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JP2009057534A - Compound, polymeric compound, positive resist composition, and method of forming resist pattern - Google Patents

Compound, polymeric compound, positive resist composition, and method of forming resist pattern Download PDF

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JP2009057534A JP2008003339A JP2008003339A JP2009057534A JP 2009057534 A JP2009057534 A JP 2009057534A JP 2008003339 A JP2008003339 A JP 2008003339A JP 2008003339 A JP2008003339 A JP 2008003339A JP 2009057534 A JP2009057534 A JP 2009057534A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel polymeric compound which can be used as a matrix constituent of a positive resist composition; to provide a compound which is useful as a monomer for the polymeric compound and a manufacturing method therefor; to provide a compound which is useful as an intermediate in the manufacturing method; to provide a positive resist composition containing the polymeric compound; and to provide a method of forming a resist pattern using the positive resist composition. <P>SOLUTION: The polymeric compound has a structural unit derived from an acrylic ester having an acid dissociable, dissolution inhibiting group. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポジ型レジスト組成物の成分として利用できる新規な高分子化合物、該高分子化合物用のモノマーとして有用な化合物、該化合物の製造方法、該製造方法において中間体として有用な化合物、前記高分子化合物を含有するポジ型レジスト組成物、および該ポジ型レジスト組成物を用いるレジストパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a novel polymer compound that can be used as a component of a positive resist composition, a compound useful as a monomer for the polymer compound, a method for producing the compound, a compound useful as an intermediate in the production method, The present invention relates to a positive resist composition containing a polymer compound, and a resist pattern forming method using the positive resist composition.

リソグラフィー技術においては、例えば基板の上にレジスト材料からなるレジスト膜を形成し、該レジスト膜に対し、所定のパターンが形成されたマスクを介して、光、電子線等の放射線にて選択的露光を行い、現像処理を施すことにより、前記レジスト膜に所定形状のレジストパターンを形成する工程が行われる。
露光した部分が現像液に溶解する特性に変化するレジスト材料をポジ型、露光した部分が現像液に溶解しない特性に変化するレジスト材料をネガ型という。
近年、半導体素子や液晶表示素子の製造においては、リソグラフィー技術の進歩により急速にパターンの微細化が進んでいる。
微細化の手法としては、一般に、露光光源の短波長化が行われている。具体的には、従来は、g線、i線に代表される紫外線が用いられていたが、現在では、KrFエキシマレーザーや、ArFエキシマレーザーを用いた半導体素子の量産が開始されている。また、これらエキシマレーザーより短波長のFエキシマレーザー、電子線、EUV(極紫外線)やX線などについても検討が行われている。
In lithography technology, for example, a resist film made of a resist material is formed on a substrate, and the resist film is selectively exposed to radiation such as light or an electron beam through a mask on which a predetermined pattern is formed. And a development process is performed to form a resist pattern having a predetermined shape on the resist film.
A resist material in which the exposed portion changes to a property that dissolves in the developer is referred to as a positive type, and a resist material that changes to a property in which the exposed portion does not dissolve in the developer is referred to as a negative type.
In recent years, in the manufacture of semiconductor elements and liquid crystal display elements, pattern miniaturization has rapidly progressed due to advances in lithography technology.
As a technique for miniaturization, the wavelength of an exposure light source is generally shortened. Specifically, conventionally, ultraviolet rays typified by g-line and i-line have been used, but at present, mass production of semiconductor elements using a KrF excimer laser or an ArF excimer laser has started. In addition, studies have been made on F 2 excimer lasers, electron beams, EUV (extreme ultraviolet rays), X-rays, and the like having shorter wavelengths than these excimer lasers.

レジスト材料には、これらの露光光源に対する感度、微細な寸法のパターンを再現できる解像性等のリソグラフィー特性が求められる。
このような要求を満たすレジスト材料として、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が変化する基材成分と、露光により酸を発生する酸発生剤とを含有する化学増幅型レジスト組成物が用いられている。
例えばポジ型の化学増幅型レジスト組成物としては、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する樹脂成分(ベース樹脂)と、酸発生剤成分とを含有するものが一般的に用いられている。かかる、レジスト組成物を用いて形成されるレジスト膜は、レジストパターン形成時に選択的露光を行うと、露光部において、酸発生剤から酸が発生し、該酸の作用により樹脂成分のアルカリ現像液に対する溶解性が増大して、露光部がアルカリ現像液に対して可溶性となる。
現在、ArFエキシマレーザーリソグラフィー等において使用されるレジストのベース樹脂としては、193nm付近における透明性に優れることから、(メタ)アクリル酸エステルから誘導される構成単位を主鎖に有する樹脂(アクリル系樹脂)などが一般的に用いられている(たとえば特許文献1参照)。
ここで、「(メタ)アクリル酸」とは、α位に水素原子が結合したアクリル酸と、α位にメチル基が結合したメタクリル酸の一方あるいは両方を意味する。「(メタ)アクリル酸エステル」とは、α位に水素原子が結合したアクリル酸エステルと、α位にメチル基が結合したメタクリル酸エステルの一方あるいは両方を意味する。「(メタ)アクリレート」とは、α位に水素原子が結合したアクリレートと、α位にメチル基が結合したメタクリレートの一方あるいは両方を意味する。
特開2003−241385号公報
Resist materials are required to have lithography characteristics such as sensitivity to these exposure light sources and resolution capable of reproducing a pattern with fine dimensions.
As a resist material satisfying such requirements, a chemically amplified resist composition containing a base material component whose solubility in an alkaline developer is changed by the action of an acid and an acid generator that generates an acid upon exposure is used. ing.
For example, as a positive chemically amplified resist composition, a composition containing a resin component (base resin) whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid and an acid generator component is generally used. Yes. When such a resist film formed using the resist composition is selectively exposed at the time of forming the resist pattern, an acid is generated from the acid generator in the exposed portion, and the alkali developer of the resin component is generated by the action of the acid. And the exposed area becomes soluble in an alkaline developer.
Currently, as a resist base resin used in ArF excimer laser lithography and the like, a resin having a constitutional unit derived from (meth) acrylic acid ester (acrylic resin) because of its excellent transparency near 193 nm ) And the like are generally used (see, for example, Patent Document 1).
Here, “(meth) acrylic acid” means one or both of acrylic acid having a hydrogen atom bonded to the α-position and methacrylic acid having a methyl group bonded to the α-position. “(Meth) acrylic acid ester” means one or both of an acrylic acid ester having a hydrogen atom bonded to the α-position and a methacrylic acid ester having a methyl group bonded to the α-position. “(Meth) acrylate” means one or both of an acrylate having a hydrogen atom bonded to the α-position and a methacrylate having a methyl group bonded to the α-position.
JP 2003-241385 A

今後、リソグラフィー技術のさらなる進歩、応用分野の拡大等が予想されるなか、リソグラフィー用途に使用できる新規な材料に対する要求が高まっている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ポジ型レジスト組成物の基材成分として利用できる新規な高分子化合物、該高分子化合物用のモノマーとして有用な化合物およびその製造方法、前記製造方法において中間体として有用な化合物、前記高分子化合物を含有するポジ型レジスト組成物、ならびに該ポジ型レジスト組成物を用いるレジストパターン形成方法を提供することを目的とする。
In the future, as further progress in lithography technology and expansion of application fields are expected, there is an increasing demand for new materials that can be used for lithography applications.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a novel polymer compound that can be used as a base component of a positive resist composition, a compound useful as a monomer for the polymer compound, and a method for producing the compound, It is an object of the present invention to provide a compound useful as an intermediate in the production method, a positive resist composition containing the polymer compound, and a resist pattern forming method using the positive resist composition.

上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
すなわち、本発明の第一の態様は、下記一般式(I)で表される化合物(以下、化合物(I)という。)である。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
That is, the first aspect of the present invention is a compound represented by the following general formula (I) (hereinafter referred to as compound (I)).

Figure 2009057534
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であり、Aは置換基を有していてもよい炭素数2以上の2価の炭化水素基であり、Bは置換基を有していてもよい炭素数1以上の2価の炭化水素基であり、Rは酸解離性溶解抑制基である。]
Figure 2009057534
[Wherein R 1 is a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, A is a divalent hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms which may have a substituent, and B is a substituted group. A divalent hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms which may have a group, and R 2 is an acid dissociable, dissolution inhibiting group. ]

本発明の第二の態様は、下記一般式(I−1)で表される化合物と、下記一般式(I−2)で表される化合物とを反応させて下記一般式(I−3)で表される化合物を得る工程、および
下記一般式(I−3)で表される化合物と、下記一般式(I−4)で表される化合物とを反応させて下記一般式(I)で表される化合物を得る工程、を含むことを特徴とする下記一般式(I)で表される化合物の製造方法(以下、第一の製造方法という。)である。
In a second aspect of the present invention, a compound represented by the following general formula (I-1) is reacted with a compound represented by the following general formula (I-2) to produce the following general formula (I-3). And a step of obtaining a compound represented by the following general formula (I-3) by reacting a compound represented by the following general formula (I-3) with a compound represented by the following general formula (I-4): A method for producing a compound represented by the following general formula (I) (hereinafter, referred to as a first production method).

Figure 2009057534
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であり、Aは置換基を有していてもよい炭素数2以上の2価の炭化水素基であり、Bは置換基を有していてもよい炭素数1以上の2価の炭化水素基であり、Rは酸解離性溶解抑制基であり、
10およびX12はそれぞれ独立して水酸基またはハロゲン原子であって、X10およびX12のいずれか一方が水酸基であり、他方がハロゲン原子であり、X11はハロゲン原子である。]
Figure 2009057534
[Wherein R 1 is a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, A is a divalent hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms which may have a substituent, and B is a substituted group. A divalent hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms which may have a group, R 2 is an acid dissociable, dissolution inhibiting group;
X 10 and X 12 are each independently a hydroxyl group or a halogen atom, and one of X 10 and X 12 is a hydroxyl group, the other is a halogen atom, and X 11 is a halogen atom. ]

本発明の第三の態様は、下記一般式(I−5)で表される化合物と、下記一般式(I−2)で表される化合物とを反応させて下記一般式(I)で表される化合物を得る工程、を含むことを特徴とする下記一般式(I)で表される化合物の製造方法(以下、第二の製造方法という。)である。   In a third aspect of the present invention, a compound represented by the following general formula (I-5) is reacted with a compound represented by the following general formula (I-2) to represent the following general formula (I). A method for producing a compound represented by the following general formula (I) (hereinafter referred to as a second production method).

Figure 2009057534
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であり、Aは置換基を有していてもよい炭素数2以上の2価の炭化水素基であり、Bは置換基を有していてもよい炭素数1以上の2価の炭化水素基であり、Rは酸解離性溶解抑制基であり、X11はハロゲン原子である。]
Figure 2009057534
[Wherein, R 1 is a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, A is a divalent hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms which may have a substituent, and B is a substituted group. A divalent hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms which may have a group, R 2 is an acid dissociable, dissolution inhibiting group, and X 11 is a halogen atom. ]

本発明の第四の態様は、下記一般式(II)で表される化合物(以下、化合物(II)という。)である。   The fourth aspect of the present invention is a compound represented by the following general formula (II) (hereinafter referred to as compound (II)).

Figure 2009057534
[式中、A’は置換基を有していてもよい炭素数2以上の2価の炭化水素基であり、B’は置換基を有していてもよい炭素数1以上の2価の炭化水素基であり、R’は酸解離性溶解抑制基である。]
Figure 2009057534
[Wherein, A ′ is a divalent hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms which may have a substituent, and B ′ is a divalent hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms which may have a substituent. a hydrocarbon group, R 2 'represents an acid dissociable dissolution inhibiting group. ]

本発明の第五の態様は、下記一般式(a0−1)で表される構成単位(a0)を有する高分子化合物(以下、高分子化合物(A1)という。)である。   The fifth aspect of the present invention is a polymer compound having a structural unit (a0) represented by the following general formula (a0-1) (hereinafter referred to as polymer compound (A1)).

Figure 2009057534
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であり、Aは置換基を有していてもよい炭素数2以上の2価の炭化水素基であり、Bは置換基を有していてもよい炭素数1以上の2価の炭化水素基であり、Rは酸解離性溶解抑制基である。]
Figure 2009057534
[Wherein R 1 is a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, A is a divalent hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms which may have a substituent, and B is a substituted group. A divalent hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms which may have a group, and R 2 is an acid dissociable, dissolution inhibiting group. ]

本発明の第六の態様は、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する基材成分(A)、および露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)を含有するポジ型レジスト組成物であって、
前記基材成分(A)が、下記一般式(a0−1)で表される構成単位(a0)を有する高分子化合物(A1)を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物である。
The sixth aspect of the present invention is a positive resist composition comprising a base component (A) whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid, and an acid generator component (B) that generates an acid upon exposure. A thing,
The positive resist composition, wherein the base material component (A) contains a polymer compound (A1) having a structural unit (a0) represented by the following general formula (a0-1).

Figure 2009057534
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であり、Aは置換基を有していてもよい炭素数2以上の2価の炭化水素基であり、Bは置換基を有していてもよい炭素数1以上の2価の炭化水素基であり、Rは酸解離性溶解抑制基である。]
Figure 2009057534
[Wherein R 1 is a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, A is a divalent hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms which may have a substituent, and B is a substituted group. A divalent hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms which may have a group, and R 2 is an acid dissociable, dissolution inhibiting group. ]

本発明の第七の態様は、のポジ型レジスト組成物を用いて支持体上にレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、および前記レジスト膜をアルカリ現像してレジストパターンを形成する工程を含むレジストパターン形成方法である。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a step of forming a resist film on a support using the positive resist composition, a step of exposing the resist film, and forming a resist pattern by alkali development of the resist film It is a resist pattern formation method including the process to do.

本明細書および特許請求の範囲において、「アルキル基」は、特に断りがない限り、直鎖、分岐鎖および環状の1価の飽和炭化水素基を包含するものとする。また、「アルキレン基」は、特に断りがない限り、直鎖、分岐鎖および環状の2価の飽和炭化水素基を包含するものとする。
「低級アルキル基」は、炭素数1〜5のアルキル基である。
「ハロゲン化アルキル基」は、アルキル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基であり、該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
「構成単位」とは、高分子化合物(重合体、共重合体)を構成するモノマー単位(単量体単位)を意味する。
「露光」は放射線の照射全般を含む概念とする。
In the present specification and claims, unless otherwise specified, the “alkyl group” includes linear, branched and cyclic monovalent saturated hydrocarbon groups. Further, the “alkylene group” includes linear, branched and cyclic divalent saturated hydrocarbon groups unless otherwise specified.
The “lower alkyl group” is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
The “halogenated alkyl group” is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with a halogen atom, and examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
The “structural unit” means a monomer unit (monomer unit) constituting a polymer compound (polymer, copolymer).
“Exposure” is a concept that includes general irradiation of radiation.

本発明によれば、ポジ型レジスト組成物の基材成分として利用できる新規な高分子化合物、該高分子化合物用のモノマーとして有用な化合物およびその製造方法、前記製造方法において中間体として有用な化合物、前記高分子化合物を含有するポジ型レジスト組成物、ならびに該ポジ型レジスト組成物を用いるレジストパターン形成方法を提供できる。   According to the present invention, a novel polymer compound that can be used as a base component of a positive resist composition, a compound useful as a monomer for the polymer compound, a production method thereof, and a compound useful as an intermediate in the production method , A positive resist composition containing the polymer compound, and a resist pattern forming method using the positive resist composition can be provided.

≪化合物(I)≫
化合物(I)は、前記一般式(I)で表される。
式(I)中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基である。
の低級アルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。
のハロゲン化低級アルキル基は、前記低級アルキル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基である。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
としては、水素原子、低級アルキル基またはフッ素化低級アルキル基が好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子またはメチル基であることが最も好ましい。
<< Compound (I) >>
Compound (I) is represented by the general formula (I).
In formula (I), R 1 is a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group.
The lower alkyl group for R 1 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group. Group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like.
The halogenated lower alkyl group for R 1 is a group in which part or all of the hydrogen atoms of the lower alkyl group are substituted with halogen atoms. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.
R 1 is preferably a hydrogen atom, a lower alkyl group or a fluorinated lower alkyl group, and most preferably a hydrogen atom or a methyl group from the viewpoint of industrial availability.

Aは置換基を有していてもよい炭素数2以上の2価の炭化水素基である。炭化水素基が「置換基を有する」とは、該炭化水素基における水素原子の一部または全部が、水素原子以外の基または原子で置換されていることを意味する。
炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。
ここで、本特許請求の範囲及び明細書における「脂肪族」とは、芳香族に対する相対的な概念であって、芳香族性を持たない基、化合物等を意味するものと定義する。脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味する。
Aにおける脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。
A is a divalent hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms which may have a substituent. The hydrocarbon group having “substituent” means that part or all of the hydrogen atoms in the hydrocarbon group are substituted with groups or atoms other than hydrogen atoms.
The hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.
Here, “aliphatic” in the claims and the specification is a relative concept with respect to aromatics, and is defined to mean a group, a compound, or the like that does not have aromaticity. An aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity.
The aliphatic hydrocarbon group for A may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated.

脂肪族炭化水素基として、より具体的には、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられる。   More specifically, examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, and the like.

直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素数が2〜10であることが好ましく、2〜8がより好ましく、2〜5がさらに好ましく、2が最も好ましい。
直鎖状の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、エチレン基[−(CH−]、トリメチレン基[−(CH−]、テトラメチレン基[−(CH−]、ペンタメチレン基[−(CH−]等が挙げられる。
分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、−CH(CH)−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−C(CH)(CHCH)−、−C(CH)(CHCHCH)−、−C(CHCH−等のアルキルメチレン基;−CH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−、−CH(CHCH)CH−等のアルキルエチレン基;−CH(CH)CHCH−、−CHCH(CH)CH−等のアルキルトリメチレン基;−CH(CH)CHCHCH−、−CHCH(CH)CHCH−等のアルキルテトラメチレン基などのアルキルアルキレン基等が挙げられる。アルキルアルキレン基におけるアルキル基としては、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基が好ましい。
鎖状の脂肪族炭化水素基は、置換基を有していてもよく、有していなくてもよい。該置換基としては、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化低級アルキル基、酸素原子(=O)等が挙げられる。
The linear or branched aliphatic hydrocarbon group preferably has 2 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 8, still more preferably 2 to 5, and most preferably 2.
As the linear aliphatic hydrocarbon group, a linear alkylene group is preferable. Specifically, an ethylene group [— (CH 2 ) 2 —], a trimethylene group [— (CH 2 ) 3 —], Examples include tetramethylene group [— (CH 2 ) 4 —], pentamethylene group [— (CH 2 ) 5 —], and the like.
As the branched aliphatic hydrocarbon group, a branched alkylene group is preferred, and specifically, —CH (CH 3 ) —, —CH (CH 2 CH 3 ) —, —C (CH 3 ). 2 -, - C (CH 3 ) (CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) -, - C (CH 2 CH 3) 2 - ; alkylethylene groups such as - CH (CH 3) CH 2 - , - CH (CH 3) CH (CH 3) -, - C (CH 3) 2 CH 2 -, - CH (CH 2 CH 3) CH 2 -, - CH (CH 2 Alkylethylene groups such as CH 3 ) CH 2 —; alkyltrimethylene groups such as —CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 —; —CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 CH 2 - , etc. And alkyl alkylene groups such as Le Kill tetramethylene group. The alkyl group in the alkyl alkylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
The chain-like aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include a fluorine atom, a fluorinated lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, an oxygen atom (═O), and the like.

環を含む脂肪族炭化水素基としては、環状の脂肪族炭化水素基(脂肪族炭化水素環から水素原子を2個除いた基)、該環状の脂肪族炭化水素基が前述した鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合するか又は鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基などが挙げられる。
環状の脂肪族炭化水素基は、炭素数が3〜20であることが好ましく、3〜12であることがより好ましい。
環状の脂肪族炭化水素基は、多環式基であってもよく、単環式基であってもよい。単環式基としては、炭素数3〜6のモノシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましく、該モノシクロアルカンとしてはシクロペンタン、シクロヘキサン等が例示できる。多環式基としては、炭素数7〜12のポリシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとして具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
環状の脂肪族炭化水素基は、置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。置換基としては、炭素数1〜5の低級アルキル基、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化低級アルキル基、酸素原子(=O)等が挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group containing a ring include a cyclic aliphatic hydrocarbon group (a group obtained by removing two hydrogen atoms from an aliphatic hydrocarbon ring), and the cyclic aliphatic hydrocarbon group described above as a chain-like aliphatic group. Examples include a group bonded to the terminal of an aromatic hydrocarbon group or interposed in the middle of a chain aliphatic hydrocarbon group.
The cyclic aliphatic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms.
The cyclic aliphatic hydrocarbon group may be a polycyclic group or a monocyclic group. As the monocyclic group, a group in which two hydrogen atoms are removed from a monocycloalkane having 3 to 6 carbon atoms is preferable, and examples of the monocycloalkane include cyclopentane and cyclohexane. As the polycyclic group, a group in which two hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane having 7 to 12 carbon atoms is preferable. Specific examples of the polycycloalkane include adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetra And cyclododecane.
The cyclic aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom, a fluorinated lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, and an oxygen atom (= O).

Aとしては、直鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましく、直鎖状のアルキレン基がより好ましく、炭素数2〜5の直鎖状のアルキレン基がさらに好ましく、エチレン基が最も好ましい。   A is preferably a linear aliphatic hydrocarbon group, more preferably a linear alkylene group, still more preferably a linear alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, and most preferably an ethylene group.

Bは置換基を有していてもよい炭素数1以上の2価の炭化水素基である。
Bにおける炭化水素基としては、前記Aで挙げたのと同様の炭素数2以上の2価の炭化水素基、および置換基を有していてもよいメチレン基が挙げられる。メチレン基が有していてもよい置換基としては、前記鎖状の脂肪族炭化水素基が有していてもよい置換基として挙げた置換基と同様のものが挙げられる。
Bとしては、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましく、特に、メチレン基またはアルキルメチレン基が好ましい。
アルキルメチレン基におけるアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基が好ましく、炭素数1〜3の直鎖状のアルキル基が好ましく、メチル基が最も好ましい。
B is a divalent hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms which may have a substituent.
Examples of the hydrocarbon group for B include the same divalent hydrocarbon groups having 2 or more carbon atoms as those described for A, and a methylene group that may have a substituent. Examples of the substituent that the methylene group may have include the same substituents as those exemplified as the substituent that the chain-like aliphatic hydrocarbon group may have.
B is preferably a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, particularly preferably a methylene group or an alkylmethylene group.
The alkyl group in the alkylmethylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and most preferably a methyl group.

は酸解離性溶解抑制基である。酸解離性溶解抑制基は、当該化合物(I)を用いて得られる高分子化合物を、酸発生剤成分とともにポジ型レジスト組成物に配合した際に、露光により該酸発生剤成分から発生した酸の作用により解離する酸解離性を有するとともに、該解離前は、当該高分子化合物全体をアルカリ現像液に対して難溶とするアルカリ溶解抑制性を有するものである。
の酸解離性溶解抑制基としては、これまで、化学増幅型レジスト用のベース樹脂の酸解離性溶解抑制基として提案されているものを使用することができる。一般的には、(メタ)アクリル酸等におけるカルボキシ基と環状または鎖状の第3級アルキルエステルを形成する基;アルコキシアルキル基等のアセタール型酸解離性溶解抑制基などが広く知られている。なお、「(メタ)アクリル酸エステル」とは、α位に水素原子が結合したアクリル酸エステルと、α位にメチル基が結合したメタクリル酸エステルの一方あるいは両方を意味する。
R 2 is an acid dissociable, dissolution inhibiting group. The acid dissociable, dissolution inhibiting group is an acid generated from the acid generator component by exposure when a polymer compound obtained using the compound (I) is blended with a positive resist composition together with the acid generator component. In addition to the acid dissociation property that dissociates due to the above action, the polymer compound has an alkali dissolution inhibiting property that makes the entire polymer compound hardly soluble in an alkali developer before the dissociation.
As the acid dissociable, dissolution inhibiting group for R 2 , those proposed so far as the acid dissociable, dissolution inhibiting group for base resins for chemically amplified resists can be used. In general, a group that forms a cyclic or chain tertiary alkyl ester with a carboxy group in (meth) acrylic acid or the like; an acetal-type acid dissociable, dissolution inhibiting group such as an alkoxyalkyl group is widely known. . The “(meth) acrylic acid ester” means one or both of an acrylic acid ester having a hydrogen atom bonded to the α-position and a methacrylic acid ester having a methyl group bonded to the α-position.

ここで、「第3級アルキルエステル」とは、カルボキシ基の水素原子が、鎖状または環状のアルキル基で置換されることによりエステルを形成しており、そのカルボニルオキシ基(−C(O)−O−)の末端の酸素原子に、前記鎖状または環状のアルキル基の第3級炭素原子が結合している構造を示す。この第3級アルキルエステルにおいては、酸が作用すると、酸素原子と第3級炭素原子との間で結合が切断される。
なお、前記鎖状または環状のアルキル基は置換基を有していてもよい。
以下、カルボキシ基と第3級アルキルエステルを構成することにより、酸解離性となっている基を、便宜上、「第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基」という。
第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基としては、脂肪族分岐鎖状酸解離性溶解抑制基、脂肪族環式基を含有する酸解離性溶解抑制基が挙げられる。
Here, the “tertiary alkyl ester” is an ester formed by replacing a hydrogen atom of a carboxy group with a chain or cyclic alkyl group, and the carbonyloxy group (—C (O)). A structure in which the tertiary carbon atom of the chain or cyclic alkyl group is bonded to the terminal oxygen atom of -O-). In this tertiary alkyl ester, when an acid acts, a bond is cut between an oxygen atom and a tertiary carbon atom.
The chain or cyclic alkyl group may have a substituent.
Hereinafter, a group that is acid dissociable by constituting a carboxy group and a tertiary alkyl ester is referred to as a “tertiary alkyl ester type acid dissociable, dissolution inhibiting group” for convenience.
Examples of the tertiary alkyl ester type acid dissociable, dissolution inhibiting group include an aliphatic branched acid dissociable, dissolution inhibiting group and an acid dissociable, dissolution inhibiting group containing an aliphatic cyclic group.

