology Resist materials for 157-nm lithography
KR20030005177A (ko) * 2000-04-04 2003-01-17 다이낑 고오교 가부시키가이샤 산반응성기를 갖는 신규 불소폴리머 및 이를 사용한화학증폭형 포토레지스트 조성물
US7132214B2 (en) * 2000-09-08 2006-11-07 Shipley Company, L.L.C. Polymers and photoresist compositions for short wavelength imaging
JP4034538B2 (ja) * 2000-10-31 2008-01-16 株式会社東芝 フォトレジスト用高分子化合物、単量体化合物、感光性樹脂組成物、これを用いたパターン形成方法、および電子部品の製造方法
US6509134B2 (en) * 2001-01-26 2003-01-21 International Business Machines Corporation Norbornene fluoroacrylate copolymers and process for the use thereof
US6548219B2 (en) * 2001-01-26 2003-04-15 International Business Machines Corporation Substituted norbornene fluoroacrylate copolymers and use thereof in lithographic photoresist compositions
JP4052807B2 (ja) * 2001-03-02 2008-02-27 セントラル硝子株式会社 含フッ素環状化合物
JP2003020335A (ja) * 2001-05-01 2003-01-24 Jsr Corp ポリシロキサンおよび感放射線性樹脂組成物
US20040234899A1 (en) * 2001-07-12 2004-11-25 Minoru Toriumi Method of forming fine pattern
US6884564B2 (en) * 2001-10-26 2005-04-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fluorinated polymers having ester groups and photoresists for microlithography
AU2003219824A1 (en) * 2002-02-21 2003-09-09 Honeywell International Inc. Fluorinated molecules and methods of making and using same
JP4557502B2 (ja) * 2003-02-21 2010-10-06 セントラル硝子株式会社 フッ素系環状化合物、フッ素系重合性単量体、フッ素系高分子化合物並びにそれを用いたレジスト材料及びパターン形成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0157262A1 (en) * 1984-03-19 1985-10-09 Nippon Oil Co. Ltd. Novel electron beam resist materials
US20010038969A1 (en) * 2000-02-17 2001-11-08 Jun Hatakeyama Novel polymers, resist compositions and patterning process
JP2001296662A (ja) * 2000-04-13 2001-10-26 Asahi Glass Co Ltd レジスト組成物
WO2002036533A1 (fr) * 2000-10-31 2002-05-10 Daicel Chemical Industries, Ltd. Monomeres possedant des groupes suppresseurs d"electrons et leurs procedes de preparation

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KRASOVSKY A.L. ET AL.: "Diels-Alder reactions of beta-trifluoroacetylvinylsulfones", TETRAHEDRON, vol. 57, no. 1, 1 January 2001 (2001-01-01), pages 201 - 209, XP004227566 *
PIRKLE W.H., RINALDI P.L.: "Use of liquid-crystal-induced circular dichroism for determination of absolute configuration of alcohols and oxaziridines", J. ORG. CHEM., vol. 45, 1980, pages 1379 - 1382, XP002957666 *
See also references of EP1415974A4 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1341038A3 (en) * 2002-02-26 2003-12-17 Fuji Photo Film Co., Ltd. Photosensitive resin composition
US7108951B2 (en) 2002-02-26 2006-09-19 Fuji Photo Film Co., Ltd. Photosensitive resin composition
JP2004307447A (ja) * 2003-02-21 2004-11-04 Central Glass Co Ltd フッ素系環状化合物、フッ素系重合性単量体、フッ素系高分子化合物並びにそれを用いたレジスト材料及びパターン形成方法
JP4557502B2 (ja) * 2003-02-21 2010-10-06 セントラル硝子株式会社 フッ素系環状化合物、フッ素系重合性単量体、フッ素系高分子化合物並びにそれを用いたレジスト材料及びパターン形成方法
EP1508838A3 (en) * 2003-08-22 2006-06-07 Fuji Photo Film Co., Ltd. Positive photoresist composition and pattern making method using the same
JP2006085081A (ja) * 2004-09-17 2006-03-30 Daikin Ind Ltd 微細パターン形成方法およびそれに用いるレジスト組成物
JP2006248901A (ja) * 2005-03-08 2006-09-21 Seimi Chem Co Ltd 含フッ素化合物、およびその製造方法
JP4983605B2 (ja) * 2005-12-05 2012-07-25 ダイキン工業株式会社 α，β−不飽和エステル基を含有する含フッ素ノルボルネン誘導体または含フッ素ノルボルナン誘導体を含む硬化性含フッ素ポリマー組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JP5040005B2 (ja) 2012-10-03
JP2008308691A (ja) 2008-12-25
EP1415974A1 (en) 2004-05-06
KR20040017284A (ko) 2004-02-26
EP1415974B1 (en) 2017-03-01
CN1527808A (zh) 2004-09-08
JP4186819B2 (ja) 2008-11-26
KR100873251B1 (ko) 2008-12-11
US20040214103A1 (en) 2004-10-28
US20070129576A1 (en) 2007-06-07
TW588038B (en) 2004-05-21
US7649118B2 (en) 2010-01-19
US7186773B2 (en) 2007-03-06
EP1415974A4 (en) 2005-07-27
JPWO2003006413A1 (ja) 2004-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2003006413A1 (fr) Procede de production de derives fluores du norbornene
US6908724B2 (en) Fluorine-containing polymer having acid-reactive group and chemically amplifying type photoresist composition prepared from same
JP4935763B2 (ja) ヒドロキシル基またはフルオロアルキルカルボニル基含有含フッ素エチレン性単量体
US20060251991A1 (en) Novel fluorine-containing polymer, resist composition prepared from same and novel fluorine-containing monomer
TWI493290B (zh) 低釋氣性光阻組合物
US7122292B2 (en) Lactone compounds, lactone-containing monomers, their polymers, resist compositions using same, and processes for forming patterns using same
JP4610335B2 (ja) フォトレジストとして有用な縮合４員環状炭素を有する多環式基を有するフッ素化ポリマーおよび微細平版印刷のための方法
US7507522B2 (en) Photoresists comprising polymers derived from fluoroalcohol-substituted polycyclic monomers
JP2005535709A (ja) フォトレジストとして有用な縮合４員複素環を有する多環式基を有するフッ素化モノマー、フッ素化ポリマー、および微細平版印刷のための方法
US7019092B2 (en) Fluorinated copolymers for microlithography
EP1546222A1 (en) Photoresists, fluoropolymers and processes for 157 nm microlithography

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN JP KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE SK TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2003512187

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10753529

Country of ref document: US

Ref document number: 1020047000288

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 20028139801

Country of ref document: CN

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2002746012

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2002746012

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2002746012

Country of ref document: EP