「脂肪族分岐鎖状」とは、芳香族性を持たない分岐鎖状の構造を有することを示す。
「脂肪族分岐鎖状酸解離性溶解抑制基」の構造は、炭素および水素からなる基(炭化水素基)であることに限定はされないが、炭化水素基であることが好ましい。また、該炭化水素基は、飽和または不飽和のいずれでもよいが、通常は飽和であることが好ましい。
脂肪族分岐鎖状酸解離性溶解抑制基としては、たとえば、−C(R71)(R72)(R73)で表される基が挙げられる。式中、R71〜R73は、それぞれ独立に、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基である。−C(R71)(R72)(R73)で表される基は、炭素数が4〜8であることが好ましく、具体的にはtert−ブチル基、tert−ペンチル基、tert−ヘプチル基等が挙げられる。
“Aliphatic branched” means having a branched structure having no aromaticity.
The structure of the “aliphatic branched acid dissociable, dissolution inhibiting group” is not limited to a group consisting of carbon and hydrogen (hydrocarbon group), but is preferably a hydrocarbon group. The hydrocarbon group may be either saturated or unsaturated, but is usually preferably saturated.
Examples of the aliphatic branched acid dissociable, dissolution inhibiting group include a group represented by -C (R 71 ) (R 72 ) (R 73 ). Wherein, R 71 to R 73 each independently represents a linear alkyl group of 1 to 5 carbon atoms. The group represented by —C (R 71 ) (R 72 ) (R 73 ) preferably has 4 to 8 carbon atoms, and specifically includes a tert-butyl group, a tert-pentyl group, and a tert-heptyl group. Groups and the like.

「脂肪族環式基」は、芳香族性を持たない単環式基または多環式基であることを示す。
脂肪族環式基は、置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。置換基としては、炭素数1〜5の低級アルキル基、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化低級アルキル基、酸素原子(=O)等が挙げられる。
脂肪族環式基の、置換基を除いた基本の環の構造は、炭素および水素からなる基(炭化水素基)であることに限定はされないが、炭化水素基であることが好ましい。また、「炭化水素基」は飽和または不飽和のいずれでもよいが、通常は飽和であることが好ましい。
脂肪族環式基は、多環式基であることが好ましい。
脂肪族環式基としては、例えば、低級アルキル基、フッ素原子またはフッ素化アルキル基で置換されていてもよいし、されていなくてもよいモノシクロアルカン、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。より具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、ジシクロデカン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
The “aliphatic cyclic group” means a monocyclic group or a polycyclic group having no aromaticity.
The aliphatic cyclic group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom, a fluorinated lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, and an oxygen atom (= O).
The basic ring structure of the aliphatic cyclic group excluding a substituent is not limited to a group consisting of carbon and hydrogen (hydrocarbon group), but is preferably a hydrocarbon group. The “hydrocarbon group” may be either saturated or unsaturated, but is usually preferably saturated.
The aliphatic cyclic group is preferably a polycyclic group.
Examples of the aliphatic cyclic group include monocycloalkanes, bicycloalkanes, tricycloalkanes, tetracycloalkanes which may or may not be substituted with a lower alkyl group, a fluorine atom or a fluorinated alkyl group. And groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane. More specifically, a monocycloalkane such as cyclopentane or cyclohexane, or a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, dicyclodecane, tricyclodecane, or tetracyclododecane. Can be mentioned.

脂肪族環式基を含有する酸解離性溶解抑制基としては、たとえば、(i)1価の脂肪族環式基の環骨格上に第3級炭素原子を有する基;(ii)1価の脂肪族環式基と、これに結合する第3級炭素原子を有する分岐鎖状アルキレンとを有する基等が挙げられる。
(i)1価の脂肪族環式基の環骨格上に第3級炭素原子を有する基の具体例としては、たとえば、下記一般式(1−1)〜(1−9)で表される基等が挙げられる。
(ii)脂肪族環式基と、これに結合する第3級炭素原子を有する分岐鎖状アルキレンとを有する基の具体例としては、たとえば、下記一般式(2−1)〜(2−6)で表される基等が挙げられる。
Examples of the acid dissociable, dissolution inhibiting group containing an aliphatic cyclic group include (i) a group having a tertiary carbon atom on the ring skeleton of a monovalent aliphatic cyclic group; (ii) a monovalent And a group having an aliphatic cyclic group and a branched alkylene having a tertiary carbon atom bonded thereto.
(I) Specific examples of the group having a tertiary carbon atom on the ring skeleton of the monovalent aliphatic cyclic group are represented by the following general formulas (1-1) to (1-9). Groups and the like.
(Ii) Specific examples of the group having an aliphatic cyclic group and a branched alkylene having a tertiary carbon atom bonded thereto include, for example, the following general formulas (2-1) to (2-6): ) And the like.

Figure 2009057534
[式中、R14は低級アルキル基であり、gは0〜8の整数である。]
Figure 2009057534
[Wherein R 14 represents a lower alkyl group, and g represents an integer of 0 to 8. ]

Figure 2009057534
[式中、R15およびR16は、それぞれ独立にアルキル基である。]
Figure 2009057534
[Wherein, R 15 and R 16 each independently represents an alkyl group. ]

14〜R16のアルキル基としては、低級アルキル基が好ましく、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基またはn−ブチル基が好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましい。
gは0〜3の整数が好ましく、1〜3の整数がより好ましく、1または2がさらに好ましい。
As the alkyl group for R 14 to R 16 , a lower alkyl group is preferable, and a linear or branched alkyl group is preferable. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, and a neopentyl group. Among these, a methyl group, an ethyl group, or an n-butyl group is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable.
g is preferably an integer of 0 to 3, more preferably an integer of 1 to 3, and still more preferably 1 or 2.

「アセタール型酸解離性溶解抑制基」は、一般的に、カルボキシ基、水酸基等のアルカリ可溶性基末端の水素原子と置換して酸素原子と結合している。そして、露光により酸が発生すると、この酸が作用して、アセタール型酸解離性溶解抑制基と、当該アセタール型酸解離性溶解抑制基が結合した酸素原子との間で結合が切断される。
アセタール型酸解離性溶解抑制基としては、たとえば、下記一般式(p1)で表される基が挙げられる。
The “acetal-type acid dissociable, dissolution inhibiting group” is generally bonded to an oxygen atom by substituting a hydrogen atom at the terminal of an alkali-soluble group such as a carboxy group or a hydroxyl group. When an acid is generated by exposure, this acid acts to break the bond between the acetal acid dissociable, dissolution inhibiting group and the oxygen atom to which the acetal acid dissociable, dissolution inhibiting group is bonded.
Examples of the acetal type acid dissociable, dissolution inhibiting group include a group represented by the following general formula (p1).

Figure 2009057534
[式中、R’,R’はそれぞれ独立して水素原子または低級アルキル基を表し、nは0〜3の整数を表し、Yは低級アルキル基または脂肪族環式基を表す。]
Figure 2009057534
[Wherein, R 1 ′ and R 2 ′ each independently represents a hydrogen atom or a lower alkyl group, n represents an integer of 0 to 3, and Y represents a lower alkyl group or an aliphatic cyclic group. ]

上記式中、nは、0〜2の整数であることが好ましく、0または1がより好ましく、0が最も好ましい。
’,R’の低級アルキル基としては、上記Rの低級アルキル基と同様のものが挙げられ、メチル基またはエチル基が好ましく、メチル基が最も好ましい。
本発明においては、R’,R’のうち少なくとも1つが水素原子であることが好ましい。すなわち、酸解離性溶解抑制基(p1)が、下記一般式(p1−1)で表される基であることが好ましい。
In the above formula, n is preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1, and most preferably 0.
Examples of the lower alkyl group for R 1 ′ and R 2 ′ include the same lower alkyl groups as those described above for R. A methyl group or an ethyl group is preferable, and a methyl group is most preferable.
In the present invention, it is preferable that at least one of R 1 ′ and R 2 ′ is a hydrogen atom. That is, the acid dissociable, dissolution inhibiting group (p1) is preferably a group represented by the following general formula (p1-1).

Figure 2009057534
[式中、R’、n、Yは上記と同様である。]
Figure 2009057534
Wherein, R 1 ', n, Y are as defined above. ]

Yの低級アルキル基としては、上記Rの低級アルキル基と同様のものが挙げられる。
Yの脂肪族環式基としては、従来ArFレジスト等において多数提案されている単環又は多環式の脂肪族環式基の中から適宜選択して用いることができ、たとえば上記「脂肪族環式基」と同様のものが例示できる。
Examples of the lower alkyl group for Y include the same lower alkyl groups as those described above for R.
The aliphatic cyclic group for Y can be appropriately selected from monocyclic or polycyclic aliphatic cyclic groups that have been proposed in a number of conventional ArF resists. For example, the above “aliphatic ring” Examples thereof are the same as those in the formula group.

また、アセタール型酸解離性溶解抑制基としては、下記一般式(p2)で示される基も挙げられる。   Examples of the acetal type acid dissociable, dissolution inhibiting group also include a group represented by the following general formula (p2).

Figure 2009057534
[式中、R17、R18はそれぞれ独立して直鎖状または分岐鎖状のアルキル基または水素原子であり、R19は直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基である。または、R17およびR19がそれぞれ独立に直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基であって、R17の末端とR19の末端とが結合して環を形成していてもよい。]
Figure 2009057534
[Wherein, R 17 and R 18 each independently represent a linear or branched alkyl group or a hydrogen atom, and R 19 represents a linear, branched or cyclic alkyl group. Alternatively, R 17 and R 19 may be each independently a linear or branched alkylene group, and the end of R 17 and the end of R 19 may be bonded to form a ring. ]

17、R18において、アルキル基の炭素数は好ましくは1〜15であり、直鎖状、分岐鎖状のいずれでもよく、エチル基、メチル基が好ましく、メチル基が最も好ましい。特にR17、R18の一方が水素原子で、他方がメチル基であることが好ましい。
19は直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基であり、炭素数は好ましくは1〜15であり、直鎖状、分岐鎖状又は環状のいずれでもよい。
19が直鎖状、分岐鎖状の場合は炭素数1〜5であることが好ましく、エチル基、メチル基がさらに好ましく、特にエチル基が最も好ましい。
19が環状の場合は炭素数4〜15であることが好ましく、炭素数4〜12であることがさらに好ましく、炭素数5〜10が最も好ましい。具体的にはフッ素原子またはフッ素化アルキル基で置換されていてもよいし、されていなくてもよいモノシクロアルカン、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。中でもアダマンタンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましい。
また、上記式においては、R17及びR19がそれぞれ独立に直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基(好ましくは炭素数1〜5のアルキレン基)であってR19の末端とR17の末端とが結合していてもよい。
この場合、R17とR19と、R19が結合した酸素原子と、該酸素原子およびR17が結合した炭素原子とにより環式基が形成されている。該環式基としては、4〜7員環が好ましく、4〜6員環がより好ましい。該環式基の具体例としては、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基等が挙げられる。
In R 17 and R 18 , the alkyl group preferably has 1 to 15 carbon atoms, may be linear or branched, and is preferably an ethyl group or a methyl group, and most preferably a methyl group. In particular, it is preferable that one of R 17 and R 18 is a hydrogen atom and the other is a methyl group.
R 19 is a linear, branched or cyclic alkyl group, preferably having 1 to 15 carbon atoms, and may be any of linear, branched or cyclic.
When R 19 is linear or branched, it preferably has 1 to 5 carbon atoms, more preferably an ethyl group or a methyl group, and most preferably an ethyl group.
When R 19 is cyclic, it preferably has 4 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms, and most preferably 5 to 10 carbon atoms. Specifically, one or more polycycloalkanes such as monocycloalkane, bicycloalkane, tricycloalkane, and tetracycloalkane, which may or may not be substituted with a fluorine atom or a fluorinated alkyl group, are included. Examples include groups excluding hydrogen atoms. Specific examples thereof include monocycloalkanes such as cyclopentane and cyclohexane, and groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Among them, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from adamantane is preferable.
In the above formula, R 17 and R 19 are each independently a linear or branched alkylene group (preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms), and the end of R 19 and the end of R 17 And may be combined.
In this case, a cyclic group is formed by R 17 , R 19 , the oxygen atom to which R 19 is bonded, and the carbon atom to which the oxygen atom and R 17 are bonded. The cyclic group is preferably a 4-7 membered ring, and more preferably a 4-6 membered ring. Specific examples of the cyclic group include a tetrahydropyranyl group and a tetrahydrofuranyl group.

アセタール型酸解離性溶解抑制基の具体例としては、たとえば、下記式(3−1)〜(3−12)で表される基等が挙げられる。   Specific examples of the acetal type acid dissociable, dissolution inhibiting group include groups represented by the following formulas (3-1) to (3-12).

Figure 2009057534
[式中、R13は水素原子またはメチル基であり、gは前記と同じである。]
Figure 2009057534
[Wherein, R 13 represents a hydrogen atom or a methyl group, and g is the same as defined above. ]

本発明において、Rは、第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基であることが好ましく、上述した(i)1価の脂肪族環式基の環骨格上に第3級炭素原子を有する基がより好ましく、中でも、一般式(1−1)で表される基が好ましい。 In the present invention, R 2 is preferably a tertiary alkyl ester type acid dissociable, dissolution inhibiting group, and a tertiary carbon atom is formed on the ring skeleton of the above-described (i) monovalent aliphatic cyclic group. A group represented by formula (1-1) is more preferable.

化合物(I)としては、特に、下記一般式(I’)で表される化合物が好ましい。   As the compound (I), a compound represented by the following general formula (I ′) is particularly preferable.

Figure 2009057534
[式中、R、R14はそれぞれ前記と同じであり、R10は水素原子またはメチル基であり、aは2〜10の整数であり、nは0〜3の整数である。]
Figure 2009057534
[Wherein, R 1 and R 14 are the same as defined above, R 10 is a hydrogen atom or a methyl group, a is an integer of 2 to 10, and n is an integer of 0 to 3, respectively. ]

aは2〜5の整数が好ましく、2が最も好ましい。   a is preferably an integer of 2 to 5, and most preferably 2.

化合物(I)は、特に限定されないが、後述する第一の製造方法または第二の製造方法により製造することができる。   Compound (I) is not particularly limited, but can be produced by a first production method or a second production method described later.

上述した本発明の化合物(I)は、従来知られていない新規なものである。
化合物(I)は、ポジ型レジスト組成物の基材成分として使用できる高分子化合物の製造用として好適に用いることができる。すなわち、化合物(I)は、重合性を有する化合物であり、高分子化合物(重合体、共重合体)のモノマーとして用いることができる。
化合物(I)をモノマーとして用いることにより、前記一般式(a0−1)で表される構成単位(a0)を含む本発明の高分子化合物(A1)を製造できる。
The compound (I) of the present invention described above is a novel compound that has not been known so far.
Compound (I) can be suitably used for the production of a polymer compound that can be used as a base component of a positive resist composition. That is, the compound (I) is a polymerizable compound and can be used as a monomer for a polymer compound (polymer, copolymer).
By using the compound (I) as a monomer, the polymer compound (A1) of the present invention containing the structural unit (a0) represented by the general formula (a0-1) can be produced.

≪第一の製造方法≫
第一の製造方法は、前記一般式(I−1)で表される化合物(以下、化合物(I−1)という。)と、前記一般式(I−2)で表される化合物(以下、化合物(I−2)という。)とを反応させて前記一般式(I−3)で表される化合物(以下、化合物(I−3)という。)を得る工程(以下、第1工程という。)、および
化合物(I−3)と、下記一般式(I−4)で表される化合物(以下、化合物(I−4)という。)とを反応させて化合物(I)を得る工程(以下、第2工程という。)、を含む。
≪First manufacturing method≫
The first production method includes a compound represented by the general formula (I-1) (hereinafter referred to as compound (I-1)) and a compound represented by the general formula (I-2) (hereinafter referred to as “compound”). Compound (I-2)) is reacted to obtain a compound represented by the general formula (I-3) (hereinafter referred to as Compound (I-3)) (hereinafter referred to as the first step). ), And a compound (I-3) and a compound represented by the following general formula (I-4) (hereinafter referred to as compound (I-4)) to obtain compound (I) (hereinafter referred to as “compound”) , Referred to as the second step).

式(I−1)〜(I−4)中のR、A、B、Rは、それぞれ、前記一般式(I)中のR、A、B、Rと同じである。
10およびX12はそれぞれ独立して水酸基またはハロゲン原子であって、X10およびX12のいずれか一方が水酸基であり、他方がハロゲン原子であり、X11はハロゲン原子である。該ハロゲン原子としては、臭素原子、塩素原子、ヨウ素原子、フッ素原子等が挙げられる。
10またはX12のハロゲン原子としては、反応性に優れることから、塩素原子、臭素原子が好ましい。
11としては、反応性に優れることから、臭素原子または塩素原子が好ましく、臭素原子が特に好ましい。
R 1, A, B, R 2 in the formula (I-1) ~ (I -4) , respectively, R 1, A in the general formula (I), B, is the same as R 2.
X 10 and X 12 are each independently a hydroxyl group or a halogen atom, and one of X 10 and X 12 is a hydroxyl group, the other is a halogen atom, and X 11 is a halogen atom. Examples of the halogen atom include a bromine atom, a chlorine atom, an iodine atom, and a fluorine atom.
The halogen atom for X 10 or X 12 is preferably a chlorine atom or a bromine atom because of excellent reactivity.
X 11 is preferably a bromine atom or a chlorine atom and particularly preferably a bromine atom because of excellent reactivity.

「第1工程」
化合物(I−1)と化合物(I−2)とは、公知の方法により反応させることができる。たとえば、反応溶媒中、塩基の存在下で、化合物(I−1)および化合物(I−2)を接触させる方法が挙げられる。該方法は、たとえば、塩基の存在下、化合物(I−1)が反応溶媒に溶解した溶液に、化合物(I−2)を添加することにより実施できる。

化合物(I−1)、化合物(I−2)としては、市販のものを用いてもよく、合成してもよい。
化合物(I―1)は、X10が水酸基の場合は2価アルコールであり、X10がハロゲン原子の場合はハロゲン化アルコールである。化合物(I−1)としては2価アルコールまたはハロゲン化アルコールであれば特に限定されない。2価アルコールの具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオールなどが挙げられる。ハロゲン化アルコールの具体例としては、2−ブロモ−1−エタノール、3−クロロ−1−プロパノール、4−クロロ−1−ブタノール、5−クロロ−1−ペンタノールなどが挙げられる。
化合物(I−2)としては、2−メチル−2−アダマンチルオキシカルボニルメチルクロライド、2−エチル−2−アダマンチルオキシカルボニルメチルクロライド、1−メチル−1−シクロヘキシルオキシカルボニルメチルクロライド、1−エチル−1−シクロヘキシルオキシカルボニルメチルクロライド、1−メチル−1−シクロペンチルオキシカルボニルメチルクロライド、1−エチル−1−シクロペンチルオキシカルボニルメチルクロライドなどが挙げられる。
反応溶媒としては、原料である化合物(I−1)および化合物(I−2)を溶解できるものであればよく、具体的には、テトラヒドロフラン(THF)、アセトン、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド(DMSO)、アセトニトリル等が挙げられる。
塩基としては、たとえば水素化ナトリウム、KCO等の無機塩基;トリエチルアミン、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、ピリジン等の有機塩基等が挙げられる。第1工程においては、特に、水素化ナトリウムが好ましく用いられる。
化合物(I−2)の添加量は、化合物(I−1)に対し、およそ1〜100モル倍量が好ましく、1〜50モル倍量がより好ましい。

反応温度は、0〜50℃が好ましく、5〜40℃がより好ましく、室温での反応が最も好ましい。
反応時間は、化合物(I−1)および化合物(I−2)の反応性や反応温度等によっても異なるが、通常、1〜24時間が好ましく、3〜12時間がより好ましい。
"First step"
Compound (I-1) and compound (I-2) can be reacted by a known method. For example, the method of making compound (I-1) and compound (I-2) contact in reaction solvent in presence of a base is mentioned. This method can be carried out, for example, by adding compound (I-2) to a solution in which compound (I-1) is dissolved in a reaction solvent in the presence of a base.

As compound (I-1) and compound (I-2), commercially available compounds may be used or synthesized.
Compound (I-1) is a dihydric alcohol when X 10 is a hydroxyl group, and is a halogenated alcohol when X 10 is a halogen atom. Compound (I-1) is not particularly limited as long as it is a dihydric alcohol or a halogenated alcohol. Specific examples of the dihydric alcohol include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol and the like. Specific examples of the halogenated alcohol include 2-bromo-1-ethanol, 3-chloro-1-propanol, 4-chloro-1-butanol, and 5-chloro-1-pentanol.
Examples of the compound (I-2) include 2-methyl-2-adamantyloxycarbonylmethyl chloride, 2-ethyl-2-adamantyloxycarbonylmethyl chloride, 1-methyl-1-cyclohexyloxycarbonylmethyl chloride, 1-ethyl-1 -Cyclohexyloxycarbonylmethyl chloride, 1-methyl-1-cyclopentyloxycarbonylmethyl chloride, 1-ethyl-1-cyclopentyloxycarbonylmethyl chloride and the like.
Any reaction solvent may be used as long as it can dissolve the starting compounds (I-1) and (I-2). Specifically, tetrahydrofuran (THF), acetone, dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide , Dimethyl sulfoxide (DMSO), acetonitrile and the like.
Examples of the base include inorganic bases such as sodium hydride and K 2 CO 3 ; organic bases such as triethylamine, 4-dimethylaminopyridine (DMAP) and pyridine. In the first step, sodium hydride is particularly preferably used.
The amount of compound (I-2) added is preferably about 1 to 100 moles, more preferably 1 to 50 moles, with respect to compound (I-1).

0-50 degreeC of reaction temperature is preferable, 5-40 degreeC is more preferable, and reaction at room temperature is the most preferable.
The reaction time varies depending on the reactivity and reaction temperature of the compound (I-1) and the compound (I-2), but usually 1 to 24 hours are preferable, and 3 to 12 hours are more preferable.

反応終了後、反応液は、そのまま次の工程に用いてもよく、反応液中の化合物(I−3)を単離、精製してもよい。単離、精製には、従来公知の方法が利用でき、たとえば濃縮、溶媒抽出、結晶化、再結晶、クロマトグラフィー等をいずれか単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。   After completion of the reaction, the reaction solution may be used in the next step as it is, or the compound (I-3) in the reaction solution may be isolated and purified. For isolation and purification, conventionally known methods can be used. For example, concentration, solvent extraction, crystallization, recrystallization, chromatography and the like can be used alone or in combination of two or more.

「第2工程」
化合物(I−3)と化合物(I−4)とを反応させる方法としては、特に限定されないが、たとえば、第1工程で得られた化合物(I−3)が溶解した溶液に、塩基の存在下で、化合物(I−4)を添加する方法が挙げられる。
化合物(I−3)が溶解した溶液としては、第1工程で得られた反応液をそのまま用いてもよく、該反応液から単離、精製した化合物(I−3)を反応溶媒に溶解した溶液を用いてもよい。
反応溶媒としては、原料である化合物(I−3)を溶解できるものであればよく、たとえば第1工程で挙げた反応溶媒と同様のものが挙げられる。
塩基としては、第1工程で挙げた塩基と同様のものが挙げられる。第1工程においては、特に、トリエチルアミンが好ましく用いられる。
化合物(I−4)としては、化合物(I−1)として2価アルコールを用いる場合は、X12がハロゲン原子である化合物を用い、化合物(I−1)としてハロゲン化アルコールを用いる場合はX12が水酸基である化合物を使用する。
化合物(I−4)の添加量は、化合物(I−3)に対し、およそ1〜2モル倍量が好ましく、1〜1.5モル倍がより好ましい。
反応温度は、0〜50℃が好ましく、5〜40℃がより好ましく、室温での反応が最も好ましい。
反応時間は、化合物(I−3)および(I−4)の反応性や反応温度等によっても異なるが、通常、1〜24時間が好ましく、3〜12時間がより好ましい。
"Second step"
The method for reacting compound (I-3) with compound (I-4) is not particularly limited. For example, the presence of a base in the solution in which compound (I-3) obtained in the first step is dissolved. Below, the method of adding a compound (I-4) is mentioned.
As the solution in which the compound (I-3) is dissolved, the reaction solution obtained in the first step may be used as it is, and the compound (I-3) isolated and purified from the reaction solution is dissolved in the reaction solvent. A solution may be used.
Any reaction solvent may be used as long as it can dissolve the starting compound (I-3). Examples thereof include the same reaction solvents as those mentioned in the first step.
Examples of the base include the same bases as those mentioned in the first step. In the first step, triethylamine is particularly preferably used.
As compound (I-4), when dihydric alcohol is used as compound (I-1), a compound wherein X 12 is a halogen atom is used, and when halogenated alcohol is used as compound (I-1), X is used. A compound in which 12 is a hydroxyl group is used.
The amount of compound (I-4) added is preferably about 1 to 2 moles, more preferably 1 to 1.5 moles, relative to compound (I-3).
0-50 degreeC of reaction temperature is preferable, 5-40 degreeC is more preferable, and reaction at room temperature is the most preferable.
The reaction time varies depending on the reactivity of the compounds (I-3) and (I-4), the reaction temperature, and the like, but usually 1 to 24 hours are preferable, and 3 to 12 hours are more preferable.

反応終了後、反応液中の化合物(I)を単離、精製してもよい。単離、精製には、従来公知の方法が利用でき、たとえば濃縮、溶媒抽出、結晶化、再結晶、クロマトグラフィー等をいずれか単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。   After completion of the reaction, the compound (I) in the reaction solution may be isolated and purified. For isolation and purification, conventionally known methods can be used. For example, concentration, solvent extraction, crystallization, recrystallization, chromatography and the like can be used alone or in combination of two or more.

上記工程で得られる化合物の構造は、H−核磁気共鳴(NMR)スペクトル法、13C−NMRスペクトル法、19F−NMRスペクトル法、赤外線吸収(IR)スペクトル法、質量分析(MS)法、元素分析法、X線結晶回折法等の一般的な有機分析法により確認できる。 The structure of the compound obtained in the above step is as follows: 1 H-nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum method, 13 C-NMR spectrum method, 19 F-NMR spectrum method, infrared absorption (IR) spectrum method, mass spectrometry (MS) method. It can be confirmed by general organic analysis methods such as elemental analysis and X-ray crystal diffraction.

≪第二の製造方法≫
第二の製造方法は、前記一般式(I−5)で表される化合物(以下、化合物(I−5)という。)と、化合物(I−2)とを反応させて化合物(I)を得る工程(以下、第1’工程という。)を含む。
≪Second manufacturing method≫
The second production method comprises reacting a compound represented by the general formula (I-5) (hereinafter referred to as compound (I-5)) with compound (I-2) to give compound (I). A step of obtaining (hereinafter referred to as a first 'step).

式(I−5)、(I−2)中のR、A、B、Rは、それぞれ、前記一般式(I)中のR、A、B、Rと同じである。
11はそれぞれ独立にハロゲン原子である。該ハロゲン原子としては、臭素原子、塩素原子、ヨウ素原子、フッ素原子等が挙げられる。
11としては、反応性に優れることから、臭素原子または塩素原子が好ましく、臭素原子が特に好ましい。
Formula (I-5), (I -2) in R 1, A, B, R 2 are each, R 1, A in the general formula (I), B, is the same as R 2.
X 11 is independently a halogen atom. Examples of the halogen atom include a bromine atom, a chlorine atom, an iodine atom, and a fluorine atom.
X 11 is preferably a bromine atom or a chlorine atom and particularly preferably a bromine atom because of excellent reactivity.

「第1’工程」
化合物(I−5)と化合物(I−2)とは、公知の方法により反応させることができる。たとえば、反応溶媒中、塩基の存在下で、化合物(I−5)および化合物(I−2)を接触させる方法が挙げられる。該方法は、たとえば、塩基の存在下、化合物(I−5)が反応溶媒に溶解した溶液に、化合物(I−2)を添加することにより実施できる。

化合物(I−5)、化合物(I−2)としては、市販のものを用いてもよく、合成してもよい。たとえば化合物(I−5)の具体例としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
反応溶媒としては、原料である化合物(I−5)および化合物(I−2)を溶解できるものであればよく、具体的には、テトラヒドロフラン(THF)、アセトン、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド(DMSO)、アセトニトリル等が挙げられる。
塩基としては、たとえば水素化ナトリウム、KCO、CsCO等の無機塩基;トリエチルアミン、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、ピリジン等の有機塩基等が挙げられる。第1工程においては、特に、水素化ナトリウムが好ましく用いられる。
化合物(I−2)の添加量は、化合物(I−5)に対し、およそ1〜2モル倍量が好ましく、1〜1.5モル倍がより好ましい。
反応温度は、0〜50℃が好ましく、5〜40℃がより好ましく、室温での反応が最も好ましい。
反応時間は、化合物(I−5)および化合物(I−2)の反応性や反応温度等によっても異なるが、通常、1〜24時間が好ましく、3〜12時間がより好ましい。
"First step"
Compound (I-5) and compound (I-2) can be reacted by a known method. For example, the method of making compound (I-5) and compound (I-2) contact in reaction solvent in presence of a base is mentioned. This method can be carried out, for example, by adding compound (I-2) to a solution in which compound (I-5) is dissolved in a reaction solvent in the presence of a base.

As compound (I-5) and compound (I-2), commercially available compounds may be used or synthesized. For example, specific examples of the compound (I-5) include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate and the like.
Any reaction solvent may be used as long as it can dissolve the starting compounds (I-5) and (I-2). Specifically, tetrahydrofuran (THF), acetone, dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide , Dimethyl sulfoxide (DMSO), acetonitrile and the like.
Examples of the base include inorganic bases such as sodium hydride, K 2 CO 3 and Cs 2 CO 3 ; organic bases such as triethylamine, 4-dimethylaminopyridine (DMAP) and pyridine. In the first step, sodium hydride is particularly preferably used.
The amount of compound (I-2) added is preferably about 1 to 2 moles, more preferably 1 to 1.5 moles, relative to compound (I-5).
0-50 degreeC of reaction temperature is preferable, 5-40 degreeC is more preferable, and reaction at room temperature is the most preferable.
The reaction time varies depending on the reactivity of the compound (I-5) and compound (I-2), the reaction temperature, and the like, but usually 1 to 24 hours is preferable and 3 to 12 hours is more preferable.

反応終了後、反応液中の化合物(I)を単離、精製してもよい。単離、精製には、従来公知の方法が利用でき、たとえば濃縮、溶媒抽出、結晶化、再結晶、クロマトグラフィー等をいずれか単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。   After completion of the reaction, the compound (I) in the reaction solution may be isolated and purified. For isolation and purification, conventionally known methods can be used. For example, concentration, solvent extraction, crystallization, recrystallization, chromatography and the like can be used alone or in combination of two or more.

上記工程で得られる化合物の構造は、H−NMRスペクトル法、13C−NMRスペクトル法、19F−NMRスペクトル法、赤外線吸収(IR)スペクトル法、質量分析(MS)法、元素分析法、X線結晶回折法等の一般的な有機分析法により確認できる。 The structure of the compound obtained in the above step is as follows: 1 H-NMR spectrum method, 13 C-NMR spectrum method, 19 F-NMR spectrum method, infrared absorption (IR) spectrum method, mass spectrometry (MS) method, elemental analysis method, It can be confirmed by a general organic analysis method such as an X-ray crystal diffraction method.

≪化合物(II)≫
化合物(II)は、前記一般式(II)で表される。
式(II)中のX10、A’、B’、R’は、それぞれ、前記一般式(I)中のX10、A、B、Rと同じである。
化合物(II)は、前記化合物(I−3)と同様にして製造できる。すなわち、前記第一の製造方法における第1工程と同様の工程により製造できる。
化合物(II)は、上述した第一の製造方法において、化合物(I−3)として利用できる。
≪Compound (II) ≫
Compound (II) is represented by the general formula (II).
Formula (II) X 10, A in ', B', R 2 'are each, X 10, A in the general formula (I), B, is the same as R 2.
Compound (II) can be produced in the same manner as Compound (I-3). That is, it can be manufactured by the same process as the first process in the first manufacturing method.
Compound (II) can be used as compound (I-3) in the first production method described above.

≪高分子化合物(A1)≫
高分子化合物(A1)は、前記一般式(a0−1)で表される構成単位(a0)を有する。
一般式(a0−1)中のR、A、B、Rは、それぞれ、前記一般式(I)中のR、A、B、Rと同じである。
構成単位(a0−1)としては、特に、下記一般式(a0−1−1)で表される構成単位が好ましい。
≪Polymer compound (A1) ≫
The polymer compound (A1) has a structural unit (a0) represented by the general formula (a0-1).
R 1, A, B, R 2 in the general formula (a0-1), respectively, R 1, A in the general formula (I), B, is the same as R 2.
As the structural unit (a0-1), a structural unit represented by general formula (a0-1-1) shown below is particularly desirable.

Figure 2009057534
Figure 2009057534

式(a0−1−1)中のR、a、R10、R14は、それぞれ、前記一般式(I’)中のR、a、R10、R14と同じである。 R 1, a, R 10, R 14 in the formula (a0-1-1), respectively, R 1, a in the general formula (I '), the same as R 10, R 14.

高分子化合物(A1)に含まれる構成単位(a0)は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。   The structural unit (a0) contained in the polymer compound (A1) may be one type or two or more types.

高分子化合物(A1)は、構成単位(a0)のみからなる重合体であってもよく、さらに他の構成単位を含む共重合体であってもよい。
高分子化合物(A1)中、構成単位(a0)の割合は、当該構成単位(a0)と、後述する構成単位(a1)との合計の割合(構成単位(a1)を有さない場合は構成単位(a0)の割合)が、高分子化合物(A1)を構成する全構成単位に対し、10〜80モル%となる量が好ましく、20〜70モル%となる量がより好ましく、25〜50モル%となる量が最も好ましい。下限値以上とすることによって、レジスト組成物とした際に容易にパターンを得ることができ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。
特に、当該高分子化合物(A1)を含有するポジ型レジスト組成物の解像性、ラインエッジラフネス等のリソグラフィー特性が向上することから、構成単位(a0)の割合が、高分子化合物(A1)を構成する全構成単位に対し、10モル%以上であることが好ましく、20モル%以上がより好ましい。
The polymer compound (A1) may be a polymer composed only of the structural unit (a0), or may be a copolymer containing another structural unit.
In the polymer compound (A1), the proportion of the structural unit (a0) is the total proportion of the structural unit (a0) and the structural unit (a1) described later (in the case where the structural unit (a1) is not included). The amount of the unit (a0)) is preferably from 10 to 80 mol%, more preferably from 20 to 70 mol%, more preferably from 25 to 50, based on all the structural units constituting the polymer compound (A1). Most preferred is an amount of mol%. By setting it to the lower limit value or more, a pattern can be easily obtained when the resist composition is used, and by setting it to the upper limit value or less, it is possible to balance with other structural units.
In particular, since the lithography properties such as resolution and line edge roughness of the positive resist composition containing the polymer compound (A1) are improved, the proportion of the structural unit (a0) is such that the polymer compound (A1) It is preferable that it is 10 mol% or more with respect to all the structural units which comprise (20 mol% or more).

本発明の高分子化合物(A1)が、構成単位(a0)以外の他の構成単位を含む共重合体である場合、構成単位(a0)以外の他の構成単位としては、特に限定されず、これまで、化学増幅型レジスト用のベース樹脂に用いられている任意の構成単位であってよい。好ましい構成単位として、具体的には、以下の構成単位(a1)〜(a3)等のアクリル酸エステルから誘導される構成単位等が挙げられる。
これらのうち、高分子化合物(A1)は、構成単位(a0)に加えて、さらに、構成単位(a2)を有することが好ましい。
また、高分子化合物(A1)は、構成単位(a0)に加えて、または構成単位(a0)および構成単位(a2)に加えて、さらに、構成単位(a3)を有することが好ましい。
ここで、本明細書および特許請求の範囲において、「アクリル酸エステルから誘導される構成単位」とは、アクリル酸エステルのエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「アクリル酸エステル」は、α位の炭素原子に水素原子が結合しているアクリル酸エステルのほか、α位の炭素原子に置換基(水素原子以外の原子または基)が結合しているものも含む概念とする。置換基としては、低級アルキル基、ハロゲン化低級アルキル基等が挙げられる。なお、アクリル酸エステルから誘導される構成単位のα位(α位の炭素原子)とは、特に断りがない限り、カルボニル基が結合している炭素原子のことである。
アクリル酸エステルにおいて、α位の置換基としての低級アルキル基、ハロゲン化低級アルキル基としては、前記Rの低級アルキル基、ハロゲン化低級アルキル基と同様のものが挙げられる。
アクリル酸エステルのα位に結合しているのは、水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であることが好ましく、水素原子、低級アルキル基またはフッ素化低級アルキル基であることがより好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子またはメチル基であることが最も好ましい。
When the polymer compound (A1) of the present invention is a copolymer containing a structural unit other than the structural unit (a0), the structural unit other than the structural unit (a0) is not particularly limited, Until now, it may be an arbitrary structural unit used for the base resin for chemically amplified resist. Specific examples of preferable structural units include structural units derived from acrylate esters such as the following structural units (a1) to (a3).
Of these, the polymer compound (A1) preferably further has a structural unit (a2) in addition to the structural unit (a0).
The polymer compound (A1) preferably further has a structural unit (a3) in addition to the structural unit (a0) or in addition to the structural unit (a0) and the structural unit (a2).
Here, in the present specification and claims, the “structural unit derived from an acrylate ester” means a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of an acrylate ester.
“Acrylic acid esters” include not only acrylic acid esters in which a hydrogen atom is bonded to the α-position carbon atom, but also those in which a substituent (an atom or group other than a hydrogen atom) is bonded to the α-position carbon atom. Include concepts. Examples of the substituent include a lower alkyl group and a halogenated lower alkyl group. The α-position (α-position carbon atom) of a structural unit derived from an acrylate ester is a carbon atom to which a carbonyl group is bonded unless otherwise specified.
In the acrylate ester, examples of the lower alkyl group and halogenated lower alkyl group as a substituent at the α-position include the same as the lower alkyl group and halogenated lower alkyl group of R 1 .
The α-position of the acrylate ester is preferably a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, more preferably a hydrogen atom, a lower alkyl group or a fluorinated lower alkyl group. From the viewpoint of industrial availability, a hydrogen atom or a methyl group is most preferable.

<構成単位(a2)>
構成単位(a2)は、ラクトン含有環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位である。
ここで、ラクトン含有環式基とは、−O−C(O)−構造を含むひとつの環(ラクトン環)を含有する環式基を示す。ラクトン環をひとつの目の環として数え、ラクトン環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。
構成単位(a2)のラクトン環式基は、高分子化合物(A1)をレジスト膜の形成に用いた場合に、レジスト膜の基板への密着性を高めたり、水を含有する現像液との親和性を高めたりするうえで有効なものである。
<Structural unit (a2)>
The structural unit (a2) is a structural unit derived from an acrylate ester containing a lactone-containing cyclic group.
Here, the lactone-containing cyclic group refers to a cyclic group containing one ring (lactone ring) containing an —O—C (O) — structure. The lactone ring is counted as the first ring, and when it is only the lactone ring, it is called a monocyclic group, and when it has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of the structure.
The lactone cyclic group of the structural unit (a2) has an affinity for a developer containing water or a polymer compound (A1) when the polymer compound (A1) is used for forming a resist film. It is effective in enhancing the sex.

構成単位(a2)としては、特に限定されることなく任意のものが使用可能である。
具体的には、ラクトン含有単環式基としては、γ−ブチロラクトンから水素原子1つを除いた基が挙げられる。また、ラクトン含有多環式基としては、ラクトン環を有するビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンから水素原子一つを除いた基が挙げられる。
構成単位(a2)の例として、より具体的には、下記一般式(a2−1)〜(a2−5)で表される構成単位が挙げられる。
As the structural unit (a2), any unit can be used without any particular limitation.
Specifically, examples of the lactone-containing monocyclic group include groups in which one hydrogen atom has been removed from γ-butyrolactone. Examples of the lactone-containing polycyclic group include groups in which one hydrogen atom has been removed from a bicycloalkane, tricycloalkane, or tetracycloalkane having a lactone ring.
More specifically, examples of the structural unit (a2) include structural units represented by general formulas (a2-1) to (a2-5) shown below.

Figure 2009057534
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であり、R’は水素原子、低級アルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基または−COOR”であり、前記R”は水素原子、または炭素数1〜15の直鎖状、分岐鎖状もしくは環状のアルキルキル基であり、mは0または1の整数であり、A”は炭素数1〜5のアルキレン基または酸素原子である。]
Figure 2009057534
[Wherein, R is a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, R ′ is a hydrogen atom, a lower alkyl group, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or —COOR ″, and the above R ″ is A hydrogen atom, or a linear, branched or cyclic alkylalkyl group having 1 to 15 carbon atoms, m is an integer of 0 or 1, and A ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or an oxygen atom. is there.]

一般式(a2−1)〜(a2−5)におけるRは前記構成単位(a0)におけるRと同様である。
R’の低級アルキル基としては、前記Rの低級アルキル基と同じである。
R”が直鎖状または分岐鎖状のアルキル基の場合は炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜5であることがさらに好ましい。
R”が環状のアルキル基の場合は炭素数3〜15であることが好ましく、炭素数4〜12であることがさらに好ましく、炭素数5〜10が最も好ましい。具体的にはフッ素原子またはフッ素化アルキル基で置換されていてもよいし、されていなくてもよいモノシクロアルカン、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
A”の炭素数1〜5のアルキレン基として、具体的には、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基等が挙げられる。
一般式(a2−1)〜(a2−5)中、R’は、工業上入手が容易であること等を考慮すると、水素原子が好ましい。
式(a2−1)中、γ−ブチロラクトン環に対する酸素原子(−O−)の結合位置は、特に限定されないが、α位またはβ位が好ましい。
以下に、前記一般式(a2−1)〜(a2−5)の具体的な構成単位を例示する。
R in the general formulas (a2-1) to (a2-5) is the same as R 1 in the structural unit (a0).
The lower alkyl group for R ′ is the same as the lower alkyl group for R 1 .
When R ″ is a linear or branched alkyl group, it preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 5 carbon atoms.
When R ″ is a cyclic alkyl group, it preferably has 3 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms, and most preferably 5 to 10 carbon atoms. Specifically, a fluorine atom or fluorine atom A group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane such as monocycloalkane, bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane, etc., which may or may not be substituted with an alkyl group. Specific examples include monocycloalkanes such as cyclopentane and cyclohexane, and groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Can be mentioned.
Specific examples of the alkylene group having 1 to 5 carbon atoms of A ″ include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, and an isopropylene group.
In general formulas (a2-1) to (a2-5), R ′ is preferably a hydrogen atom in view of industrial availability.
In formula (a2-1), the bonding position of the oxygen atom (—O—) with respect to the γ-butyrolactone ring is not particularly limited, but the α position or the β position is preferable.
Below, the specific structural unit of the said general formula (a2-1)-(a2-5) is illustrated.

Figure 2009057534
Figure 2009057534

Figure 2009057534
Figure 2009057534

Figure 2009057534
Figure 2009057534

Figure 2009057534
Figure 2009057534

Figure 2009057534
Figure 2009057534

構成単位(a2)としては、前記一般式(a2−1)〜(a2−5)で表される構成単位からなる群から選択される少なくとも1種が好ましく、一般式(a2−1)〜(a2−3)で表される構成単位からなる群から選択される少なくとも1種がより好ましい。なかでも、化学式(a2−1−1)、(a2−1−2)、(a2−1−3)、(a2−1−4)、(a2−2−1)、(a2−2−2)、(a2−3−1)、(a2−3−2)、(a2−3−9)及び(a2−3−10)で表される構成単位からなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。   As the structural unit (a2), at least one selected from the group consisting of structural units represented by the general formulas (a2-1) to (a2-5) is preferable, and the general formulas (a2-1) to ( At least one selected from the group consisting of structural units represented by a2-3) is more preferred. Among them, chemical formulas (a2-1-1), (a2-1-2), (a2-1-3), (a2-1-4), (a2-2-1), (a2-2-2) ), (A2-3-1), (a2-3-2), (a2-3-9) and (a2-3-10), and at least one selected from the group consisting of structural units represented by preferable.

構成単位(a2)としては、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
高分子化合物(A1)中、構成単位(a2)の割合は、高分子化合物(A1)を構成する全構成単位の合計に対して、5〜60モル%が好ましく、10〜55モル%がより好ましく、20〜55モル%がさらに好ましい。下限値以上とすることにより構成単位(a2)を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。
As the structural unit (a2), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
In the polymer compound (A1), the proportion of the structural unit (a2) is preferably from 5 to 60 mol%, more preferably from 10 to 55 mol%, based on the total of all the structural units constituting the polymer compound (A1). Preferably, 20 to 55 mol% is more preferable. By making it the lower limit value or more, the effect of containing the structural unit (a2) can be sufficiently obtained, and by making it the upper limit value or less, it is possible to balance with other structural units.

<構成単位(a3)>
構成単位(a3)は、極性基含有脂肪族炭化水素基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位である。
高分子化合物(A1)が構成単位(a3)を有することにより、高分子化合物(A1)の親水性が高まり、現像液との親和性が高まって、露光部でのアルカリ溶解性が向上し、解像性の向上に寄与する。
極性基としては、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基等が挙げられ、特に水酸基が好ましい。
脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜10の直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基(好ましくはアルキレン基)や、多環式の脂肪族炭化水素基(多環式基)が挙げられる。該多環式基としては、例えばArFエキシマレーザー用レジスト組成物用の樹脂において、多数提案されているものの中から適宜選択して用いることができる。該多環式基の炭素数は7〜30であることが好ましい。
その中でも、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、またはアルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基を含有する脂肪族多環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位がより好ましい。該多環式基としては、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどから2個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから2個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。これらの多環式基の中でも、アダマンタンから2個以上の水素原子を除いた基、ノルボルナンから2個以上の水素原子を除いた基、テトラシクロドデカンから2個以上の水素原子を除いた基が工業上好ましい。
<Structural unit (a3)>
The structural unit (a3) is a structural unit derived from an acrylate ester containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group.
When the polymer compound (A1) has the structural unit (a3), the hydrophilicity of the polymer compound (A1) is increased, the affinity with the developer is increased, and the alkali solubility in the exposed area is improved. Contributes to improved resolution.
Examples of the polar group include a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, and a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of an alkyl group is substituted with a fluorine atom. A hydroxyl group is particularly preferable.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (preferably an alkylene group) and a polycyclic aliphatic hydrocarbon group (polycyclic group). It is done. As the polycyclic group, for example, a resin for a resist composition for ArF excimer laser can be appropriately selected from among many proposed ones. The polycyclic group preferably has 7 to 30 carbon atoms.
Among them, a structural unit derived from an acrylate ester containing an aliphatic polycyclic group containing a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, or an alkyl group is substituted with a fluorine atom Is more preferable. Examples of the polycyclic group include groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane and the like. Specific examples include groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Among these polycyclic groups, there are groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from adamantane, groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from norbornane, and groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from tetracyclododecane. Industrially preferable.

構成単位(a3)としては、極性基含有脂肪族炭化水素基における炭化水素基が炭素数1〜10の直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基のときは、アクリル酸のヒドロキシエチルエステルから誘導される構成単位が好ましく、該炭化水素基が多環式基のときは、下記式(a3−1)で表される構成単位、(a3−2)で表される構成単位、(a3−3)で表される構成単位が好ましいものとして挙げられる。   The structural unit (a3) is derived from a hydroxyethyl ester of acrylic acid when the hydrocarbon group in the polar group-containing aliphatic hydrocarbon group is a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. When the hydrocarbon group is a polycyclic group, a structural unit represented by the following formula (a3-1), a structural unit represented by (a3-2), (a3-3) ) Is preferable.

Figure 2009057534
(式中、Rは前記に同じであり、jは1〜3の整数であり、kは1〜3の整数であり、t’は1〜3の整数であり、lは1〜5の整数であり、sは1〜3の整数である。)
Figure 2009057534
(Wherein R is the same as above, j is an integer of 1 to 3, k is an integer of 1 to 3, t ′ is an integer of 1 to 3, and l is an integer of 1 to 5) And s is an integer of 1 to 3.)

式(a3−1)中、jは1又は2であることが好ましく、1であることがさらに好ましい。jが2の場合は、水酸基がアダマンチル基の3位と5位に結合しているものが好ましい。jが1の場合は、水酸基がアダマンチル基の3位に結合しているものが好ましい。
jは1であることが好ましく、特に水酸基がアダマンチル基の3位に結合しているものが好ましい。
式(a3−2)中、kは1であることが好ましい。シアノ基はノルボルニル基の5位または6位に結合していることが好ましい。
式(a3−3)中、t’は1であることが好ましい。lは1であることが好ましい。sは1であることが好ましい。これらはアクリル酸のカルボキシ基の末端に2−ノルボルニル基または3−ノルボルニル基が結合していることが好ましい。フッ素化アルキルアルコールはノルボルニル基の5又は6位に結合していることが好ましい。
In formula (a3-1), j is preferably 1 or 2, and more preferably 1. When j is 2, it is preferable that the hydroxyl group is bonded to the 3rd and 5th positions of the adamantyl group. When j is 1, it is preferable that the hydroxyl group is bonded to the 3-position of the adamantyl group.
j is preferably 1, and a hydroxyl group bonded to the 3-position of the adamantyl group is particularly preferred.
In formula (a3-2), k is preferably 1. The cyano group is preferably bonded to the 5th or 6th position of the norbornyl group.
In formula (a3-3), t ′ is preferably 1. l is preferably 1. s is preferably 1. These preferably have a 2-norbornyl group or a 3-norbornyl group bonded to the terminal of the carboxy group of acrylic acid. The fluorinated alkyl alcohol is preferably bonded to the 5th or 6th position of the norbornyl group.

構成単位(a3)としては、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
高分子化合物(A1)中、構成単位(a3)の割合は、高分子化合物(A1)を構成する全構成単位に対し、5〜50モル%が好ましく、5〜40モル%がより好ましく、5〜35モル%がさらに好ましい。下限値以上とすることにより構成単位(a3)を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。
As the structural unit (a3), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
In the polymer compound (A1), the proportion of the structural unit (a3) is preferably 5 to 50 mol%, more preferably 5 to 40 mol%, based on all structural units constituting the polymer compound (A1). More preferred is ~ 35 mol%. By setting it to the lower limit value or more, the effect of containing the structural unit (a3) is sufficiently obtained, and by setting the upper limit value or less, it is possible to balance with other structural units.

<構成単位(a1)>
高分子化合物(A1)は、本発明の効果を損なわない範囲で、前記構成単位(a0)に該当しない、酸解離性溶解抑制基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a1)を有していてもよい。
構成単位(a1)における酸解離性溶解抑制基としては、前記Rの酸解離性溶解抑制基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
<Structural unit (a1)>
The polymer compound (A1) has a structural unit (a1) derived from an acrylate ester containing an acid dissociable, dissolution inhibiting group that does not fall under the structural unit (a0) as long as the effects of the present invention are not impaired. You may do it.
Examples of the acid dissociable, dissolution inhibiting group in the structural unit (a1) include the same groups as those exemplified as the acid dissociable, dissolution inhibiting group for R 2 .

構成単位(a1)としては、下記一般式(a1−0−1)で表される構成単位および下記一般式(a1−0−2)で表される構成単位からなる群から選ばれる1種以上が好ましい。   As the structural unit (a1), one or more selected from the group consisting of structural units represented by the following general formula (a1-0-1) and structural units represented by the following general formula (a1-0-2): Is preferred.

Figure 2009057534
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基を示し;Xは酸解離性溶解抑制基を示す。]
Figure 2009057534
[Wherein, R represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group; and X 1 represents an acid dissociable, dissolution inhibiting group. ]

Figure 2009057534
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基を示し;Xは酸解離性溶解抑制基を示し;Yはアルキレン基または脂肪族環式基を示す。]
Figure 2009057534
[Wherein, R represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group; X 2 represents an acid dissociable, dissolution inhibiting group; Y 2 represents an alkylene group or an aliphatic cyclic group. ]

一般式(a1−0−1)において、Rの低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基は、上記アクリル酸エステルのα位に結合していてよい低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基と同様である。
は、酸解離性溶解抑制基であれば特に限定されることはなく、例えば上述した第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基、アセタール型酸解離性溶解抑制基などを挙げることができ、第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基が好ましい。
In general formula (a1-0-1), the lower alkyl group or halogenated lower alkyl group for R is the same as the lower alkyl group or halogenated lower alkyl group that may be bonded to the α-position of the acrylate ester. .
X 1 is not particularly limited as long as it is an acid dissociable, dissolution inhibiting group, and examples thereof include the above-described tertiary alkyl ester type acid dissociable, dissolution inhibiting group and acetal type acid dissociable, dissolution inhibiting group. And tertiary alkyl ester type acid dissociable, dissolution inhibiting groups are preferred.

一般式(a1−0−2)において、Rは上記と同様である。
は、式(a1−0−1)中のXと同様である。
は、好ましくは炭素数1〜10のアルキレン基、又は2価の脂肪族環式基であり、該脂肪族環式基としては、水素原子が2個以上除かれた基が用いられること以外は前記「脂肪族環式基」の説明と同様のものを用いることができる。
が炭素数1〜10のアルキレン基である場合、炭素数1〜6であることが更に好ましく、炭素数1〜4であることが特に好ましく、炭素数1〜3であることが最も好ましい。
が2価の脂肪族環式基である場合、シクロペンタン、シクロヘキサン、ノルボルナン、イソボルナン、アダマンタン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンから水素原子が二個以上除かれた基であることが特に好ましい。
In general formula (a1-0-2), R is the same as defined above.
X 2 is the same as X 1 in formula (a1-0-1).
Y 2 is preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or a divalent aliphatic cyclic group, and a group in which two or more hydrogen atoms are removed is used as the aliphatic cyclic group. Except for the above, the same “aliphatic cyclic group” as described above can be used.
When Y 2 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, it is more preferably 1 to 6 carbon atoms, particularly preferably 1 to 4 carbon atoms, and most preferably 1 to 3 carbon atoms. .
When Y 2 is a divalent aliphatic cyclic group, a group in which two or more hydrogen atoms have been removed from cyclopentane, cyclohexane, norbornane, isobornane, adamantane, tricyclodecane, or tetracyclododecane is particularly preferable. .

構成単位(a1)として、より具体的には、下記一般式(a1−1)〜(a1−4)で表される構成単位が挙げられる。   More specifically, examples of the structural unit (a1) include structural units represented by the following general formulas (a1-1) to (a1-4).

Figure 2009057534
[上記式中、X’は第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基を表し、Yは炭素数1〜5の低級アルキル基、または脂肪族環式基を表し;nは0〜3の整数を表し;Yは前記と同じであり;Rは前記と同じであり、R’、R’はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1〜5の低級アルキル基を表す。]
Figure 2009057534
[In the above formula, X ′ represents a tertiary alkyl ester type acid dissociable, dissolution inhibiting group, Y represents a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an aliphatic cyclic group; Y 2 is as defined above; R is as defined above; R 1 ′ and R 2 ′ each independently represent a hydrogen atom or a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. ]

式中、X’は前記Xにおいて例示した第3級アルキルエステル型酸解離性溶解抑制基と同様のものが挙げられる。
’、R’、n、Yとしては、それぞれ、上述の「アセタール型酸解離性溶解抑制基」の説明において挙げた一般式(p1)におけるR’、R’、n、Yと同様のものが挙げられる。
としては、上述の一般式(a1−0−2)におけるYと同様のものが挙げられる。
Wherein, X 'include those of the same tertiary alkyl ester-type acid dissociable, dissolution inhibiting groups as those described above for X 1.
R 1 ', R 2', n, as the Y, respectively, R 1 in the general formula listed in the description of "acetal-type acid dissociable, dissolution inhibiting group" described above (p1) ', R 2' , n, Y The same thing is mentioned.
The Y 2, the same groups as those described above for Y 2 in the general formula (a1-0-2).

以下に、上記一般式(a1−1)〜(a1−4)で表される構成単位の具体例を示す。   Specific examples of the structural units represented by the general formulas (a1-1) to (a1-4) are shown below.

Figure 2009057534
Figure 2009057534

Figure 2009057534
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Figure 2009057534
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Figure 2009057534
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Figure 2009057534
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Figure 2009057534
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上記の中でも、一般式(a1−1)で表される構成単位が好ましく、具体的には(a1−1−1)〜(a1−1−6)および(a1−1−35)〜(a1−1−41)なる群から選択される少なくとも1種を用いることがより好ましい。
さらに、構成単位(a1)としては、特に式(a1−1−1)〜式(a1−1−4)の構成単位を包括する下記一般式(a1−1−01)で表されるものや、式(a1−1−35)〜(a1−1−41)の構成単位を包括する下記一般式(a1−1−02)も好ましい。
Among the above, the structural unit represented by the general formula (a1-1) is preferable, and specifically, (a1-1-1) to (a1-1-6) and (a1-1-35) to (a1). It is more preferable to use at least one selected from the group -1-41).
Furthermore, as the structural unit (a1), in particular, those represented by the following general formula (a1-1-01) including the structural units of the formula (a1-1-1) to the formula (a1-1-4) The following general formula (a1-1-02) including the structural units of formulas (a1-1-35) to (a1-1-41) is also preferable.

Figure 2009057534
(式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基を示し、R11は低級アルキル基を示す。)
Figure 2009057534
(In the formula, R represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, and R 11 represents a lower alkyl group.)

Figure 2009057534
(式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基を示し、R12は低級アルキル基を示す。hは1〜3の整数を表す)
Figure 2009057534
(In the formula, R represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, R 12 represents a lower alkyl group, and h represents an integer of 1 to 3)

一般式(a1−1−01)において、Rについては上記と同様である。
11の低級アルキル基は、Rにおける低級アルキル基と同様であり、メチル基またはエチル基が好ましい。
一般式(a1−1−02)において、Rについては上記と同様である。
12の低級アルキル基はRにおける低級アルキル基と同様であり、メチル基又はエチル基が好ましく、エチル基が最も好ましい。
hは1または2が好ましく、2が最も好ましい。
In general formula (a1-1-01), R is the same as defined above.
The lower alkyl group for R 11 is the same as the lower alkyl group for R, and is preferably a methyl group or an ethyl group.
In general formula (a1-1-02), R is the same as defined above.
The lower alkyl group for R 12 is the same as the lower alkyl group for R, preferably a methyl group or an ethyl group, and most preferably an ethyl group.
h is preferably 1 or 2, and most preferably 2.

高分子化合物(A1)において、構成単位(a1)としては、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
高分子化合物(A1)中、構成単位(a1)の割合は、上述したように、構成単位(a0)と構成単位(a1)との合計の割合が、高分子化合物(A1)を構成する全構成単位に対し、10〜80モル%となる量が好ましく、20〜70モル%となる量がより好ましく、25〜50モル%となる量が最も好ましい。下限値以上とすることによって、レジスト組成物とした際に容易にパターンを得ることができ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。
In the polymer compound (A1), as the structural unit (a1), one type of structural unit may be used, or two or more types may be used in combination.
In the polymer compound (A1), as described above, the proportion of the structural unit (a1) is such that the total proportion of the structural unit (a0) and the structural unit (a1) constitutes the polymer compound (A1). The amount of 10 to 80 mol% is preferable with respect to the structural unit, the amount of 20 to 70 mol% is more preferable, and the amount of 25 to 50 mol% is most preferable. By setting it to the lower limit value or more, a pattern can be easily obtained when the resist composition is used, and by setting it to the upper limit value or less, it is possible to balance with other structural units.

<構成単位(a4)>
高分子化合物(A1)は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記構成単位(a1)〜(a3)以外の他の構成単位(a4)を含んでいてもよい。
構成単位(a4)は、上述の構成単位(a1)〜(a3)に分類されない他の構成単位であれば特に限定されるものではなく、ArFエキシマレーザー用、KrFエキシマレーザー用(好ましくはArFエキシマレーザー用)等のレジスト用樹脂に用いられるものとして従来から知られている多数のものが使用可能である。
構成単位(a4)としては、例えば酸非解離性の脂肪族多環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位などが好ましい。該多環式基は、例えば、前記の構成単位(a1)の場合に例示したものと同様のものを例示することができ、ArFエキシマレーザー用、KrFエキシマレーザー用(好ましくはArFエキシマレーザー用)等のレジスト組成物の樹脂成分に用いられるものとして従来から知られている多数のものが使用可能である。
特にトリシクロデカニル基、アダマンチル基、テトラシクロドデカニル基、イソボルニル基、ノルボルニル基から選ばれる少なくとも1種であると、工業上入手し易いなどの点で好ましい。これらの多環式基は、炭素数1〜5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を置換基として有していてもよい。
構成単位(a4)として、具体的には、下記一般式(a4−1)〜(a4−5)の構造のものを例示することができる。
<Structural unit (a4)>
The polymer compound (A1) may contain other structural units (a4) other than the structural units (a1) to (a3) as long as the effects of the present invention are not impaired.
The structural unit (a4) is not particularly limited as long as it is another structural unit not classified into the above structural units (a1) to (a3), and for ArF excimer laser, for KrF excimer laser (preferably ArF excimer) A number of hitherto known materials can be used for resist resins such as lasers.
As the structural unit (a4), for example, a structural unit derived from an acrylate ester containing a non-acid-dissociable aliphatic polycyclic group is preferable. Examples of the polycyclic group include those exemplified in the case of the structural unit (a1), and for ArF excimer laser and KrF excimer laser (preferably for ArF excimer laser). A number of hitherto known materials can be used as the resin component of the resist composition.
In particular, at least one selected from a tricyclodecanyl group, an adamantyl group, a tetracyclododecanyl group, an isobornyl group, and a norbornyl group is preferable in terms of industrial availability. These polycyclic groups may have a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms as a substituent.
Specific examples of the structural unit (a4) include those represented by the following general formulas (a4-1) to (a4-5).

Figure 2009057534
(式中、Rは前記と同じである。)
Figure 2009057534
(In the formula, R is as defined above.)

かかる構成単位(a4)を高分子化合物(A1)に含有させる場合、高分子化合物(A1)中の構成単位(a4)の割合は、高分子化合物(A1)を構成する全構成単位の合計に対して、1〜30モル%が好ましく、10〜20モル%がより好ましい。   When such a structural unit (a4) is contained in the polymer compound (A1), the proportion of the structural unit (a4) in the polymer compound (A1) is the sum of all the structural units constituting the polymer compound (A1). On the other hand, 1-30 mol% is preferable and 10-20 mol% is more preferable.

本発明において、高分子化合物(A1)は、構成単位(a0)、(a2)および(a3)を有する共重合体であることが好ましい。該共重合体としては、構成単位(a0)、(a2)および(a3)からなる共重合体、構成単位(a0)、(a2)、(a3)および(a4)からなる共重合体、構成単位(a0)、(a2)、(a3)および(a1)からなる共重合体等が挙げられる。
高分子化合物(A1)としては、特に、下記式(A1−11)に示す3種の構成単位を有する共重合体が好ましい。
In the present invention, the polymer compound (A1) is preferably a copolymer having the structural units (a0), (a2) and (a3). Examples of the copolymer include a copolymer comprising the structural units (a0), (a2) and (a3), a copolymer comprising the structural units (a0), (a2), (a3) and (a4), Examples thereof include a copolymer comprising units (a0), (a2), (a3) and (a1).
As the polymer compound (A1), a copolymer having three structural units represented by the following formula (A1-11) is particularly preferable.

Figure 2009057534
[式中、R、a、R10、R14は、それぞれ前記と同じである。]
Figure 2009057534
[Wherein R 1 , a, R 10 and R 14 are the same as defined above. ]

式(A1−11)中のR、a、R10、R14は、それぞれ、前記一般式(a0−1−1)中のR、a、R10、R14と同じである。
また、Rは、前記構成単位(a2)、(a3)等で挙げたRと同様であり、複数のRはそれぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
R 1, a, R 10, R 14 in the formula (A1-11), respectively, R 1, a in the general formula (a0-1-1), the same as R 10, R 14.
R is the same as R mentioned in the structural units (a2), (a3), etc., and the plurality of R may be the same or different.

高分子化合物(A1)は、化合物(I)、および必要に応じて他の構成単位を誘導するモノマーを、例えばアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)のようなラジカル重合開始剤を用いた公知のラジカル重合等によって重合させることによって得ることができる。
また、高分子化合物(A1)には、上記重合の際に、たとえばHS−CH−CH−CH−C(CF−OHのような連鎖移動剤を併用して用いることにより、末端に−C(CF−OH基を導入してもよい。このように、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基が導入された共重合体は、現像欠陥の低減やLER(ラインエッジラフネス:ライン側壁の不均一な凹凸)の低減に有効である。
The polymer compound (A1) is a known compound (I) and, if necessary, a monomer derived from another structural unit, for example, a radical polymerization initiator such as azobisisobutyronitrile (AIBN). It can be obtained by polymerizing by radical polymerization or the like.
Further, in the polymer compound (A1), a chain transfer agent such as HS—CH 2 —CH 2 —CH 2 —C (CF 3 ) 2 —OH is used in combination in the above polymerization. it may be introduced -C (CF 3) 2 -OH group at the terminal. As described above, a copolymer introduced with a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of the alkyl group is substituted with a fluorine atom reduces development defects and LER (line edge roughness: uneven unevenness of line side walls). It is effective in reducing

高分子化合物(A1)の質量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は、特に限定されるものではないが、2000〜50000が好ましく、3000〜30000がより好ましく、5000〜20000が最も好ましい。この範囲の上限よりも小さいと、レジストとして用いるのに充分なレジスト溶剤への溶解性があり、この範囲の下限よりも大きいと、耐ドライエッチング性やレジストパターン断面形状が良好である。
また分散度(Mw/Mn)は1.0〜5.0が好ましく、1.0〜3.0がより好ましく、1.2〜2.5が最も好ましい。なお、Mnは数平均分子量を示す。
Although the mass mean molecular weight (Mw) (polystyrene conversion reference | standard by gel permeation chromatography) of a high molecular compound (A1) is not specifically limited, 2000-50000 are preferable, 3000-30000 are more preferable, 5000- 20000 is most preferred. When it is smaller than the upper limit of this range, it has sufficient solubility in a resist solvent to be used as a resist. When it is larger than the lower limit of this range, dry etching resistance and resist pattern cross-sectional shape are good.
Further, the dispersity (Mw / Mn) is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 3.0, and most preferably 1.2 to 2.5. In addition, Mn shows a number average molecular weight.

上記本発明の高分子化合物(A1)は、従来知られていない新規なものである。
高分子化合物(A1)は、たとえば放射線の照射により酸を発生する酸発生剤成分(B)とともにポジ型レジスト組成物に配合された場合、露光(放射線の照射)により酸発生剤成分(B)から酸が発生すると、該酸の作用により、構成単位(a0)中のRと、該に結合した酸素原子との間の結合が切断され、Rが解離する。その結果、高分子化合物(A1)のアルカリ現像液に対する溶解性が増大する。
したがって、高分子化合物(A1)は、化学増幅型のポジ型レジスト組成物のベース樹脂として有用であり、下記本発明のポジ型レジスト組成物の基材成分(A)として好適に用いることができる。
The polymer compound (A1) of the present invention is a novel compound not conventionally known.
For example, when the polymer compound (A1) is blended in a positive resist composition together with an acid generator component (B) that generates an acid upon irradiation with radiation, the acid generator component (B) upon exposure (radiation irradiation). When an acid is generated from the acid, the action of the acid breaks the bond between R 2 in the structural unit (a0) and the oxygen atom bonded thereto, and R 2 is dissociated. As a result, the solubility of the polymer compound (A1) in the alkaline developer increases.
Accordingly, the polymer compound (A1) is useful as a base resin for a chemically amplified positive resist composition, and can be suitably used as a base component (A) for the positive resist composition of the present invention described below. .

≪ポジ型レジスト組成物≫
本発明のポジ型レジスト組成物は、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する基材成分(A)(以下、(A)成分という。)、および放射線の照射により酸を発生する酸発生剤成分(B)(以下、(B)成分という。)を含有する。ここで、「基材成分」とは、膜形成能を有する有機化合物である。
かかるポジ型レジスト組成物においては、放射線が照射(露光)されると、(B)成分から酸が発生し、該酸の作用により(A)成分のアルカリ現像液に対する溶解性が増大する。そのため、レジストパターンの形成において、当該ポジ型レジスト組成物を用いて得られるレジスト膜に対して選択的露光を行うと、当該レジスト膜の、露光部のアルカリ現像液に対する可溶性が増大する一方で、未露光部のアルカリ現像液に対する溶解性は変化しないため、アルカリ現像を行うことにより、レジストパターンを形成することができる。
≪Positive resist composition≫
The positive resist composition of the present invention comprises a base component (A) whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid (hereinafter referred to as component (A)), and an acid that generates an acid upon irradiation with radiation. Contains a generator component (B) (hereinafter referred to as component (B)). Here, the “base component” is an organic compound having a film forming ability.
In such a positive resist composition, when radiation is irradiated (exposed), an acid is generated from the component (B), and the solubility of the component (A) in an alkaline developer is increased by the action of the acid. Therefore, in the formation of a resist pattern, when selective exposure is performed on a resist film obtained using the positive resist composition, the solubility of the resist film in an alkaline developer in an exposed area increases. Since the solubility of the unexposed portion in the alkaline developer does not change, a resist pattern can be formed by performing alkali development.

<(A)成分>
(A)成分は、上述した本発明の高分子化合物(A1)を含有する。
(A)成分において、高分子化合物(A1)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(A)成分中の高分子化合物(A1)の割合は、(A)成分の総質量に対し、50〜100質量%が好ましく、80〜100質量%がより好ましく、100質量%であってもよい。
<(A) component>
(A) A component contains the high molecular compound (A1) of this invention mentioned above.
In the component (A), the polymer compound (A1) may be used alone or in combination of two or more.
The proportion of the polymer compound (A1) in the component (A) is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 80 to 100% by mass, and 100% by mass with respect to the total mass of the component (A). Good.

(A)成分は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記高分子化合物(A1)以外の「酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する基材成分」(以下、(A2)成分という。)を含有してもよい。
かかる(A2)成分としては、特に限定されず、化学増幅型ポジ型レジスト組成物用の基材成分として従来から知られている多数のもの(たとえばArFエキシマレーザー用、KrFエキシマレーザー用(好ましくはArFエキシマレーザー用)等のベース樹脂)から任意に選択して用いればよい。たとえばArFエキシマレーザー用のベース樹脂としては、前記構成単位(a1)を必須の構成単位として有し、任意に前記構成単位(a2)〜(a4)をさらに有するものが挙げられる。
(A2)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Component (A) is a “base material component whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid” other than the polymer compound (A1) as long as the effects of the present invention are not impaired (hereinafter referred to as component (A2)). May be contained).
The component (A2) is not particularly limited, and many conventionally known base components for chemically amplified positive resist compositions (for example, for ArF excimer laser, for KrF excimer laser (preferably A base resin such as ArF excimer laser) may be arbitrarily selected and used. For example, the base resin for ArF excimer laser includes those having the structural unit (a1) as an essential structural unit and optionally further including the structural units (a2) to (a4).
(A2) A component may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

本発明のレジスト組成物中、(A)成分の含有量は、形成しようとするレジスト膜厚等に応じて調整すればよい。   In the resist composition of the present invention, the content of the component (A) may be adjusted according to the resist film thickness to be formed.

<(B)成分>
(B)成分としては、特に限定されず、これまで化学増幅型レジスト用の酸発生剤として提案されているものを使用することができる。このような酸発生剤としては、これまで、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤、ビスアルキルまたはビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類などのジアゾメタン系酸発生剤、ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤など多種のものが知られている。
<(B) component>
(B) It does not specifically limit as a component, What has been proposed as an acid generator for chemical amplification type resists until now can be used. Examples of such acid generators include onium salt acid generators such as iodonium salts and sulfonium salts, oxime sulfonate acid generators, bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes, poly (bissulfonyl) diazomethanes, and the like. There are various known diazomethane acid generators, nitrobenzyl sulfonate acid generators, imino sulfonate acid generators, disulfone acid generators, and the like.

オニウム塩系酸発生剤として、例えば下記一般式(b−1)または(b−2)で表される化合物を用いることができる。   As the onium salt acid generator, for example, a compound represented by the following general formula (b-1) or (b-2) can be used.

Figure 2009057534
[式中、R”〜R”,R”〜R”は、それぞれ独立に、アリール基またはアルキル基を表し;式(b−1)におけるR”〜R”のうち、いずれか2つが相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよく;R”は、置換基を有していても良いアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、またはアルケニル基を表し;R”〜R”のうち少なくとも1つはアリール基を表し、R”〜R”のうち少なくとも1つはアリール基を表す。]
Figure 2009057534
[Wherein, R 1 ″ to R 3 ″ and R 5 ″ to R 6 ″ each independently represents an aryl group or an alkyl group; among R 1 ″ to R 3 ″ in formula (b-1), Any two may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula; R 4 ″ may be an alkyl group, a halogenated alkyl group, an aryl group or an alkenyl which may have a substituent; Represents at least one of R 1 ″ to R 3 ″ represents an aryl group, and at least one of R 5 ″ to R 6 ″ represents an aryl group.]

式(b−1)中、R”〜R”はそれぞれ独立にアリール基またはアルキル基を表す。なお、式(b−1)におけるR”〜R”のうち、いずれか2つが相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。
また、R”〜R”のうち、少なくとも1つはアリール基を表す。R”〜R”のうち、2以上がアリール基であることが好ましく、R”〜R”のすべてがアリール基であることが最も好ましい。
In formula (b-1), R 1 ″ to R 3 ″ each independently represents an aryl group or an alkyl group. In addition, any two of R 1 ″ to R 3 ″ in formula (b-1) may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula.
Further, at least one of R 1 ″ to R 3 ″ represents an aryl group. Of R 1 ″ to R 3 ″, two or more are preferably aryl groups, and most preferably all R 1 ″ to R 3 ″ are aryl groups.

”〜R”のアリール基としては、特に制限はなく、例えば、炭素数6〜20のアリール基であって、該アリール基は、その水素原子の一部または全部がアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、水酸基等で置換されていてもよく、されていなくてもよい。
アリール基としては、安価に合成可能なことから、炭素数6〜10のアリール基が好ましい。具体的には、たとえばフェニル基、ナフチル基が挙げられる。
前記アリール基の水素原子が置換されていてもよいアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記アリール基の水素原子が置換されていてもよいアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記アリール基の水素原子が置換されていてもよいハロゲン原子としては、フッ素原子が好ましい。
The aryl group for R 1 ″ to R 3 ″ is not particularly limited, and is, for example, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, in which part or all of the hydrogen atoms are alkyl groups, alkoxy groups It may or may not be substituted with a group, a halogen atom, a hydroxyl group or the like.
The aryl group is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms because it can be synthesized at a low cost. Specific examples include a phenyl group and a naphthyl group.
The alkyl group that may be substituted for the hydrogen atom of the aryl group is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group. Is most preferred.
As the alkoxy group that may be substituted for the hydrogen atom of the aryl group, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, A tert-butoxy group is preferable, and a methoxy group and an ethoxy group are most preferable.
The halogen atom that may be substituted for the hydrogen atom of the aryl group is preferably a fluorine atom.

”〜R”のアルキル基としては、特に制限はなく、例えば炭素数1〜10の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基等が挙げられる。解像性に優れる点から、炭素数1〜5であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ノニル基、デカニル基等が挙げられ、解像性に優れ、また安価に合成可能なことから好ましいものとして、メチル基を挙げることができる。 The alkyl group for R 1 "~R 3", is not particularly limited, for example, linear C1-10, branched or cyclic alkyl group, and the like. It is preferable that it is C1-C5 from the point which is excellent in resolution. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, an n-pentyl group, a cyclopentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a nonyl group, and a decanyl group. A methyl group is preferable because it is excellent in resolution and can be synthesized at low cost.

式(b−1)におけるR”〜R”のうち、いずれか2つが相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成する場合、イオウ原子を含めて3〜10員環を形成していることが好ましく、5〜7員環を形成していることが特に好ましい。
式(b−1)におけるR”〜R”のうち、いずれか2つが相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成する場合、残りの1つは、アリール基であることが好ましい。前記アリール基は、前記R”〜R”のアリール基と同様のものが挙げられる。
When any two of R 1 ″ to R 3 ″ in formula (b-1) are bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula, a 3 to 10 membered ring including the sulfur atom is formed. It is preferable that a 5- to 7-membered ring is formed.
When any two of R 1 ″ to R 3 ″ in formula (b-1) are bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom in the formula, the remaining one may be an aryl group preferable. Examples of the aryl group include the same aryl groups as those described above for R 1 ″ to R 3 ″.

”は、置換基を有していても良いアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、またはアルケニル基を表す。
”におけるアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであっても良い。
前記直鎖状または分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。
前記環状のアルキル基としては、炭素数4〜15であることが好ましく、炭素数4〜10であることがさらに好ましく、炭素数6〜10であることが最も好ましい。
R 4 "is an optionally substituted alkyl group, a halogenated alkyl group, an aryl group or an alkenyl group.
The alkyl group for R 4 ″ may be linear, branched or cyclic.
The linear or branched alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 4 carbon atoms.
The cyclic alkyl group preferably has 4 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 10 carbon atoms, and most preferably 6 to 10 carbon atoms.

”におけるハロゲン化アルキル基としては、前記直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基が挙げられる。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
ハロゲン化アルキル基においては、当該ハロゲン化アルキル基に含まれるハロゲン原子および水素原子の合計数に対するハロゲン原子の数の割合(ハロゲン化率(%))が、10〜100%であることが好ましく、50〜100%であることが好ましく、100%が最も好ましい。該ハロゲン化率が高いほど、酸の強度が強くなるので好ましい。
Examples of the halogenated alkyl group for R 4 ″ include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the linear, branched or cyclic alkyl group have been substituted with halogen atoms. A fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc. are mentioned, A fluorine atom is preferable.
In the halogenated alkyl group, the ratio of the number of halogen atoms to the total number of halogen atoms and hydrogen atoms contained in the halogenated alkyl group (halogenation rate (%)) is preferably 10 to 100%. It is preferable that it is 50 to 100%, and 100% is the most preferable. The higher the halogenation rate, the more preferable the strength of the acid.

前記R”におけるアリール基は、炭素数6〜20のアリール基であることが好ましい。
前記R”におけるアルケニル基は、炭素数2〜10のアルケニル基であることが好ましい。
The aryl group for R 4 ″ is preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
The alkenyl group in R 4 ″ is preferably an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms.

前記R”において、「置換基を有していても良い」とは、前記直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、またはアルケニル基における水素原子の一部または全部が置換基(水素原子以外の他の原子または基)で置換されていても良いことを意味する。
”における置換基の数は1つであってもよく、2つ以上であってもよい。
In the above R 4 ″, “optionally substituted” means one of hydrogen atoms in the linear, branched or cyclic alkyl group, halogenated alkyl group, aryl group, or alkenyl group. It means that part or all may be substituted with a substituent (an atom or group other than a hydrogen atom).
The number of substituents in R 4 ″ may be one or two or more.

前記置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヘテロ原子、アルキル基、R−O−[式中、Rは1価の芳香族有機基、1価の脂肪族炭化水素基またはヒドロキシアルキル基である。]で表される基、R51−O−C(O)−[式中、R51は、へテロ原子を含んでいてもよい1価の脂肪族炭化水素基である。]で表される基等が挙げられる。
前記ハロゲン原子、アルキル基としては、R”において、ハロゲン化アルキル基におけるハロゲン原子、アルキル基として挙げたもの同様のものが挙げられる。
前記ヘテロ原子としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等が挙げられる。
Examples of the substituent include a halogen atom, a hetero atom, an alkyl group, R 5 —O— [wherein R 5 is a monovalent aromatic organic group, a monovalent aliphatic hydrocarbon group, or a hydroxyalkyl group. is there. ] Group represented by, R 51 -O-C (O ) - [ wherein, R 51 is also be a monovalent aliphatic hydrocarbon group include a hetero atom. ] Etc. which are represented by these.
Examples of the halogen atom and alkyl group are the same as those described as the halogen atom and alkyl group in the halogenated alkyl group in R 4 ″.
Examples of the hetero atom include an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom.

前記R−O−で表される基において、Rの1価の芳香族有機基としては、フェニル基、ビフェニル(biphenyl)基、フルオレニル(fluorenyl)基、ナフチル基、アントリル(anthryl)基、フェナントリル基等の、芳香族炭化水素の環から水素原子を1つ除いたアリール基;これらのアリール基の環を構成する炭素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子で置換されたヘテロアリール基;ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基等が挙げられる。
前記アリールアルキル基中のアルキル鎖の炭素数は、1〜4であることが好ましく、1〜2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
これらのアリール基、ヘテロアリール基、アリールアルキル基は、炭素数1〜10のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子等の置換基を有していても良い。該置換基におけるアルキル基またはハロゲン化アルキル基は、炭素数が1〜8であることが好ましく、炭素数が1〜4であることがさらに好ましい。また、該ハロゲン化アルキル基は、フッ素化アルキル基であることが好ましい。該ハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子、臭素原子などが挙げられ、フッ素原子であることが好ましい。
の1価の芳香族有機基としては、アリールアルキル基が好ましく、アリールメチル基がより好ましく、ナフチルメチル基が最も好ましい。
In the group represented by R 5 —O—, the monovalent aromatic organic group represented by R 5 includes a phenyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, An aryl group such as a phenanthryl group obtained by removing one hydrogen atom from an aromatic hydrocarbon ring; a part of carbon atoms constituting the ring of the aryl group is a heteroatom such as an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom Substituted heteroaryl groups; arylalkyl groups such as benzyl group, phenethyl group, 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, 2-naphthylethyl group and the like.
The carbon number of the alkyl chain in the arylalkyl group is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2, and particularly preferably 1.
These aryl group, heteroaryl group, and arylalkyl group may have a substituent such as an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, or a halogen atom. The alkyl group or halogenated alkyl group in the substituent preferably has 1 to 8 carbon atoms, and more preferably 1 to 4 carbon atoms. The halogenated alkyl group is preferably a fluorinated alkyl group. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom, and a bromine atom, and a fluorine atom is preferable.
The monovalent aromatic organic group for R 5 is preferably an arylalkyl group, more preferably an arylmethyl group, and most preferably a naphthylmethyl group.

の1価の脂肪族炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜15の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の1価の飽和炭化水素基、又は、炭素数2〜5の直鎖状若しくは分岐鎖状の1価の脂肪族不飽和炭化水素基が挙げられる。
直鎖状の1価の飽和炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デカニル基などが挙げられる。
分岐鎖状の1価の飽和炭化水素基としては、例えば、1−メチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−エチルブチル基、2−エチルブチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基などが挙げられる。
環状の1価の飽和炭化水素基としては、多環式基、単環式基のいずれでもよく、例えば、モノシクロアルカン、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基などが挙げられる。より具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基などが挙げられる。
直鎖状の1価の不飽和炭化水素基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基(アリル基)、ブチニル基などが挙げられる。
分岐鎖状の1価の不飽和炭化水素基としては、例えば、1−メチルプロペニル基、2−メチルプロペニル基などが挙げられる。
の1価の脂肪族炭化水素基の炭素数は、2〜4が好ましく、3が特に好ましい。
Examples of the monovalent aliphatic hydrocarbon group for R 5 include a linear, branched or cyclic monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, or a linear chain having 2 to 5 carbon atoms. And a monovalent aliphatic unsaturated hydrocarbon group having a chain shape or a branched chain.
Examples of the linear monovalent saturated hydrocarbon group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, and a decanyl group.
Examples of the branched monovalent saturated hydrocarbon group include 1-methylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1 -Ethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group and the like can be mentioned.
The cyclic monovalent saturated hydrocarbon group may be either a polycyclic group or a monocyclic group, for example, one from a polycycloalkane such as a monocycloalkane, a bicycloalkane, a tricycloalkane, or a tetracycloalkane. And a group in which a hydrogen atom is removed. More specifically, one hydrogen atom was removed from a monocycloalkane such as cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, and cyclooctane, and a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Groups and the like.
Examples of the linear monovalent unsaturated hydrocarbon group include a vinyl group, a propenyl group (allyl group), and a butynyl group.
Examples of the branched monovalent unsaturated hydrocarbon group include a 1-methylpropenyl group and a 2-methylpropenyl group.
R The number of carbon atoms of the monovalent aliphatic hydrocarbon group having 5, 2 to 4 and most preferably 3.

のヒドロキシアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状又は環状の1価の飽和炭化水素基の少なくとも1つの水素原子が水酸基に置換されたものである。直鎖状又は分岐鎖状の1価の飽和炭化水素基の1つまたは2つの水素原子が水酸基に置換されたものが好ましい。具体的にはヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、1−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシプロピル基、3−ヒドロキシプロピル基、2,3−ジヒドロキシプロピル基等が挙げられる。
の1価のヒドロキシアルキル基の炭素数は1〜10が好ましく、1〜8がより好ましく、1〜6が特に好ましく、1〜3が最も好ましい。
The hydroxyalkyl group represented by R 5 is a group in which at least one hydrogen atom of a linear, branched or cyclic monovalent saturated hydrocarbon group is substituted with a hydroxyl group. Those in which one or two hydrogen atoms of a linear or branched monovalent saturated hydrocarbon group are substituted with a hydroxyl group are preferred. Specific examples include a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group, a 1-hydroxypropyl group, a 2-hydroxypropyl group, a 3-hydroxypropyl group, and a 2,3-dihydroxypropyl group.
R The number of carbon atoms of the monovalent hydroxyalkyl group 5, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 8, particularly preferably 1 to 6, 1 to 3 is most preferred.

前記R51−O−C(O)−で表される基において、R51における1価の脂肪族炭化水素基としては、上記Rの1価の脂肪族炭化水素基に挙げたものと同様のものが挙げられ、特に環状アルキル基が好ましい。該環状アルキル基は、置換基を有していてもよい。該置換基としては、炭素数1〜5の低級アルキル基、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化低級アルキル基、酸素原子(=O)等が挙げられる。
1価の脂肪族炭化水素基は、へテロ原子を含んでいてもよい。たとえばヘテロ原子を含む環状のアルキル基としては、下記式(L1)〜(L5)、(S1)〜(S4)で表される基等が挙げられる。
In the group represented by R 51 —O—C (O) —, the monovalent aliphatic hydrocarbon group for R 51 is the same as those described for the monovalent aliphatic hydrocarbon group for R 5 above. In particular, a cyclic alkyl group is preferable. The cyclic alkyl group may have a substituent. Examples of the substituent include a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom, a fluorinated lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, and an oxygen atom (= O).
The monovalent aliphatic hydrocarbon group may contain a hetero atom. For example, examples of the cyclic alkyl group containing a hetero atom include groups represented by the following formulas (L1) to (L5) and (S1) to (S4).

Figure 2009057534
[式中、Q”は炭素数1〜5のアルキレン基、−O−、−S−、−O−R94−または−S−R95−であり、R94およびR95はそれぞれ独立に炭素数1〜5のアルキレン基であり、mは0または1の整数である。]
Figure 2009057534
[Wherein, Q ″ is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, —O—, —S—, —O—R 94 — or —S—R 95 —, and R 94 and R 95 are each independently carbon. An alkylene group of 1 to 5 and m is an integer of 0 or 1.]

式(b−2)中、R”〜R”はそれぞれ独立にアリール基またはアルキル基を表す。R”〜R”のうち、少なくとも1つはアリール基を表す。R”〜R”のすべてがアリール基であることが好ましい。
”〜R”のアリール基としては、R”〜R”のアリール基と同様のものが挙げられる。
”〜R”のアルキル基としては、R”〜R”のアルキル基と同様のものが挙げられる。
これらの中で、R”〜R”はすべてフェニル基であることが最も好ましい。
式(b−2)中のR”としては上記式(b−1)のR”と同様のものが挙げられる。
In formula (b-2), R 5 ″ to R 6 ″ each independently represents an aryl group or an alkyl group. At least one of R 5 ″ to R 6 ″ represents an aryl group. It is preferable that all of R 5 ″ to R 6 ″ are aryl groups.
As the aryl group for R 5 ″ to R 6 ″, the same as the aryl groups for R 1 ″ to R 3 ″ can be used.
Examples of the alkyl group for R 5 ″ to R 6 ″ include the same as the alkyl group for R 1 ″ to R 3 ″.
Among these, it is most preferable that all of R 5 ″ to R 6 ″ are phenyl groups.
"As R 4 in the formula (b-1)" R 4 in the In the formula (b-2) include the same as.

式(b−1)、(b−2)で表されるオニウム塩系酸発生剤の具体例としては、ジフェニルヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネートまたはノナフルオロブタンスルホネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネートまたはノナフルオロブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、トリ(4−メチルフェニル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジメチル(4−ヒドロキシナフチル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、モノフェニルジメチルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;ジフェニルモノメチルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、(4−メチルフェニル)ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、(4−メトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、トリ(4−tert−ブチル)フェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジフェニル(1−(4−メトキシ)ナフチル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジ(1−ナフチル)フェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−フェニルテトラヒドロチオフェニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(4−メチルフェニル)テトラヒドロチオフェニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(4−メトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(4−エトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−フェニルテトラヒドロチオピラニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオピラニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオピラニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート;1−(4−メチルフェニル)テトラヒドロチオピラニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート等が挙げられる。
また、これらのオニウム塩のアニオン部がメタンスルホネート、n−プロパンスルホネート、n−ブタンスルホネート、n−オクタンスルホネートに置き換えたオニウム塩も用いることができる。
Specific examples of the onium salt acid generators represented by the formulas (b-1) and (b-2) include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate or nonafluorobutanesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium. Trifluoromethane sulfonate or nonafluorobutane sulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethane sulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, tri (4-methylphenyl) sulfonium trifluoromethane sulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its Nonafluorobutanesulfonate, dimethyl (4-hydroxynaphthyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptaful Lopropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, trifluoromethanesulfonate of monophenyldimethylsulfonium, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate; trifluoromethanesulfonate of diphenylmonomethylsulfonium, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate (4-methylphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, (4-methoxyphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate , Trifluoromethanesulfonate of tri (4-tert-butyl) phenylsulfonium, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, trifluoromethanesulfonate of diphenyl (1- (4-methoxy) naphthyl) sulfonium, its heptafluoropropane Sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, di (1-naphthyl) phenyl sulphonium trifluoromethane sulphonate, its heptafluoropropane sulphonate or its nonafluorobutane sulphonate; 1-phenyltetrahydrothiophenium trifluoromethane sulphonate, its heptafluoropropane sulphonate Or nonafluorobutanesulfonate thereof; 1- (4-methylphenyl) ) Tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate; 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate 1- (4-methoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate; 1- (4-ethoxynaphthalene-1- Yl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropanesulfonate or its nonaflu 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate; 1-phenyltetrahydrothiopyranium trifluoromethanesulfonate , Its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate; 1- (4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiopyranium trifluoromethane sulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate; 1- (3,5-dimethyl -4-Hydroxyphenyl) tetrahydrothiopyranium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropanes Honeto or nonafluorobutanesulfonate; 1- (4-methylphenyl) trifluoromethanesulfonate tetrahydrothiophenium Pila chloride, heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, and the like.
In addition, onium salts in which the anion portion of these onium salts is replaced with methanesulfonate, n-propanesulfonate, n-butanesulfonate, or n-octanesulfonate can also be used.

また、前記一般式(b−1)又は(b−2)において、アニオン部を下記一般式(b−3)又は(b−4)で表されるアニオン部に置き換えたオニウム塩系酸発生剤も用いることができる(カチオン部は(b−1)又は(b−2)と同様)。   In addition, in the general formula (b-1) or (b-2), an onium salt-based acid generator in which the anion moiety is replaced with an anion moiety represented by the following general formula (b-3) or (b-4). Can also be used (the cation moiety is the same as (b-1) or (b-2)).

Figure 2009057534
[式中、X”は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数2〜6のアルキレン基を表し;Y”、Z”は、それぞれ独立に、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜10のアルキル基を表す。]
Figure 2009057534
[Wherein X ″ represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom; Y ″ and Z ″ each independently represent at least one hydrogen atom as a fluorine atom; Represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and substituted with

X”は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基であり、該アルキレン基の炭素数は2〜6であり、好ましくは炭素数3〜5、最も好ましくは炭素数3である。
Y”、Z”は、それぞれ独立に、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐鎖状のアルキル基であり、該アルキル基の炭素数は1〜10であり、好ましくは炭素数1〜7、より好ましくは炭素数1〜3である。
X”のアルキレン基の炭素数またはY”、Z”のアルキル基の炭素数は、上記炭素数の範囲内において、レジスト溶媒への溶解性も良好である等の理由により、小さいほど好ましい。
また、X”のアルキレン基またはY”、Z”のアルキル基において、フッ素原子で置換されている水素原子の数が多いほど、酸の強度が強くなり、また200nm以下の高エネルギー光や電子線に対する透明性が向上するので好ましい。該アルキレン基またはアルキル基中のフッ素原子の割合、すなわちフッ素化率は、好ましくは70〜100%、さらに好ましくは90〜100%であり、最も好ましくは、全ての水素原子がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキレン基またはパーフルオロアルキル基である。
X ″ is a linear or branched alkylene group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and the alkylene group has 2 to 6 carbon atoms, preferably 3 to 5 carbon atoms, Most preferably, it has 3 carbon atoms.
Y ″ and Z ″ are each independently a linear or branched alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, Has 1 to 7 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms.
The carbon number of the alkylene group of X ″ or the carbon number of the alkyl group of Y ″ and Z ″ is preferably as small as possible because the solubility in the resist solvent is good within the above carbon number range.
In addition, in the alkylene group of X ″ or the alkyl group of Y ″ and Z ″, the strength of the acid increases as the number of hydrogen atoms substituted with fluorine atoms increases, and high-energy light or electron beam of 200 nm or less The ratio of fluorine atoms in the alkylene group or alkyl group, that is, the fluorination rate is preferably 70 to 100%, more preferably 90 to 100%, and most preferably all. Are a perfluoroalkylene group or a perfluoroalkyl group in which a hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.

また、下記一般式(b−5)または(b−6)で表されるカチオン部を有するスルホニウム塩をオニウム塩系酸発生剤として用いることもできる。   Moreover, the sulfonium salt which has a cation part represented by the following general formula (b-5) or (b-6) can also be used as an onium salt type | system | group acid generator.

Figure 2009057534
[式中、R41〜R46はそれぞれ独立してアルキル基、アセチル基、アルコキシ基、カルボキシ基、水酸基またはヒドロキシアルキル基であり;n〜nはそれぞれ独立して0〜3の整数であり、nは0〜2の整数である。]
Figure 2009057534
[Wherein R 41 to R 46 are each independently an alkyl group, acetyl group, alkoxy group, carboxy group, hydroxyl group or hydroxyalkyl group; n 1 to n 5 are each independently an integer of 0 to 3; There, n 6 is an integer of 0-2. ]

41〜R46において、アルキル基は、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、なかでも直鎖または分岐鎖状のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、又はtert−ブチル基であることが特に好ましい。
アルコキシ基は、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、なかでも直鎖または分岐鎖状のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基が特に好ましい。
ヒドロキシアルキル基は、上記アルキル基中の一個又は複数個の水素原子がヒドロキシ基に置換した基が好ましく、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基等が挙げられる。
41〜R46に付された符号n〜nが2以上の整数である場合、複数のR41〜R46はそれぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
は、好ましくは0〜2であり、より好ましくは0又は1であり、さらに好ましくは0である。
およびnは、好ましくはそれぞれ独立して0又は1であり、より好ましくは0である。
は、好ましくは0〜2であり、より好ましくは0又は1である。
は、好ましくは0又は1であり、より好ましくは0である。
は、好ましくは0又は1であり、より好ましくは1である。
In R 41 to R 46 , the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkyl group, and a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, n A butyl group or a tert-butyl group is particularly preferable.
The alkoxy group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkoxy group, and particularly preferably a methoxy group or an ethoxy group.
The hydroxyalkyl group is preferably a group in which one or more hydrogen atoms in the alkyl group are substituted with a hydroxy group, and examples thereof include a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group, and a hydroxypropyl group.
When the symbols n 1 to n 6 attached to R 41 to R 46 are integers of 2 or more, the plurality of R 41 to R 46 may be the same or different.
n 1 is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1, and still more preferably 0.
n 2 and n 3 are preferably each independently 0 or 1, more preferably 0.
n 4 is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1.
n 5 is preferably 0 or 1, more preferably 0.
n 6 is preferably 0 or 1, more preferably 1.

式(b−5)または(b−6)で表されるカチオン部を有するスルホニウム塩のアニオン部は、特に限定されず、これまで提案されているオニウム塩系酸発生剤のアニオン部と同様のものであってよい。かかるアニオン部としては、たとえば上記一般式(b−1)または(b−2)で表されるオニウム塩系酸発生剤のアニオン部(R4”SO )等のフッ素化アルキルスルホン酸イオン;上記一般式(b−3)又は(b−4)で表されるアニオン部等が挙げられる。 The anion part of the sulfonium salt having a cation part represented by the formula (b-5) or (b-6) is not particularly limited, and is the same as the anion part of the onium salt acid generators proposed so far. It may be a thing. Examples of the anion moiety include fluorinated alkyl sulfonate ions such as the anion moiety (R 4 ″ SO 3 ) of the onium salt acid generator represented by the general formula (b-1) or (b-2). The anion part represented by the general formula (b-3) or (b-4) may be used.

本明細書において、オキシムスルホネート系酸発生剤とは、下記一般式(B−1)で表される基を少なくとも1つ有する化合物であって、放射線の照射によって酸を発生する特性を有するものである。この様なオキシムスルホネート系酸発生剤は、化学増幅型レジスト組成物用として多用されているので、任意に選択して用いることができる。   In this specification, the oxime sulfonate acid generator is a compound having at least one group represented by the following general formula (B-1), and has a property of generating an acid upon irradiation with radiation. is there. Such oxime sulfonate-based acid generators are frequently used for chemically amplified resist compositions, and can be arbitrarily selected and used.

Figure 2009057534
(式(B−1)中、R31、R32はそれぞれ独立に有機基を表す。)
Figure 2009057534
(In formula (B-1), R 31 and R 32 each independently represents an organic group.)

31、R32の有機基は、炭素原子を含む基であり、炭素原子以外の原子(たとえば水素原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子等)等)を有していてもよい。
31の有機基としては、直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基またはアリール基が好ましい。これらのアルキル基、アリール基は置換基を有していても良い。該置換基としては、特に制限はなく、たとえばフッ素原子、炭素数1〜6の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基等が挙げられる。ここで、「置換基を有する」とは、アルキル基またはアリール基の水素原子の一部または全部が置換基で置換されていることを意味する。
アルキル基としては、炭素数1〜20が好ましく、炭素数1〜10がより好ましく、炭素数1〜8がさらに好ましく、炭素数1〜6が特に好ましく、炭素数1〜4が最も好ましい。アルキル基としては、特に、部分的または完全にハロゲン化されたアルキル基(以下、ハロゲン化アルキル基ということがある)が好ましい。なお、部分的にハロゲン化されたアルキル基とは、水素原子の一部がハロゲン原子で置換されたアルキル基を意味し、完全にハロゲン化されたアルキル基とは、水素原子の全部がハロゲン原子で置換されたアルキル基を意味する。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。すなわち、ハロゲン化アルキル基は、フッ素化アルキル基であることが好ましい。
アリール基は、炭素数4〜20が好ましく、炭素数4〜10がより好ましく、炭素数6〜10が最も好ましい。アリール基としては、特に、部分的または完全にハロゲン化されたアリール基が好ましい。なお、部分的にハロゲン化されたアリール基とは、水素原子の一部がハロゲン原子で置換されたアリール基を意味し、完全にハロゲン化されたアリール基とは、水素原子の全部がハロゲン原子で置換されたアリール基を意味する。
31としては、特に、置換基を有さない炭素数1〜4のアルキル基、または炭素数1〜4のフッ素化アルキル基が好ましい。
The organic groups of R 31 and R 32 are groups containing carbon atoms, and atoms other than carbon atoms (for example, hydrogen atoms, oxygen atoms, nitrogen atoms, sulfur atoms, halogen atoms (fluorine atoms, chlorine atoms, etc.), etc.) You may have.
As the organic group for R 31, a linear, branched, or cyclic alkyl group or aryl group is preferable. These alkyl groups and aryl groups may have a substituent. There is no restriction | limiting in particular as this substituent, For example, a fluorine atom, a C1-C6 linear, branched or cyclic alkyl group etc. are mentioned. Here, “having a substituent” means that part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group or aryl group are substituted with a substituent.
As an alkyl group, C1-C20 is preferable, C1-C10 is more preferable, C1-C8 is more preferable, C1-C6 is especially preferable, and C1-C4 is the most preferable. As the alkyl group, a partially or completely halogenated alkyl group (hereinafter sometimes referred to as a halogenated alkyl group) is particularly preferable. The partially halogenated alkyl group means an alkyl group in which a part of hydrogen atoms is substituted with a halogen atom, and the fully halogenated alkyl group means that all of the hydrogen atoms are halogen atoms. Means an alkyl group substituted with Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable. That is, the halogenated alkyl group is preferably a fluorinated alkyl group.
The aryl group preferably has 4 to 20 carbon atoms, more preferably 4 to 10 carbon atoms, and most preferably 6 to 10 carbon atoms. As the aryl group, a partially or completely halogenated aryl group is particularly preferable. The partially halogenated aryl group means an aryl group in which a part of hydrogen atoms is substituted with a halogen atom, and the fully halogenated aryl group means that all of the hydrogen atoms are halogen atoms. Means an aryl group substituted with.
R 31 is particularly preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which has no substituent.

32の有機基としては、直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基、アリール基またはシアノ基が好ましい。R32のアルキル基、アリール基としては、前記R31で挙げたアルキル基、アリール基と同様のものが挙げられる。
32としては、特に、シアノ基、置換基を有さない炭素数1〜8のアルキル基、または炭素数1〜8のフッ素化アルキル基が好ましい。
As the organic group for R 32, a linear, branched, or cyclic alkyl group, aryl group, or cyano group is preferable. As the alkyl group and aryl group for R 32, the same alkyl groups and aryl groups as those described above for R 31 can be used.
R 32 is particularly preferably a cyano group, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms having no substituent, or a fluorinated alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.

オキシムスルホネート系酸発生剤として、さらに好ましいものとしては、下記一般式(B−2)または(B−3)で表される化合物が挙げられる。   More preferable examples of the oxime sulfonate-based acid generator include compounds represented by the following general formula (B-2) or (B-3).

Figure 2009057534
[式(B−2)中、R33は、シアノ基、置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基である。R34はアリール基である。R35は置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基である。]
Figure 2009057534
[In Formula (B-2), R 33 represents a cyano group, an alkyl group having no substituent, or a halogenated alkyl group. R 34 is an aryl group. R 35 represents an alkyl group having no substituent or a halogenated alkyl group. ]

Figure 2009057534
[式(B−3)中、R36はシアノ基、置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基である。R37は2または3価の芳香族炭化水素基である。R38は置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基である。p”は2または3である。]
Figure 2009057534
[In Formula (B-3), R 36 represents a cyano group, an alkyl group having no substituent, or a halogenated alkyl group. R 37 is a divalent or trivalent aromatic hydrocarbon group. R38 is an alkyl group having no substituent or a halogenated alkyl group. p ″ is 2 or 3.]

前記一般式(B−2)において、R33の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8がより好ましく、炭素数1〜6が最も好ましい。
33としては、ハロゲン化アルキル基が好ましく、フッ素化アルキル基がより好ましい。
33におけるフッ素化アルキル基は、アルキル基の水素原子が50%以上フッ素化されていることが好ましく、70%以上フッ素化されていることがより好ましく、90%以上フッ素化されていることが特に好ましい。
In the general formula (B-2), the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent of R 33 preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and carbon atoms. Numbers 1 to 6 are most preferable.
R 33 is preferably a halogenated alkyl group, more preferably a fluorinated alkyl group.
The fluorinated alkyl group for R 33 is preferably such that the hydrogen atom of the alkyl group is 50% or more fluorinated, more preferably 70% or more fluorinated, and 90% or more fluorinated. Particularly preferred.

34のアリール基としては、フェニル基、ビフェニル(biphenyl)基、フルオレニル(fluorenyl)基、ナフチル基、アントリル(anthryl)基、フェナントリル基等の、芳香族炭化水素の環から水素原子を1つ除いた基、およびこれらの基の環を構成する炭素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子で置換されたヘテロアリール基等が挙げられる。これらのなかでも、フルオレニル基が好ましい。
34のアリール基は、炭素数1〜10のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基等の置換基を有していても良い。該置換基におけるアルキル基またはハロゲン化アルキル基は、炭素数が1〜8であることが好ましく、炭素数1〜4がさらに好ましい。また、該ハロゲン化アルキル基は、フッ素化アルキル基であることが好ましい。
As the aryl group of R 34 , one hydrogen atom is removed from an aromatic hydrocarbon ring such as a phenyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, or a phenanthryl group. And a heteroaryl group in which a part of carbon atoms constituting the ring of these groups is substituted with a heteroatom such as an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom. Among these, a fluorenyl group is preferable.
The aryl group of R 34 may have a substituent such as an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group, or an alkoxy group. The alkyl group or halogenated alkyl group in the substituent preferably has 1 to 8 carbon atoms, and more preferably 1 to 4 carbon atoms. The halogenated alkyl group is preferably a fluorinated alkyl group.

35の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8がより好ましく、炭素数1〜6が最も好ましい。
35としては、ハロゲン化アルキル基が好ましく、フッ素化アルキル基がより好ましい。
35におけるフッ素化アルキル基は、アルキル基の水素原子が50%以上フッ素化されていることが好ましく、70%以上フッ素化されていることがより好ましく、90%以上フッ素化されていることが、発生する酸の強度が高まるため特に好ましい。最も好ましくは、水素原子が100%フッ素置換された完全フッ素化アルキル基である。
The alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent of R 35 preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 6 carbon atoms.
R 35 is preferably a halogenated alkyl group, more preferably a fluorinated alkyl group.
The fluorinated alkyl group for R 35 is preferably such that the hydrogen atom of the alkyl group is 50% or more fluorinated, more preferably 70% or more fluorinated, and 90% or more fluorinated. Particularly preferred is the strength of the acid generated. Most preferably, it is a fully fluorinated alkyl group in which a hydrogen atom is 100% fluorine-substituted.

前記一般式(B−3)において、R36の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基としては、上記R33の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基と同様のものが挙げられる。
37の2または3価の芳香族炭化水素基としては、上記R34のアリール基からさらに1または2個の水素原子を除いた基が挙げられる。
38の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基としては、上記R35の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基と同様のものが挙げられる。
p”は好ましくは2である。
In the general formula (B-3), the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent for R 36 is the same as the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent for R 33. Is mentioned.
Examples of the divalent or trivalent aromatic hydrocarbon group for R 37 include groups obtained by further removing one or two hydrogen atoms from the aryl group for R 34 .
Examples of the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent of R 38 include the same alkyl groups or halogenated alkyl groups as those having no substituent of R 35 .
p ″ is preferably 2.

オキシムスルホネート系酸発生剤の具体例としては、α−(p−トルエンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(p−クロロベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(4−ニトロベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(4−ニトロ−2−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−クロロベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−2,4−ジクロロベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−2,6−ジクロロベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシベンジルシアニド、α−(2−クロロベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−チエン−2−イルアセトニトリル、α−(4−ドデシルベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−[(p−トルエンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル]アセトニトリル、α−[(ドデシルベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル]アセトニトリル、α−(トシルオキシイミノ)−4−チエニルシアニド、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘプテニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロオクテニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−シクロヘキシルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−エチルアセトニトリル、α−(プロピルスルホニルオキシイミノ)−プロピルアセトニトリル、α−(シクロヘキシルスルホニルオキシイミノ)−シクロペンチルアセトニトリル、α−(シクロヘキシルスルホニルオキシイミノ)−シクロヘキシルアセトニトリル、α−(シクロヘキシルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(イソプロピルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(イソプロピルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−p−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−p−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−p−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(プロピルスルホニルオキシイミノ)−p−メチルフェニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−p−ブロモフェニルアセトニトリルなどが挙げられる。
また、特開平9−208554号公報(段落[0012]〜[0014]の[化18]〜[化19])に開示されているオキシムスルホネート系酸発生剤、WO2004/074242A2(65〜85頁目のExample1〜40)に開示されているオキシムスルホネート系酸発生剤も好適に用いることができる。
また、好適なものとして以下のものを例示することができる。
Specific examples of the oxime sulfonate acid generator include α- (p-toluenesulfonyloxyimino) -benzyl cyanide, α- (p-chlorobenzenesulfonyloxyimino) -benzyl cyanide, α- (4-nitrobenzenesulfonyloxy). Imino) -benzylcyanide, α- (4-nitro-2-trifluoromethylbenzenesulfonyloxyimino) -benzylcyanide, α- (benzenesulfonyloxyimino) -4-chlorobenzylcyanide, α- (benzenesulfonyl) Oxyimino) -2,4-dichlorobenzyl cyanide, α- (benzenesulfonyloxyimino) -2,6-dichlorobenzyl cyanide, α- (benzenesulfonyloxyimino) -4-methoxybenzyl cyanide, α- ( 2-Chlorobenzenesulfonyloxyimino) 4-methoxybenzylcyanide, α- (benzenesulfonyloxyimino) -thien-2-ylacetonitrile, α- (4-dodecylbenzenesulfonyloxyimino) -benzylcyanide, α-[(p-toluenesulfonyloxyimino) -4-methoxyphenyl] acetonitrile, α-[(dodecylbenzenesulfonyloxyimino) -4-methoxyphenyl] acetonitrile, α- (tosyloxyimino) -4-thienyl cyanide, α- (methylsulfonyloxyimino) -1-cyclo Pentenyl acetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -1-cyclohexenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -1-cycloheptenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -1-cyclooctene Acetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -1-cyclopentenylacetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -cyclohexylacetonitrile, α- (ethylsulfonyloxyimino) -ethylacetonitrile, α- (propyl Sulfonyloxyimino) -propylacetonitrile, α- (cyclohexylsulfonyloxyimino) -cyclopentylacetonitrile, α- (cyclohexylsulfonyloxyimino) -cyclohexylacetonitrile, α- (cyclohexylsulfonyloxyimino) -1-cyclopentenylacetonitrile, α- ( Ethylsulfonyloxyimino) -1-cyclopentenylacetonitrile, α- (isopropylsulfonyloxyimino) -1-cyclope N-tenyl acetonitrile, α- (n-butylsulfonyloxyimino) -1-cyclopentenylacetonitrile, α- (ethylsulfonyloxyimino) -1-cyclohexenylacetonitrile, α- (isopropylsulfonyloxyimino) -1-cyclohexenylacetonitrile , Α- (n-butylsulfonyloxyimino) -1-cyclohexenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -phenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -p-methoxyphenylacetonitrile, α- (trifluoro Methylsulfonyloxyimino) -phenylacetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -p-methoxyphenylacetonitrile, α- (ethylsulfonyloxyimino) -p- Butoxy phenylacetonitrile, alpha-(propylsulfonyl oxyimino)-p-methylphenyl acetonitrile, alpha-like (methylsulfonyloxyimino)-p-bromophenyl acetonitrile.
Also, an oxime sulfonate-based acid generator disclosed in JP-A-9-208554 (paragraphs [0012] to [0014] [chemical formula 18] to [chemical formula 19]), WO 2004 / 074242A2 (pages 65 to 85). The oxime sulfonate acid generators disclosed in Examples 1 to 40) of No. 1 can also be suitably used.
Moreover, the following can be illustrated as a suitable thing.

Figure 2009057534
Figure 2009057534

ジアゾメタン系酸発生剤のうち、ビスアルキルまたはビスアリールスルホニルジアゾメタン類の具体例としては、ビス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,1−ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4−ジメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン等が挙げられる。
また、特開平11−035551号公報、特開平11−035552号公報、特開平11−035573号公報に開示されているジアゾメタン系酸発生剤も好適に用いることができる。
また、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類としては、例えば、特開平11−322707号公報に開示されている、1,3−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)プロパン、1,4−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ブタン、1,6−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ヘキサン、1,10−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)デカン、1,2−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)エタン、1,3−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)プロパン、1,6−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ヘキサン、1,10−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)デカンなどを挙げることができる。
Among diazomethane acid generators, specific examples of bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes include bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (1,1-dimethylethylsulfonyl) diazomethane, Examples include bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, and the like.
Further, diazomethane acid generators disclosed in JP-A-11-035551, JP-A-11-035552, and JP-A-11-035573 can also be suitably used.
Examples of poly (bissulfonyl) diazomethanes include 1,3-bis (phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl) propane and 1,4-bis (phenylsulfonyldiazo) disclosed in JP-A-11-322707. Methylsulfonyl) butane, 1,6-bis (phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl) hexane, 1,10-bis (phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl) decane, 1,2-bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) ethane, 1,3 -Bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) propane, 1,6-bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) hexane, 1,10-bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) decane, etc. Door can be.

(B)成分としては、これらの酸発生剤を1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明においては、(B)成分として、置換基を有していてもよいフッ素化アルキルスルホン酸イオンをアニオンとするオニウム塩系酸発生剤を用いることが好ましい。
本発明のポジ型レジスト組成物における(B)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対し、0.5〜30質量部が好ましく、1〜10質量部がより好ましい。上記範囲とすることでパターン形成が充分に行われる。また、均一な溶液が得られ、保存安定性が良好となるため好ましい。
(B) As a component, these acid generators may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
In the present invention, as the component (B), it is preferable to use an onium salt acid generator having an anion of a fluorinated alkyl sulfonate ion which may have a substituent.
0.5-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (A) component, and, as for content of (B) component in the positive resist composition of this invention, 1-10 mass parts is more preferable. By setting it within the above range, pattern formation is sufficiently performed. Moreover, since a uniform solution is obtained and storage stability becomes favorable, it is preferable.

<任意成分>
本発明のポジ型レジスト組成物には、レジストパターン形状、引き置き経時安定性などを向上させるために、さらに任意の成分として、含窒素有機化合物(D)(以下、(D)成分という。)を配合させることができる。
この(D)成分は、既に多種多様なものが提案されているので、公知のものから任意に用いれば良く、なかでも脂肪族アミン、特に第2級脂肪族アミンや第3級脂肪族アミンが好ましい。ここで、脂肪族アミンとは、1つ以上の脂肪族基を有するアミンであり、該脂肪族基は炭素数が1〜20であることが好ましい。
脂肪族アミンとしては、たとえば、アンモニアNHの水素原子の少なくとも1つを、炭素数20以下のアルキル基またはヒドロキシアルキル基で置換したアミン(アルキルアミンまたはアルキルアルコールアミン)又は環式アミンが挙げられる。
アルキルアミンおよびアルキルアルコールアミンの具体例としては、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン等のモノアルキルアミン;ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジアルキルアミン;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デカニルアミン、トリ−n−ドデシルアミン等のトリアルキルアミン;ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジ−n−オクタノールアミン、トリ−n−オクタノールアミン、ステアリルジエタノールアミン、ラウリルジエタノールアミン等のアルキルアルコールアミンが挙げられる。これらの中でも、炭素数5〜10のトリアルキルアミンや、アルキルアルコールアミンが好ましく、トリ−n−ペンチルアミン、ジエタノールアミン、ステアリルジエタノールアミンが特に好ましい。
環式アミンとしては、たとえば、ヘテロ原子として窒素原子を含む複素環化合物が挙げられる。該複素環化合物としては、単環式のもの(脂肪族単環式アミン)であっても多環式のもの(脂肪族多環式アミン)であってもよい。
脂肪族単環式アミンとして、具体的には、ピペリジン、ピペラジン等が挙げられる。
脂肪族多環式アミンとしては、炭素数が6〜10のものが好ましく、具体的には、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、ヘキサメチレンテトラミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等が挙げられる。
その他の脂肪族アミンとしては、トリス(2−メトキシメトキシエチル)アミン、トリス{2−(2−メトキシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(2−メトキシエトキシメトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−メトキシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−エトキシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−エトキシプロポキシ)エチル}アミン、トリス[2−{2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ}エチルアミン等が挙げられる。
これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(D)成分は、(A)成分100質量部に対して、通常、0.01〜5.0質量部の範囲で用いられる。
<Optional component>
In the positive resist composition of the present invention, a nitrogen-containing organic compound (D) (hereinafter referred to as “component (D)”) is further added as an optional component in order to improve the resist pattern shape, stability with time, and the like. Can be blended.
Since a wide variety of components (D) have already been proposed, any known one may be used. Among them, aliphatic amines, particularly secondary aliphatic amines and tertiary aliphatic amines are used. preferable. Here, the aliphatic amine is an amine having one or more aliphatic groups, and the aliphatic groups preferably have 1 to 20 carbon atoms.
Examples of the aliphatic amine include an amine (alkylamine or alkyl alcohol amine) or a cyclic amine in which at least one hydrogen atom of ammonia NH 3 is substituted with an alkyl group or hydroxyalkyl group having 20 or less carbon atoms. .
Specific examples of alkylamines and alkyl alcohol amines include monoalkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine; diethylamine, di-n-propylamine, di- -Dialkylamines such as n-heptylamine, di-n-octylamine, dicyclohexylamine; trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-pentylamine , Tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decanylamine, tri-n-dodecylamine, etc .; diethanolamine, triethanolamine, diisopropanolamine Triisopropanolamine, di -n- octanol amine, tri -n- octanol amine, stearyl diethanolamine, alkyl alcohol amines such as lauryl diethanolamine. Among these, a C5-C10 trialkylamine and alkyl alcohol amine are preferable, and tri-n-pentylamine, diethanolamine, and stearyl diethanolamine are particularly preferable.
Examples of the cyclic amine include heterocyclic compounds containing a nitrogen atom as a hetero atom. The heterocyclic compound may be monocyclic (aliphatic monocyclic amine) or polycyclic (aliphatic polycyclic amine).
Specific examples of the aliphatic monocyclic amine include piperidine and piperazine.
As the aliphatic polycyclic amine, those having 6 to 10 carbon atoms are preferable. Specifically, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5. 4.0] -7-undecene, hexamethylenetetramine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, and the like.
Other aliphatic amines include tris (2-methoxymethoxyethyl) amine, tris {2- (2-methoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (2-methoxyethoxymethoxy) ethyl} amine, tris {2 -(1-methoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (1-ethoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (1-ethoxypropoxy) ethyl} amine, tris [2- {2- (2-hydroxy Ethoxy) ethoxy} ethylamine and the like.
These may be used alone or in combination of two or more.
(D) component is normally used in 0.01-5.0 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component.

本発明のポジ型レジスト組成物には、感度劣化の防止や、レジストパターン形状、引き置き経時安定性等の向上の目的で、任意の成分として、有機カルボン酸、ならびにリンのオキソ酸およびその誘導体からなる群から選択される少なくとも1種の化合物(E)(以下、(E)成分という。)を含有させることができる。
有機カルボン酸としては、例えば、酢酸、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸などが好適である。
リンのオキソ酸およびその誘導体としては、リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸等が挙げられ、これらの中でも特にホスホン酸が好ましい。
リンのオキソ酸の誘導体としては、たとえば、上記オキソ酸の水素原子を炭化水素基で置換したエステル等が挙げられ、前記炭化水素基としては、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜15のアリール基等が挙げられる。
リン酸の誘導体としては、リン酸ジ−n−ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステル等のリン酸エステルなどが挙げられる。
ホスホン酸の誘導体としては、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸−ジ−n−ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステル等のホスホン酸エステルなどが挙げられる。
ホスフィン酸の誘導体としては、フェニルホスフィン酸等のホスフィン酸エステルなどが挙げられる。
(E)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(E)成分は、(A)成分100質量部に対して、通常、0.01〜5.0質量部の範囲で用いられる。
The positive resist composition of the present invention includes, as optional components, organic carboxylic acids, phosphorus oxoacids and derivatives thereof for the purpose of preventing sensitivity deterioration, improving the resist pattern shape, retention stability over time, etc. At least one compound (E) selected from the group consisting of (hereinafter referred to as component (E)) can be contained.
As the organic carboxylic acid, for example, acetic acid, malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, salicylic acid and the like are suitable.
Examples of phosphorus oxo acids and derivatives thereof include phosphoric acid, phosphonic acid, phosphinic acid and the like, and among these, phosphonic acid is particularly preferable.
Examples of the oxo acid derivative of phosphorus include esters in which the hydrogen atom of the oxo acid is substituted with a hydrocarbon group, and the hydrocarbon group includes an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and 6 to 6 carbon atoms. 15 aryl groups and the like.
Examples of phosphoric acid derivatives include phosphoric acid esters such as di-n-butyl phosphate and diphenyl phosphate.
Examples of phosphonic acid derivatives include phosphonic acid esters such as phosphonic acid dimethyl ester, phosphonic acid-di-n-butyl ester, phenylphosphonic acid, phosphonic acid diphenyl ester, and phosphonic acid dibenzyl ester.
Examples of phosphinic acid derivatives include phosphinic acid esters such as phenylphosphinic acid.
(E) A component may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
(E) A component is used in 0.01-5.0 mass parts normally with respect to 100 mass parts of (A) component.

本発明のポジ型レジスト組成物には、さらに所望により混和性のある添加剤、例えばレジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、塗布性を向上させるための界面活性剤、溶解抑制剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤、染料などを適宜、添加含有させることができる。   The positive resist composition of the present invention further contains miscible additives as desired, for example, additional resins for improving the performance of the resist film, surfactants for improving coating properties, dissolution inhibitors, Plasticizers, stabilizers, colorants, antihalation agents, dyes, and the like can be added and contained as appropriate.

<有機溶剤(S)>
本発明のポジ型レジスト組成物は、材料を有機溶剤(以下、(S)成分ということがある)に溶解させて製造することができる。
(S)成分としては、使用する各成分を溶解し、均一な溶液とすることができるものであればよく、従来、化学増幅型レジストの溶剤として公知のものの中から任意のものを1種または2種以上適宜選択して用いることができる。
例えば、γ−ブチロラクトン等のラクトン類;
アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチル−n−ペンチルケトン、メチルイソペンチルケトン、2−ヘプタノンなどのケトン類;
エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールなどの多価アルコール類;
エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、またはジプロピレングリコールモノアセテート等のエステル結合を有する化合物、前記多価アルコール類または前記エステル結合を有する化合物のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノアルキルエーテルまたはモノフェニルエーテル等のエーテル結合を有する化合物等の多価アルコール類の誘導体[これらの中では、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)が好ましい];
ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルなどのエステル類;
アニソール、エチルベンジルエーテル、クレジルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、ペンチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、トルエン、キシレン、シメン、メシチレン等の芳香族系有機溶剤などを挙げることができる。
これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、2種以上の混合溶剤として用いてもよい。
中でも、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、ELが好ましい。
また、PGMEAと極性溶剤とを混合した混合溶媒も好ましい。その配合比(質量比)は、PGMEAと極性溶剤との相溶性等を考慮して適宜決定すればよいが、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2の範囲内とすることが好ましい。
より具体的には、極性溶剤としてELを配合する場合は、PGMEA:ELの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2である。また、極性溶剤としてPGMEを配合する場合は、PGMEA:PGMEの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2、さらに好ましくは3:7〜7:3である。
また、(S)成分として、その他には、PGMEA及びELの中から選ばれる少なくとも1種とγ−ブチロラクトンとの混合溶剤も好ましい。この場合、混合割合としては、前者と後者の質量比が好ましくは70:30〜95:5とされる。
(S)成分の使用量は特に限定しないが、基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜厚に応じて適宜設定されるものであるが、一般的にはレジスト組成物の固形分濃度が2〜20質量%、好ましくは5〜15質量%の範囲内となる様に用いられる。
<Organic solvent (S)>
The positive resist composition of the present invention can be produced by dissolving the material in an organic solvent (hereinafter sometimes referred to as (S) component).
As the component (S), any component can be used as long as it can dissolve each component to be used to form a uniform solution. Conventionally, any one of known solvents for chemically amplified resists can be used. Two or more types can be appropriately selected and used.
For example, lactones such as γ-butyrolactone;
Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl-n-pentyl ketone, methyl isopentyl ketone, 2-heptanone;
Polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol;
Compounds having an ester bond such as ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate, dipropylene glycol monoacetate, monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl of the polyhydric alcohols or the compound having an ester bond Derivatives of polyhydric alcohols such as ethers, monoalkyl ethers such as monobutyl ether or compounds having an ether bond such as monophenyl ether [in these, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether (PGME) Is preferred];
Cyclic ethers such as dioxane and esters such as methyl lactate, ethyl lactate (EL), methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate;
Aromatic organic solvents such as anisole, ethyl benzyl ether, cresyl methyl ether, diphenyl ether, dibenzyl ether, phenetol, butyl phenyl ether, ethylbenzene, diethylbenzene, pentylbenzene, isopropylbenzene, toluene, xylene, cymene, mesitylene, etc. be able to.
These organic solvents may be used independently and may be used as 2 or more types of mixed solvents.
Among these, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether (PGME), and EL are preferable.
Moreover, the mixed solvent which mixed PGMEA and the polar solvent is also preferable. The blending ratio (mass ratio) may be appropriately determined in consideration of the compatibility between PGMEA and the polar solvent, preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2. It is preferable to be within the range.
More specifically, when EL is blended as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA: EL is preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2. Moreover, when mix | blending PGME as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA: PGME becomes like this. Preferably it is 1: 9-9: 1, More preferably, it is 2: 8-8: 2, More preferably, it is 3: 7-7: 3.
In addition, as the component (S), a mixed solvent of at least one selected from PGMEA and EL and γ-butyrolactone is also preferable. In this case, the mixing ratio of the former and the latter is preferably 70:30 to 95: 5.
The amount of the component (S) used is not particularly limited, but is a concentration that can be applied to a substrate or the like, and is appropriately set according to the coating film thickness. In general, the solid content concentration of the resist composition is 2 -20% by mass, preferably 5-15% by mass.

上記本発明のポジ型レジスト組成物は、従来知られていない新規なものである。
また、本発明のポジ型レジスト組成物によれば、支持体上に、高い解像性で、ラインエッジラフネス(LER)の低減されたレジストパターンを形成できる。
ここで、LERとは、レジストパターン側壁表面の荒れ(ラフネス)を意味する。LERは、ホールパターンにおけるホール周囲の歪みや、ラインアンドスペースパターンにおけるライン幅のばらつき等の原因となるため、微細な半導体素子の形成等に悪影響を与えるおそれがあり、その改善が求められている。
上記効果が得られる理由としては、定かではないが、構成単位(a0)の側鎖部分の長さが長く、しかもその側鎖部分に電子吸引性基である酸素原子(−O−)が導入されているため、末端の酸解離性溶解抑制基が解離しやすく、解離効率が向上しているためではないかと推測される。
The positive resist composition of the present invention is a novel one that has not been known so far.
In addition, according to the positive resist composition of the present invention, a resist pattern with high resolution and reduced line edge roughness (LER) can be formed on a support.
Here, LER means roughness of the resist pattern side wall surface. LER causes distortion around the hole in the hole pattern and variation in line width in the line-and-space pattern, which may adversely affect the formation of fine semiconductor elements and the like, and improvements are required. .
The reason why the above effect is obtained is not clear, but the side chain portion of the structural unit (a0) is long, and an oxygen atom (—O—) as an electron-withdrawing group is introduced into the side chain portion. Therefore, it is presumed that the terminal acid dissociable, dissolution inhibiting group is easily dissociated and the dissociation efficiency is improved.

≪レジストパターン形成方法≫
本発明のレジストパターン形成方法は、前記本発明のポジ型レジスト組成物を用いて支持体上にレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、および前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を含む。
本発明のレジストパターン形成方法は、例えば以下の様にして行うことができる。
すなわち、まず支持体上に、前記ポジ型レジスト組成物をスピンナーなどで塗布し、80〜150℃の温度条件下、プレベーク(ポストアプライベーク(PAB))を40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施し、これに例えばArF露光装置などにより、ArFエキシマレーザー光を所望のマスクパターンを介して選択的に露光した後、80〜150℃の温度条件下、PEB(露光後加熱)を40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施す。次いでこれをアルカリ現像液、例えば0.1〜10質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液を用いて現像処理し、好ましくは純水を用いて水リンスを行い、乾燥を行う。また、場合によっては、上記現像処理後にベーク処理(ポストベーク)を行ってもよい。このようにして、マスクパターンに忠実なレジストパターンを得ることができる。
≪Resist pattern formation method≫
The resist pattern forming method of the present invention includes a step of forming a resist film on a support using the positive resist composition of the present invention, a step of exposing the resist film, and developing the resist film to form a resist pattern. Forming a step.
The resist pattern forming method of the present invention can be performed, for example, as follows.
That is, first, the positive resist composition is applied onto a support with a spinner or the like, and pre-baked (post-apply bake (PAB)) for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 90, under a temperature condition of 80 to 150 ° C. For example, ArF excimer laser light is selectively exposed through a desired mask pattern using an ArF exposure apparatus or the like, and then subjected to PEB (post-exposure heating) at a temperature of 80 to 150 ° C. for 40 to 120. Second, preferably 60-90 seconds. Subsequently, this is developed using an alkali developer, for example, an aqueous solution of 0.1 to 10% by mass of tetramethylammonium hydroxide (TMAH), preferably rinsed with pure water and dried. In some cases, a baking process (post-bake) may be performed after the development process. In this way, a resist pattern faithful to the mask pattern can be obtained.

支持体としては、特に限定されず、従来公知のものを用いることができ、例えば、電子部品用の基板や、これに所定の配線パターンが形成されたもの等を例示することができる。より具体的には、シリコンウェーハ、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属製の基板や、ガラス基板等が挙げられる。配線パターンの材料としては、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、金等が使用可能である。
また、支持体としては、上述のような基板上に、無機系および/または有機系の膜が設けられたものであってもよい。無機系の膜としては、無機反射防止膜(無機BARC)が挙げられる。有機系の膜としては、有機反射防止膜(有機BARC)が挙げられる。
The support is not particularly limited, and a conventionally known one can be used, and examples thereof include a substrate for electronic components and a substrate on which a predetermined wiring pattern is formed. More specifically, a silicon substrate, a metal substrate such as copper, chromium, iron, and aluminum, a glass substrate, and the like can be given. As a material for the wiring pattern, for example, copper, aluminum, nickel, gold or the like can be used.
Further, the support may be a substrate in which an inorganic and / or organic film is provided on the above-described substrate. An inorganic antireflection film (inorganic BARC) is an example of the inorganic film. Examples of the organic film include an organic antireflection film (organic BARC).

露光に用いる波長は、特に限定されず、ArFエキシマレーザー、KrFエキシマレーザー、Fエキシマレーザー、EUV(極紫外線)、VUV(真空紫外線)、EB(電子線)、X線、軟X線等の放射線を用いて行うことができる。前記レジスト組成物は、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、EBまたはEUV、特にArFエキシマレーザーに対して有効である。 The wavelength used for the exposure is not particularly limited, and ArF excimer laser, KrF excimer laser, F 2 excimer laser, EUV (extreme ultraviolet), VUV (vacuum ultraviolet), EB (electron beam), X-ray, soft X-ray, etc. Can be done using radiation. The resist composition is effective for KrF excimer laser, ArF excimer laser, EB or EUV, particularly ArF excimer laser.

レジスト膜の露光は、空気や窒素等の不活性ガス中で行う通常の露光(ドライ露光)であってもよく、液浸露光であってもよい。
液浸露光では、上述したように、露光時に、従来は空気や窒素等の不活性ガスで満たされているレンズとウェーハ上のレジスト膜との間の部分を、空気の屈折率よりも大きい屈折率を有する溶媒(液浸媒体)で満たした状態で露光を行う。
より具体的には、液浸露光は、上記のようにして得られたレジスト膜と露光装置の最下位置のレンズ間を、空気の屈折率よりも大きい屈折率を有する溶媒(液浸媒体)で満たし、その状態で、所望のマスクパターンを介して露光(浸漬露光)することによって実施できる。
液浸媒体としては、空気の屈折率よりも大きく、かつ当該浸漬露光によって露光されるレジスト膜の有する屈折率よりも小さい屈折率を有する溶媒が好ましい。かかる溶媒の屈折率としては、前記範囲内であれば特に制限されない。
空気の屈折率よりも大きく、かつレジスト膜の屈折率よりも小さい屈折率を有する溶媒としては、例えば、水、フッ素系不活性液体、シリコン系溶剤、炭化水素系溶剤等が挙げられる。
フッ素系不活性液体の具体例としては、CHCl、COCH、COC、C等のフッ素系化合物を主成分とする液体等が挙げられ、沸点が70〜180℃のものが好ましく、80〜160℃のものがより好ましい。フッ素系不活性液体が上記範囲の沸点を有するものであると、露光終了後に、液浸に用いた媒体の除去を、簡便な方法で行えることから好ましい。
フッ素系不活性液体としては、特に、アルキル基の水素原子が全てフッ素原子で置換されたパーフロオロアルキル化合物が好ましい。パーフロオロアルキル化合物としては、具体的には、パーフルオロアルキルエーテル化合物やパーフルオロアルキルアミン化合物を挙げることができる。
さらに、具体的には、前記パーフルオロアルキルエーテル化合物としては、パーフルオロ(2−ブチル−テトラヒドロフラン)(沸点102℃)を挙げることができ、前記パーフルオロアルキルアミン化合物としては、パーフルオロトリブチルアミン(沸点174℃)を挙げることができる。
The exposure of the resist film may be normal exposure (dry exposure) performed in an inert gas such as air or nitrogen, or may be immersion exposure.
In immersion exposure, as described above, the portion between the lens, which has been filled with an inert gas such as air or nitrogen, and the resist film on the wafer at the time of exposure is refracted larger than the refractive index of air. The exposure is performed in a state filled with a solvent having a high rate (immersion medium).
More specifically, the immersion exposure is a solvent (immersion medium) having a refractive index larger than the refractive index of air between the resist film obtained as described above and the lowermost lens of the exposure apparatus. And in this state, exposure (immersion exposure) is performed through a desired mask pattern.
As the immersion medium, a solvent having a refractive index larger than the refractive index of air and smaller than the refractive index of the resist film exposed by the immersion exposure is preferable. The refractive index of such a solvent is not particularly limited as long as it is within the above range.
Examples of the solvent having a refractive index larger than the refractive index of air and smaller than the refractive index of the resist film include water, a fluorine-based inert liquid, a silicon-based solvent, and a hydrocarbon-based solvent.
Specific examples of the fluorinated inert liquid include fluorinated compounds such as C 3 HCl 2 F 5 , C 4 F 9 OCH 3 , C 4 F 9 OC 2 H 5 , and C 5 H 3 F 7 as main components. Examples thereof include liquids, and those having a boiling point of 70 to 180 ° C are preferable, and those having a boiling point of 80 to 160 ° C are more preferable. It is preferable that the fluorine-based inert liquid has a boiling point in the above range since the medium used for immersion can be removed by a simple method after the exposure is completed.
As the fluorine-based inert liquid, a perfluoroalkyl compound in which all hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with fluorine atoms is particularly preferable. Specific examples of the perfluoroalkyl compound include a perfluoroalkyl ether compound and a perfluoroalkylamine compound.
More specifically, examples of the perfluoroalkyl ether compound include perfluoro (2-butyl-tetrahydrofuran) (boiling point 102 ° C.). Examples of the perfluoroalkylamine compound include perfluorotributylamine ( Boiling point of 174 ° C.).

次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
[実施例1]
1L3つ口フラスコに水素化ナトリウム(NaH)4.8gをいれ、氷浴中で0℃に保ったまま、300gのテトラヒドロフラン(THF)を加え、さらに攪拌しながら124gの化合物(1)を加え、10分間攪拌した。その後30gの化合物(2)を攪拌しながら加え、12時間反応させた。反応終了後、反応液を吸引ろ過し、回収したろ液から、減圧濃縮によってTHFを除去した。その後、濃縮液に水及び酢酸エチルを加えて抽出を行い、得られた酢酸エチル溶液を減圧濃縮し、カラムクロマトグラフィ(SiO,ヘプタン:酢酸エチル=8:2)で精製を行い、フラクションを減圧濃縮し、さらに減圧乾燥することによって化合物(3)を12g得た。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these examples.
[Example 1]
Into a 1 L three-necked flask, 4.8 g of sodium hydride (NaH) was added, while maintaining at 0 ° C. in an ice bath, 300 g of tetrahydrofuran (THF) was added, and 124 g of compound (1) was further added with stirring. Stir for 10 minutes. Thereafter, 30 g of the compound (2) was added with stirring and reacted for 12 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was subjected to suction filtration, and THF was removed from the collected filtrate by concentration under reduced pressure. Thereafter, water and ethyl acetate were added to the concentrate for extraction, and the resulting ethyl acetate solution was concentrated under reduced pressure and purified by column chromatography (SiO 2 , heptane: ethyl acetate = 8: 2), and the fractions were reduced in pressure. Concentration and further drying under reduced pressure gave 12 g of compound (3).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

得られた化合物(3)について、H−NMRを測定した。その結果を以下に示す。
H−NMR(溶媒:CDCl、400MHz):δ(ppm)=4.09(s,2H(H)),3.75(t,2H(H)),3.68(t,2H(H)),3.03(brs,2H(H)),1.51−2.35(m,17H(H))。
上記の結果から、化合物(3)が下記に示す構造を有することが確認できた。
About the obtained compound (3), < 1 > H-NMR was measured. The results are shown below.
1 H-NMR (solvent: CDCl 3 , 400 MHz): δ (ppm) = 4.09 (s, 2H (H a )), 3.75 (t, 2H (H b )), 3.68 (t, 2H (H c)), 3.03 (brs, 2H (H d)), 1.51-2.35 (m, 17H (H e)).
From the results described above, it was confirmed that the compound (3) had a structure shown below.

Figure 2009057534
Figure 2009057534

[実施例2]
300mL3つ口フラスコに5gの化合物(3)、3.04gのトリエチルアミン(EtN)及び10gのTHFを加え、10分間攪拌した。その後2.09gの化合物(4)及び10gのTHFを加え、室温で12時間反応させた。反応終了後、反応液を吸引ろ過し、回収したろ液から、減圧濃縮によってTHFを除去した。その後、濃縮液に水および酢酸エチルを加えて抽出を行った。得られた酢酸エチル溶液について、カラムクロマトグラフィ(SiO,ヘプタン:酢酸エチル=8:2)で精製を行い、フラクションを減圧濃縮し、さらに減圧乾燥することによって化合物(5)を4.9g得た。
[Example 2]
To a 300 mL three-necked flask, 5 g of compound (3), 3.04 g of triethylamine (Et 3 N) and 10 g of THF were added and stirred for 10 minutes. Thereafter, 2.09 g of the compound (4) and 10 g of THF were added and reacted at room temperature for 12 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was subjected to suction filtration, and THF was removed from the collected filtrate by concentration under reduced pressure. Thereafter, water and ethyl acetate were added to the concentrated solution for extraction. The obtained ethyl acetate solution was purified by column chromatography (SiO 2 , heptane: ethyl acetate = 8: 2), the fraction was concentrated under reduced pressure, and further dried under reduced pressure to obtain 4.9 g of compound (5). .

Figure 2009057534
Figure 2009057534

得られた化合物(5)について、H−NMRを測定した。その結果を以下に示す。
H−NMR(溶媒:CDCl、400MHz):δ(ppm)=6.15(s,1H(H)),5.58(s,1H(H)),4.35(t,2H(H)),4.08(s,2H(H)),3.80(t,2H(H)),1.51−2.35(m,20H(H))。
上記の結果から、化合物(5)が下記に示す構造を有することが確認できた。
About the obtained compound (5), < 1 > H-NMR was measured. The results are shown below.
1 H-NMR (solvent: CDCl 3 , 400 MHz): δ (ppm) = 6.15 (s, 1H (H a )), 5.58 (s, 1 H (H b )), 4.35 (t, 2H (H c)), 4.08 (s, 2H (H d)), 3.80 (t, 2H (H e)), 1.51-2.35 (m, 20H (H f)).
From the results shown above, it was confirmed that the compound (5) had a structure shown below.

Figure 2009057534
Figure 2009057534

[実施例3]
1L3つ口フラスコにNaH4gをいれ、氷浴中で0℃に保ったまま、100gのTHFを加え、さらに攪拌しながら10gの化合物(6)を加え、10分間攪拌した。その後22.07gの化合物(2)を攪拌しながら加え、12時間反応させた。反応終了後、反応液を吸引ろ過し、回収したろ液から、減圧濃縮によってTHFを除去した。その後、濃縮液に水及び酢酸エチルを加え、抽出を行った。得られた酢酸エチル溶液を減圧濃縮し、カラムクロマトグラフィ(SiO,ヘプタン:酢酸エチル=8:2)で精製を行い、フラクションを減圧濃縮し、さらに減圧乾燥することによって化合物(5)を10g得た。
[Example 3]
Into a 1 L three-necked flask, 4 g of NaH was added, and while maintaining the temperature in an ice bath at 0 ° C., 100 g of THF was added, 10 g of compound (6) was further added with stirring, and the mixture was stirred for 10 minutes. Thereafter, 22.07 g of compound (2) was added with stirring and allowed to react for 12 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was subjected to suction filtration, and THF was removed from the collected filtrate by concentration under reduced pressure. Thereafter, water and ethyl acetate were added to the concentrated solution for extraction. The obtained ethyl acetate solution was concentrated under reduced pressure, purified by column chromatography (SiO 2 , heptane: ethyl acetate = 8: 2), the fraction was concentrated under reduced pressure, and further dried under reduced pressure to obtain 10 g of compound (5). It was.

Figure 2009057534
Figure 2009057534

[実施例4(高分子化合物の合成)]
1.18gの化合物(6)、1.90gの実施例2で得た化合物(5)、0.67gの化合物(7)を、15.00gのメチルエチルケトンに溶解させた。この溶液に、和光純薬製V−601(重合開始剤)を0.71mmol加え、溶解させた。これを、窒素雰囲気下、6時間かけて、75℃に加熱したメチルエチルケトン6.25gに滴下した。滴下終了後、反応液を1時間加熱攪拌し、その後、反応液を室温まで冷却した。その後、反応液を大量のメタノール/水混合溶液に滴下し、反応生成物を析出させる操作を3回繰り返した。このようにして得られた反応生成物を室温下で減圧乾燥し、白色粉体を得た。
[Example 4 (Synthesis of polymer compound)]
1.18 g of the compound (6), 1.90 g of the compound (5) obtained in Example 2 and 0.67 g of the compound (7) were dissolved in 15.00 g of methyl ethyl ketone. To this solution, 0.71 mmol of V-601 (polymerization initiator) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added and dissolved. This was added dropwise to 6.25 g of methyl ethyl ketone heated to 75 ° C. over 6 hours in a nitrogen atmosphere. After completion of dropping, the reaction solution was heated and stirred for 1 hour, and then the reaction solution was cooled to room temperature. Thereafter, the operation of dropping the reaction solution into a large amount of methanol / water mixed solution and precipitating the reaction product was repeated three times. The reaction product thus obtained was dried under reduced pressure at room temperature to obtain a white powder.

Figure 2009057534
Figure 2009057534

得られた反応生成物を高分子化合物(1)とする。その構造式を以下に示す。
この高分子化合物(1)について、600MHzでのカーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)を測定した結果、ポリマー組成(構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=38.7/38.0/23.3であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量は23200であり、分散度は2.31であった。この結果より、得られた高分子化合物(1)が、化合物(6)と、化合物(5)と、化合物(7)との共重合体であることがわかった。
Let the obtained reaction product be a high molecular compound (1). Its structural formula is shown below.
As a result of measuring the carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) at 600 MHz for this polymer compound (1), the polymer composition (ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) was l /M/n=38.7/38.0/23.3. Moreover, the standard polystyrene conversion mass mean molecular weight calculated | required by GPC measurement was 23200, and dispersion degree was 2.31. From this result, it was found that the obtained polymer compound (1) was a copolymer of the compound (6), the compound (5), and the compound (7).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

[比較例1(高分子化合物2の合成)]
4.99gの前記化合物(6)、7.00gの下記化合物(8)、1.26gの前記化合物(7)を、53.00gのメチルエチルケトンに溶解させた。この溶液に、和光純薬製V−601(重合開始剤)を5.86mmol加え、溶解させた。これを、窒素雰囲気下、6時間かけて、75℃に加熱したメチルエチルケトン22.08gに滴下した。滴下終了後、反応液を1時間加熱攪拌し、その後、反応液を室温まで冷却した。その後、反応液を大量のメタノール/水混合溶液に滴下し、反応生成物を析出させる操作を3回繰り返した。このようにして得られた反応生成物を室温下で減圧乾燥し、白色粉体を得た。
[Comparative Example 1 (Synthesis of Polymer Compound 2)]
4.99 g of the compound (6), 7.00 g of the following compound (8), and 1.26 g of the compound (7) were dissolved in 53.00 g of methyl ethyl ketone. To this solution, 5.86 mmol of V-601 (polymerization initiator) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added and dissolved. This was added dropwise to 22.08 g of methyl ethyl ketone heated to 75 ° C. in a nitrogen atmosphere over 6 hours. After completion of dropping, the reaction solution was heated and stirred for 1 hour, and then the reaction solution was cooled to room temperature. Thereafter, the operation of dropping the reaction solution into a large amount of methanol / water mixed solution and precipitating the reaction product was repeated three times. The reaction product thus obtained was dried under reduced pressure at room temperature to obtain a white powder.

Figure 2009057534
Figure 2009057534

得られた反応生成物を高分子化合物(2)とする。その構造式を以下に示す。
この高分子化合物(2)について、600MHzでのカーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)を測定した結果、ポリマー組成(構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=45.0/44.9/10.1であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量は8400であり、分散度は1.96であった。この結果より、得られた高分子化合物(2)が、化合物(6)と、化合物(8)と、化合物(7)との共重合体であることがわかった。
Let the obtained reaction product be a high molecular compound (2). Its structural formula is shown below.
As a result of measuring the carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) at 600 MHz for this polymer compound (2), the polymer composition (ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) was l /M/n=45.0/44.9/10.1. Moreover, the standard polystyrene conversion mass mean molecular weight calculated | required by GPC measurement was 8400, and dispersion degree was 1.96. From this result, it was found that the obtained polymer compound (2) was a copolymer of the compound (6), the compound (8), and the compound (7).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

[実施例5、比較例1]
表1に示す各成分を混合、溶解してポジ型レジスト組成物を調製した。
[Example 5, Comparative Example 1]
Each component shown in Table 1 was mixed and dissolved to prepare a positive resist composition.

Figure 2009057534
Figure 2009057534

表1中、[ ]内の数値は配合量(質量部)を示す。また、表1中の記号はそれぞれ以下のものを示す。
(A)−1:高分子化合物(1)。
(A)−1:高分子化合物(2)。
(B)−1:下記化学式(B)−1で表される酸発生剤。
(D)−1:トリ−n−ペンチルアミン。
(S)−1:PGMEA。
(S)−2:PGME。
In Table 1, the numerical values in [] indicate the blending amount (parts by mass). Moreover, the symbol in Table 1 shows the following, respectively.
(A) -1: polymer compound (1).
(A) -1: polymer compound (2).
(B) -1: An acid generator represented by the following chemical formula (B) -1.
(D) -1: tri-n-pentylamine.
(S) -1: PGMEA.
(S) -2: PGME.

Figure 2009057534
Figure 2009057534

上記酸発生(B)−1は、トリフェニルスルホニウムブロミド6.99gを純水125mlに溶解させ、その溶液に、2−ナフチルメチルオキシテトラフルオロエタンスルホン酸のリチウム塩5.50gを添加し、室温にて19時間攪拌した後、ジクロロメタン125gを添加して攪拌し、有機相を分液して取り出し、さらに有機相を純水40mlにて水洗いした後、分液し、有機相を取り出し、取り出した有機相を濃縮後、乾燥することによって得られたものである。   The acid generation (B) -1 is obtained by dissolving 6.99 g of triphenylsulfonium bromide in 125 ml of pure water, adding 5.50 g of lithium salt of 2-naphthylmethyloxytetrafluoroethanesulfonic acid to the solution, After stirring for 19 hours, 125 g of dichloromethane was added and stirred, and the organic phase was separated and taken out. Further, the organic phase was washed with 40 ml of pure water, and then separated, and the organic phase was taken out and taken out. It was obtained by concentrating and drying the organic phase.

得られたレジスト組成物を用い、以下の手順でレジストパターンを形成し、リソグラフィー特性を評価した。
[解像性・感度]
8インチのシリコンウェーハ上に、有機系反射防止膜組成物「ARC29A」(商品名、ブリュワーサイエンス社製)を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で205℃、60秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚77nmの有機系反射防止膜を形成した。該反射防止膜上に、上記で得られたレジスト組成物を、スピンナーを用いてそれぞれ塗布し、ホットプレート上で110℃、60秒間の条件でプレベーク(PAB)処理を行い、乾燥することにより、膜厚120nmのレジスト膜を形成した。
次いで、ArF露光装置NSR−S302(ニコン社製;NA(開口数)=0.60,2/3輪帯照明)により、ArFエキシマレーザー(193nm)を、マスクパターン(6%ハーフトーン)を介して選択的に照射した。そして、100℃、60秒間の条件で露光後加熱(PEB)処理を行い、さらに23℃にて2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液で30秒間の条件で現像し、その後30秒間、純水を用いて水リンスし、振り切り乾燥を行った。
その結果、いずれの例においても、直径130nm、ピッチ260nmのコンタクトホールパターンが形成された。このときの最適露光量Eop(mJ/cm)、すなわち感度を求めた。その結果を表2に示す。
Using the obtained resist composition, a resist pattern was formed by the following procedure, and the lithography characteristics were evaluated.
[Resolution and sensitivity]
An organic antireflection film composition “ARC29A” (trade name, manufactured by Brewer Science Co., Ltd.) is applied onto an 8-inch silicon wafer using a spinner, and baked at 205 ° C. for 60 seconds on a hot plate and dried. Thereby, an organic antireflection film having a thickness of 77 nm was formed. By applying the resist composition obtained above onto the antireflection film using a spinner, performing pre-baking (PAB) treatment at 110 ° C. for 60 seconds on a hot plate, and drying, A resist film having a thickness of 120 nm was formed.
Next, an ArF excimer laser (193 nm) was passed through a mask pattern (6% halftone) using an ArF exposure apparatus NSR-S302 (Nikon Corporation; NA (numerical aperture) = 0.60, 2/3 annular illumination). Selectively irradiated. Then, post-exposure heating (PEB) treatment was performed at 100 ° C. for 60 seconds, and further development was performed at 23 ° C. with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 30 seconds, and then 30 Water rinsing was performed using pure water for 2 seconds, and then shaken off and dried.
As a result, in each example, a contact hole pattern having a diameter of 130 nm and a pitch of 260 nm was formed. The optimum exposure amount Eop (mJ / cm 2 ) at this time, that is, the sensitivity was obtained. The results are shown in Table 2.

[真円性]
上記で形成された直径130nm、ピッチ260nmのコンタクトホールパターンを、走査型電子顕微鏡SEMを用いて上空より観察し、ホールパターンの真円性を下記の基準で評価した。その結果を表2に示す。
○:真円性が高い。
△:真円性が低い。
[Roundness]
The contact hole pattern having a diameter of 130 nm and a pitch of 260 nm formed above was observed from above using a scanning electron microscope SEM, and the roundness of the hole pattern was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
○: High roundness.
Δ: Low roundness.

Figure 2009057534
Figure 2009057534

上記の結果に示すように、実施例5のホールパターンの真円性は高く、かつ感度も良好であった。   As shown in the above results, the roundness of the hole pattern of Example 5 was high and the sensitivity was good.

[実施例6(高分子化合物の合成)]
6.19g(29.76mmol)の前記化合物(6)、10.00g(29.76mmol)の前記化合物(5)、3.51g(14.88mmol)の前記化合物(7)を、78.80gのメチルエチルケトンに溶解させた。この溶液に、和光純薬製V−601(重合開始剤)を11.16mmol加え、溶解させた。これを窒素雰囲気下、6時間かけて、75℃に加熱したメチルエチルケトン32.83gに滴下した。滴下終了後、反応液を1時間加熱攪拌し、その後、反応液を室温まで冷却した。
この重合液を固形分30質量%まで濃縮し、室温にて370mLのn−ヘプタンに滴下して共重合体を析出させた。続いて、この共重合体のTHF溶液66gを調製し、n−ヘプタン370mLに滴下して共重合体を析出させた。
この共重合体を、メタノール/水=60/40(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行い、続いて、メタノール/水=70/30(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行った後、濾別によって回収した。
このようにして得られた共重合体を40℃で3日間乾燥し、13.0gの白色粉体を得た(収率66%)。
得られた共重合体を高分子化合物(3)とし、その構造式を以下に示す。この高分子化合物(3)について、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)を測定した結果、ポリマー組成(下記構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=40.4/39.1/20.5であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量は8,700であり、分散度は2.18であった。この結果より、得られた高分子化合物(3)が、化合物(6)と化合物(5)と化合物(7)との共重合体であることが確認できた。
[Example 6 (Synthesis of polymer compound)]
6.19 g (29.76 mmol) of the compound (6), 10.00 g (29.76 mmol) of the compound (5), 3.51 g (14.88 mmol) of the compound (7), 78.80 g Dissolved in methyl ethyl ketone. To this solution, 11.16 mmol of V-601 (polymerization initiator) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added and dissolved. The resultant was dropwise added to 32.83 g of methyl ethyl ketone heated to 75 ° C. in a nitrogen atmosphere over 6 hours. After completion of dropping, the reaction solution was heated and stirred for 1 hour, and then the reaction solution was cooled to room temperature.
The polymerization solution was concentrated to a solid content of 30% by mass and dropped into 370 mL of n-heptane at room temperature to precipitate a copolymer. Subsequently, 66 g of a THF solution of the copolymer was prepared and dropped into 370 mL of n-heptane to precipitate the copolymer.
The copolymer was dispersed in a mixed solution of methanol / water = 60/40 (volume ratio) to wash the copolymer, and subsequently methanol / water = 70/30 (volume ratio). After the operation of washing the copolymer by dispersing in a mixed solution, it was recovered by filtration.
The copolymer thus obtained was dried at 40 ° C. for 3 days to obtain 13.0 g of white powder (yield 66%).
The obtained copolymer was defined as polymer compound (3), and the structural formula thereof is shown below. As a result of measuring a carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) of this polymer compound (3), the polymer composition (ratio (molar ratio) of each structural unit in the following structural formula) was 1 / m. /N=40.4/39.1/20.5. Further, the mass average molecular weight in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement was 8,700, and the degree of dispersion was 2.18. From this result, it was confirmed that the obtained polymer compound (3) was a copolymer of the compound (6), the compound (5) and the compound (7).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

[実施例7(高分子化合物の合成)]
6.19g(29.76mmol)の前記化合物(6)、10.00g(29.76mmol)の前記化合物(5)、3.51g(14.88mmol)の前記化合物(7)を、78.80gのメチルエチルケトンに溶解させた。この溶液に、和光純薬製V−601(重合開始剤)を13.39mmol加え、溶解させた。これを窒素雰囲気下、6時間かけて、75℃に加熱したメチルエチルケトン32.83gに滴下した。滴下終了後、反応液を1時間加熱攪拌し、その後、反応液を室温まで冷却した。
この重合液を固形分30質量%まで濃縮し、室温にて370mLのn−ヘプタンに滴下して共重合体を析出させた。続いて、この共重合体のTHF溶液66gを調製し、n−ヘプタン370mLに滴下して共重合体を析出させた。
この共重合体を、メタノール/水=60/40(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行い、続いて、メタノール/水=70/30(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行った後、濾別によって回収した。
このようにして得られた共重合体を40℃で3日間乾燥し、14.9gの白色粉体を得た(収率76%)。
得られた共重合体を高分子化合物(4)とし、その構造式を以下に示す。この高分子化合物(4)について、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)を測定した結果、ポリマー組成(下記構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=42.4/37.2/19.9であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量は6,400であり、分散度は1.80であった。この結果より、得られた高分子化合物(4)が、化合物(6)と化合物(5)と化合物(7)との共重合体であることが確認できた。
[Example 7 (synthesis of polymer compound)]
6.19 g (29.76 mmol) of the compound (6), 10.00 g (29.76 mmol) of the compound (5), 3.51 g (14.88 mmol) of the compound (7), 78.80 g Dissolved in methyl ethyl ketone. To this solution, 13.39 mmol of W-601 (polymerization initiator) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added and dissolved. The resultant was dropwise added to 32.83 g of methyl ethyl ketone heated to 75 ° C. in a nitrogen atmosphere over 6 hours. After completion of dropping, the reaction solution was heated and stirred for 1 hour, and then the reaction solution was cooled to room temperature.
The polymerization solution was concentrated to a solid content of 30% by mass and dropped into 370 mL of n-heptane at room temperature to precipitate a copolymer. Subsequently, 66 g of a THF solution of the copolymer was prepared and dropped into 370 mL of n-heptane to precipitate the copolymer.
The copolymer was dispersed in a mixed solution of methanol / water = 60/40 (volume ratio) to wash the copolymer, and subsequently methanol / water = 70/30 (volume ratio). After the operation of washing the copolymer by dispersing in a mixed solution, it was recovered by filtration.
The copolymer thus obtained was dried at 40 ° C. for 3 days to obtain 14.9 g of white powder (yield 76%).
The obtained copolymer was defined as polymer compound (4), and the structural formula thereof is shown below. As a result of measuring the carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) of this polymer compound (4), the polymer composition (ratio (molar ratio) of each structural unit in the following structural formula) was 1 / m. /N=42.4/37.2/19.9. Further, the mass average molecular weight in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement was 6,400, and the degree of dispersion was 1.80. From this result, it was confirmed that the obtained polymer compound (4) was a copolymer of the compound (6), the compound (5) and the compound (7).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

[実施例8(高分子化合物の合成)]
3.94g(18.94mmol)の前記化合物(6)、10.00g(29.76mmol)の前記化合物(5)、4.47g(18.94mmol)の前記化合物(7)を、73.64gのメチルエチルケトンに溶解させた。この溶液に、和光純薬製V−601(重合開始剤)を12.17mmol加え、溶解させた。これを窒素雰囲気下、6時間かけて、75℃に加熱したメチルエチルケトン30.68gに滴下した。滴下終了後、反応液を1時間加熱攪拌し、その後、反応液を室温まで冷却した。
この重合液を固形分30質量%まで濃縮し、室温にて340mLのn−ヘプタンに滴下して共重合体を析出させた。続いて、この共重合体のTHF溶液61gを調製し、n−ヘプタン340mLに滴下して共重合体を析出させた。
この共重合体を、メタノール/水=60/40(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行い、続いて、メタノール/水=70/30(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行った後、濾別によって回収した。
このようにして得られた共重合体を40℃で3日間乾燥し、13.8gの白色粉体を得た(収率75%)。
得られた共重合体を高分子化合物(5)とし、その構造式を以下に示す。この高分子化合物(5)について、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)を測定した結果、ポリマー組成(下記構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=30.5/39.0/30.5であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量は6,700であり、分散度は1.99であった。この結果より、得られた高分子化合物(5)が、化合物(6)と化合物(5)と化合物(7)との共重合体であることが確認できた。
[Example 8 (Synthesis of polymer compound)]
3.94 g (18.94 mmol) of the compound (6), 10.00 g (29.76 mmol) of the compound (5), 4.47 g (18.94 mmol) of the compound (7), Dissolved in methyl ethyl ketone. To this solution, 12.17 mmol of Wako Pure Chemicals V-601 (polymerization initiator) was added and dissolved. The resultant was dropwise added to 30.68 g of methyl ethyl ketone heated to 75 ° C. in a nitrogen atmosphere over 6 hours. After completion of dropping, the reaction solution was heated and stirred for 1 hour, and then the reaction solution was cooled to room temperature.
This polymerization solution was concentrated to a solid content of 30% by mass and dropped into 340 mL of n-heptane at room temperature to precipitate a copolymer. Subsequently, 61 g of a THF solution of the copolymer was prepared and dropped into 340 mL of n-heptane to precipitate the copolymer.
The copolymer was dispersed in a mixed solution of methanol / water = 60/40 (volume ratio) to wash the copolymer, and subsequently methanol / water = 70/30 (volume ratio). After the operation of washing the copolymer by dispersing in a mixed solution, it was recovered by filtration.
The copolymer thus obtained was dried at 40 ° C. for 3 days to obtain 13.8 g of white powder (yield 75%).
The obtained copolymer was defined as polymer compound (5), and the structural formula thereof is shown below. As a result of measuring a carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) of the polymer compound (5), the polymer composition (ratio (molar ratio) of each structural unit in the following structural formula) was 1 / m. /N=30.5/39.0/30.5. Further, the mass average molecular weight in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement was 6,700, and the degree of dispersion was 1.99. From this result, it was confirmed that the obtained polymer compound (5) was a copolymer of the compound (6), the compound (5) and the compound (7).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

[実施例9(高分子化合物の合成)]
4.99g(23.99mmol)の前記化合物(6)、7.00g(20.83mmol)の前記化合物(5)、4.32g(18.31mmol)の前記化合物(7)を、65.24gのメチルエチルケトンに溶解させた。この溶液に、和光純薬製V−601(重合開始剤)を11.68mmol加え、溶解させた。これを窒素雰囲気下、6時間かけて、75℃に加熱したメチルエチルケトン27.18gに滴下した。滴下終了後、反応液を1時間加熱攪拌し、その後、反応液を室温まで冷却した。
この重合液を固形分30質量%まで濃縮し、室温にて320mLのn−ヘプタンに滴下して共重合体を析出させた。続いて、この共重合体のTHF溶液54gを調製し、n−ヘプタン320mLに滴下して共重合体を析出させた。
この共重合体を、メタノール/水=60/40(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行い、続いて、メタノール/水=70/30(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行った後、濾別によって回収した。
このようにして得られた共重合体を40℃で3日間乾燥し、12.0gの白色粉体を得た(収率74%)。
得られた共重合体を高分子化合物(6)とし、その構造式を以下に示す。この高分子化合物(6)について、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)を測定した結果、ポリマー組成(下記構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=43.2/29.9/26.9であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量は7,500であり、分散度は2.24であった。この結果より、得られた高分子化合物(6)が、化合物(6)と化合物(5)と化合物(7)との共重合体であることが確認できた。
[Example 9 (synthesis of polymer compound)]
4.99 g (23.99 mmol) of the compound (6), 7.00 g (20.83 mmol) of the compound (5), 4.32 g (18.31 mmol) of the compound (7), Dissolved in methyl ethyl ketone. To this solution, 11.68 mmol of Wako Pure Chemical V-601 (polymerization initiator) was added and dissolved. The resultant was dropwise added to 27.18 g of methyl ethyl ketone heated to 75 ° C. in a nitrogen atmosphere over 6 hours. After completion of dropping, the reaction solution was heated and stirred for 1 hour, and then the reaction solution was cooled to room temperature.
The polymerization liquid was concentrated to a solid content of 30% by mass and dropped into 320 mL of n-heptane at room temperature to precipitate a copolymer. Subsequently, 54 g of this copolymer in THF was prepared and added dropwise to 320 mL of n-heptane to precipitate the copolymer.
The copolymer was dispersed in a mixed solution of methanol / water = 60/40 (volume ratio) to wash the copolymer, and subsequently methanol / water = 70/30 (volume ratio). After the operation of washing the copolymer by dispersing in a mixed solution, it was recovered by filtration.
The copolymer thus obtained was dried at 40 ° C. for 3 days to obtain 12.0 g of white powder (yield 74%).
The obtained copolymer is referred to as polymer compound (6), and the structural formula thereof is shown below. As a result of measuring a carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) of this polymer compound (6), the polymer composition (ratio (molar ratio) of each structural unit in the following structural formula) was 1 / m. /N=43.2/29.9/26.9. Moreover, the standard polystyrene conversion mass mean molecular weight calculated | required by GPC measurement was 7,500, and dispersion degree was 2.24. From this result, it was confirmed that the obtained polymer compound (6) was a copolymer of the compound (6), the compound (5) and the compound (7).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

[実施例10(高分子化合物の合成)]
6.30g(30.30mmol)の前記化合物(6)、7.00g(20.83mmol)の前記化合物(5)、2.83g(11.99mmol)の前記化合物(7)を、64.52gのメチルエチルケトンに溶解させた。この溶液に、和光純薬製V−601(重合開始剤)を11.68mmol加え、溶解させた。これを窒素雰囲気下、6時間かけて、75℃に加熱したメチルエチルケトン26.88gに滴下した。滴下終了後、反応液を1時間加熱攪拌し、その後、反応液を室温まで冷却した。
この重合液を固形分30質量%まで濃縮し、室温にて320mLのn−ヘプタンに滴下して共重合体を析出させた。続いて、この共重合体のTHF溶液54gを調製し、n−ヘプタン320mLに滴下して共重合体を析出させた。
この共重合体を、メタノール/水=60/40(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行い、続いて、メタノール/水=70/30(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行った後、濾別によって回収した。
このようにして得られた共重合体を40℃で3日間乾燥し、12.0gの白色粉体を得た(収率74%)。
得られた共重合体を高分子化合物(7)とし、その構造式を以下に示す。この高分子化合物(7)について、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)を測定した結果、ポリマー組成(下記構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=52.6/27.5/19.9であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量は5,300であり、分散度は1.97であった。この結果より、得られた高分子化合物(7)が、化合物(6)と化合物(5)と化合物(7)との共重合体であることが確認できた。
[Example 10 (Synthesis of polymer compound)]
6.30 g (30.30 mmol) of the compound (6), 7.00 g (20.83 mmol) of the compound (5), 2.83 g (11.99 mmol) of the compound (7), Dissolved in methyl ethyl ketone. To this solution, 11.68 mmol of Wako Pure Chemical V-601 (polymerization initiator) was added and dissolved. The resultant was dropwise added to 26.88 g of methyl ethyl ketone heated to 75 ° C. in a nitrogen atmosphere over 6 hours. After completion of dropping, the reaction solution was heated and stirred for 1 hour, and then the reaction solution was cooled to room temperature.
The polymerization liquid was concentrated to a solid content of 30% by mass and dropped into 320 mL of n-heptane at room temperature to precipitate a copolymer. Subsequently, 54 g of this copolymer in THF was prepared and added dropwise to 320 mL of n-heptane to precipitate the copolymer.
The copolymer was dispersed in a mixed solution of methanol / water = 60/40 (volume ratio) to wash the copolymer, and subsequently methanol / water = 70/30 (volume ratio). After the operation of washing the copolymer by dispersing in a mixed solution, it was recovered by filtration.
The copolymer thus obtained was dried at 40 ° C. for 3 days to obtain 12.0 g of white powder (yield 74%).
The obtained copolymer was designated as polymer compound (7), and the structural formula thereof is shown below. As a result of measuring a carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) of this polymer compound (7), the polymer composition (ratio (molar ratio) of each structural unit in the following structural formula) was 1 / m. /N=52.6/27.5/19.9. Moreover, the standard polystyrene conversion mass mean molecular weight calculated | required by GPC measurement was 5,300, and dispersion degree was 1.97. From this result, it was confirmed that the obtained polymer compound (7) was a copolymer of the compound (6), the compound (5) and the compound (7).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

[実施例11(高分子化合物の合成)]
2.94g(13.26mmol)の下記化合物(9)、7.00g(20.83mmol)の前記化合物(5)、3.13g(13.26mmol)の前記化合物(7)を、51.56gのメチルエチルケトンに溶解させた。この溶液に、和光純薬製V−601(重合開始剤)を8.76mmol加え、溶解させた。これを窒素雰囲気下、6時間かけて、75℃に加熱したメチルエチルケトン21.48gに滴下した。滴下終了後、反応液を1時間加熱攪拌し、その後、反応液を室温まで冷却した。
この重合液を固形分30質量%まで濃縮し、室温にて250mLのn−ヘプタンに滴下して共重合体を析出させた。続いて、この共重合体のTHF溶液44gを調製し、n−ヘプタン250mLに滴下して共重合体を析出させた。
この共重合体を、メタノール/水=60/40(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行い、続いて、メタノール/水=70/30(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行った後、濾別によって回収した。
このようにして得られた共重合体を40℃で3日間乾燥し、9.3gの白色粉体を得た(収率71%)。
[Example 11 (synthesis of polymer compound)]
2.94 g (13.26 mmol) of the following compound (9), 7.00 g (20.83 mmol) of the compound (5), 3.13 g (13.26 mmol) of the compound (7) Dissolved in methyl ethyl ketone. To this solution, 8.76 mmol of V-601 (polymerization initiator) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added and dissolved. The resultant was dropwise added to 21.48 g of methyl ethyl ketone heated to 75 ° C. in a nitrogen atmosphere over 6 hours. After completion of dropping, the reaction solution was heated and stirred for 1 hour, and then the reaction solution was cooled to room temperature.
This polymerization solution was concentrated to a solid content of 30% by mass and dropped into 250 mL of n-heptane at room temperature to precipitate a copolymer. Subsequently, 44 g of a THF solution of the copolymer was prepared and dropped into 250 mL of n-heptane to precipitate the copolymer.
The copolymer was dispersed in a mixed solution of methanol / water = 60/40 (volume ratio) to wash the copolymer, and subsequently methanol / water = 70/30 (volume ratio). After the operation of washing the copolymer by dispersing in a mixed solution, it was recovered by filtration.
The copolymer thus obtained was dried at 40 ° C. for 3 days to obtain 9.3 g of white powder (yield 71%).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

得られた共重合体を高分子化合物(8)とし、その構造式を以下に示す。この高分子化合物(8)について、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)を測定した結果、ポリマー組成(下記構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=31.5/38.3/30.2であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量は7,900であり、分散度は2.13であった。この結果より、得られた高分子化合物(8)が、化合物(9)と化合物(5)と化合物(7)との共重合体であることが確認できた。 The obtained copolymer is referred to as polymer compound (8), and the structural formula thereof is shown below. As a result of measuring carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) of this polymer compound (8), the polymer composition (ratio (molar ratio) of each structural unit in the following structural formula) was 1 / m. /N=31.5/38.3/30.2. Moreover, the standard polystyrene conversion mass mean molecular weight calculated | required by GPC measurement was 7,900, and dispersion degree was 2.13. From this result, it was confirmed that the obtained polymer compound (8) was a copolymer of the compound (9), the compound (5) and the compound (7).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

[実施例12(高分子化合物の合成)]
2.94g(13.26mmol)の下記化合物(10)、7.00g(20.83mmol)の前記化合物(5)、3.13g(13.26mmol)の前記化合物(7)を、19.61gの乳酸エチルに溶解させた。この溶液に、和光純薬製V−601(重合開始剤)を3.3mmol加え、溶解させた。これを窒素雰囲気下、6時間かけて、80℃に加熱した乳酸エチル10.89gに滴下した。滴下終了後、反応液を1時間加熱攪拌し、その後、反応液を室温まで冷却した。
この重合液を室温にて250mLのn−ヘプタンに滴下して共重合体を析出させた。続いて、この共重合体のTHF溶液44gを調製し、n−ヘプタン250mLに滴下して共重合体を析出させた。
この共重合体を、メタノール/水=60/40(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行い、続いて、メタノール/水=70/30(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行った後、濾別によって回収した。
このようにして得られた共重合体を40℃で3日間乾燥し、9.5gの白色粉体を得た(収率73%)。
[Example 12 (synthesis of polymer compound)]
2.94 g (13.26 mmol) of the following compound (10), 7.00 g (20.83 mmol) of the compound (5), 3.13 g (13.26 mmol) of the compound (7), Dissolved in ethyl lactate. To this solution, 3.3 mmol of Wako Pure Chemical V-601 (polymerization initiator) was added and dissolved. The resultant was dropwise added to 10.89 g of ethyl lactate heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere over 6 hours. After completion of dropping, the reaction solution was heated and stirred for 1 hour, and then the reaction solution was cooled to room temperature.
This polymerization solution was dropped into 250 mL of n-heptane at room temperature to precipitate a copolymer. Subsequently, 44 g of a THF solution of the copolymer was prepared and dropped into 250 mL of n-heptane to precipitate the copolymer.
The copolymer was dispersed in a mixed solution of methanol / water = 60/40 (volume ratio) to wash the copolymer, and subsequently methanol / water = 70/30 (volume ratio). After the operation of washing the copolymer by dispersing in a mixed solution, it was recovered by filtration.
The copolymer thus obtained was dried at 40 ° C. for 3 days to obtain 9.5 g of white powder (yield 73%).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

得られた共重合体を高分子化合物(9)とし、その構造式を以下に示す。この高分子化合物(9)について、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)を測定した結果、ポリマー組成(下記構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=31.4/38.4/30.2であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量は7,800であり、分散度は2.01であった。この結果より、得られた高分子化合物(9)が、化合物(10)と化合物(5)と化合物(7)との共重合体であることが確認できた。 The obtained copolymer was designated as polymer compound (9), and the structural formula thereof is shown below. As a result of measuring a carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) of this polymer compound (9), the polymer composition (ratio (molar ratio) of each structural unit in the following structural formula) was 1 / m. /N=31.4/38.4/30.2. Moreover, the standard polystyrene conversion mass mean molecular weight calculated | required by GPC measurement was 7,800, and dispersion degree was 2.01. From this result, it was confirmed that the obtained polymer compound (9) was a copolymer of the compound (10), the compound (5) and the compound (7).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

[実施例13(高分子化合物の合成)]
6.30g(30.30mmol)の前記化合物(10)、7.00g(20.83mmol)の前記化合物(5)、2.83g(11.99mmol)の前記化合物(7)を、24.20gの乳酸エチルに溶解させた。この溶液に、和光純薬製V−601(重合開始剤)を4.5mmol加え、溶解させた。これを窒素雰囲気下、6時間かけて、80℃に加熱した乳酸エチル13.44gに滴下した。滴下終了後、反応液を1時間加熱攪拌し、その後、反応液を室温まで冷却した。
この重合液を室温にて320mLのn−ヘプタンに滴下して共重合体を析出させた。続いて、この共重合体のTHF溶液54gを調製し、n−ヘプタン320mLに滴下して共重合体を析出させた。
この共重合体を、メタノール/水=60/40(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行い、続いて、メタノール/水=70/30(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行った後、濾別によって回収した。
このようにして得られた共重合体を40℃で3日間乾燥し、12.0gの白色粉体を得た(収率74%)。
得られた共重合体を高分子化合物(10)とし、その構造式を以下に示す。この高分子化合物(10)について、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)を測定した結果、ポリマー組成(下記構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=51.6/28.5/19.9であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量は7,300であり、分散度は2.07であった。この結果より、得られた高分子化合物(10)が、化合物(10)と化合物(5)と化合物(7)との共重合体であることが確認できた。
[Example 13 (synthesis of polymer compound)]
6.30 g (30.30 mmol) of the compound (10), 7.00 g (20.83 mmol) of the compound (5), 2.83 g (11.99 mmol) of the compound (7), 24.20 g Dissolved in ethyl lactate. To this solution, 4.5 mmol of Wako Pure Chemical V-601 (polymerization initiator) was added and dissolved. The resultant was dropwise added to 13.44 g of ethyl lactate heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere over 6 hours. After completion of dropping, the reaction solution was heated and stirred for 1 hour, and then the reaction solution was cooled to room temperature.
This polymerization solution was dropped into 320 mL of n-heptane at room temperature to precipitate a copolymer. Subsequently, 54 g of this copolymer in THF was prepared and added dropwise to 320 mL of n-heptane to precipitate the copolymer.
The copolymer was dispersed in a mixed solution of methanol / water = 60/40 (volume ratio) to wash the copolymer, and subsequently methanol / water = 70/30 (volume ratio). After the operation of washing the copolymer by dispersing in a mixed solution, it was recovered by filtration.
The copolymer thus obtained was dried at 40 ° C. for 3 days to obtain 12.0 g of white powder (yield 74%).
The obtained copolymer was defined as polymer compound (10), and the structural formula thereof is shown below. As a result of measuring a carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) of this polymer compound (10), the polymer composition (ratio (molar ratio) of each structural unit in the following structural formula) was 1 / m. /N=51.6/28.5/19.9. Moreover, the standard polystyrene conversion mass mean molecular weight calculated | required by GPC measurement was 7,300, and dispersion degree was 2.07. From this result, it was confirmed that the obtained polymer compound (10) was a copolymer of the compound (10), the compound (5) and the compound (7).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

[実施例14(高分子化合物の合成)]
4.99g(23.99mmol)の前記化合物(10)、7.00g(20.83mmol)の前記化合物(5)、4.32g(18.31mmol)の前記化合物(7)を、24.47gの乳酸エチルに溶解させた。この溶液に、和光純薬製V−601(重合開始剤)を4.4mmol加え、溶解させた。これを窒素雰囲気下、6時間かけて、80℃に加熱した乳酸エチル13.59gに滴下した。滴下終了後、反応液を1時間加熱攪拌し、その後、反応液を室温まで冷却した。
この重合液を室温にて320mLのn−ヘプタンに滴下して共重合体を析出させた。続いて、この共重合体のTHF溶液54gを調製し、n−ヘプタン320mLに滴下して共重合体を析出させた。
この共重合体を、メタノール/水=60/40(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行い、続いて、メタノール/水=70/30(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行った後、濾別によって回収した。
このようにして得られた共重合体を40℃で3日間乾燥し、12.0gの白色粉体を得た(収率74%)。
得られた共重合体を高分子化合物(11)とし、その構造式を以下に示す。この高分子化合物(11)について、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)を測定した結果、ポリマー組成(下記構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=42.2/30.9/26.9であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量は7,600であり、分散度は2.14であった。この結果より、得られた高分子化合物(11)が、化合物(10)と化合物(5)と化合物(7)との共重合体であることが確認できた。
[Example 14 (synthesis of polymer compound)]
4.99 g (23.99 mmol) of the compound (10), 7.00 g (20.83 mmol) of the compound (5), 4.32 g (18.31 mmol) of the compound (7), 24.47 g Dissolved in ethyl lactate. To this solution, 4.4 mmol of Wako Pure Chemical V-601 (polymerization initiator) was added and dissolved. The resultant was dropwise added to 13.59 g of ethyl lactate heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere over 6 hours. After completion of dropping, the reaction solution was heated and stirred for 1 hour, and then the reaction solution was cooled to room temperature.
This polymerization solution was dropped into 320 mL of n-heptane at room temperature to precipitate a copolymer. Subsequently, 54 g of this copolymer in THF was prepared and added dropwise to 320 mL of n-heptane to precipitate the copolymer.
The copolymer was dispersed in a mixed solution of methanol / water = 60/40 (volume ratio) to wash the copolymer, and subsequently methanol / water = 70/30 (volume ratio). After the operation of washing the copolymer by dispersing in a mixed solution, it was recovered by filtration.
The copolymer thus obtained was dried at 40 ° C. for 3 days to obtain 12.0 g of white powder (yield 74%).
The obtained copolymer is referred to as polymer compound (11), and the structural formula thereof is shown below. As a result of measuring a carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) of this polymer compound (11), the polymer composition (ratio (molar ratio) of each structural unit in the following structural formula) was 1 / m. /N=42.2/30.9/26.9. Moreover, the standard polystyrene conversion mass mean molecular weight calculated | required by GPC measurement was 7,600, and dispersion degree was 2.14. From this result, it was confirmed that the obtained polymer compound (11) was a copolymer of the compound (10), the compound (5) and the compound (7).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

[実施例15(高分子化合物の合成)]
6.19g(29.76mmol)の前記化合物(10)、10.00g(29.76mmol)の前記化合物(5)、3.51g(14.88mmol)の前記化合物(7)を、29.55gの乳酸エチルに溶解させた。この溶液に、和光純薬製V−601(重合開始剤)を5.2mmol加え、溶解させた。これを窒素雰囲気下、6時間かけて、80℃に加熱した乳酸エチル16.42gに滴下した。滴下終了後、反応液を1時間加熱攪拌し、その後、反応液を室温まで冷却した。
この重合液を室温にて370mLのn−ヘプタンに滴下して共重合体を析出させた。続いて、この共重合体のTHF溶液66gを調製し、n−ヘプタン370mLに滴下して共重合体を析出させた。
この共重合体を、メタノール/水=60/40(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行い、続いて、メタノール/水=70/30(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行った後、濾別によって回収した。
このようにして得られた共重合体を40℃で3日間乾燥し、14.8gの白色粉体を得た(収率75%)。
得られた共重合体を高分子化合物(12)とし、その構造式を以下に示す。この高分子化合物(12)について、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)を測定した結果、ポリマー組成(下記構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=40.4/40.1/19.5であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量は7,700であり、分散度は2.11であった。この結果より、得られた高分子化合物(12)が、化合物(10)と化合物(5)と化合物(7)との共重合体であることが確認できた。
[Example 15 (synthesis of polymer compound)]
6.19 g (29.76 mmol) of the compound (10), 10.00 g (29.76 mmol) of the compound (5), 3.51 g (14.88 mmol) of the compound (7), 29.55 g Dissolved in ethyl lactate. To this solution, 5.2 mmol of V-601 (polymerization initiator) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added and dissolved. The resultant was dropwise added to 16.42 g of ethyl lactate heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere over 6 hours. After completion of dropping, the reaction solution was heated and stirred for 1 hour, and then the reaction solution was cooled to room temperature.
This polymerization solution was added dropwise to 370 mL of n-heptane at room temperature to precipitate a copolymer. Subsequently, 66 g of a THF solution of the copolymer was prepared and dropped into 370 mL of n-heptane to precipitate the copolymer.
The copolymer was dispersed in a mixed solution of methanol / water = 60/40 (volume ratio) to wash the copolymer, and subsequently methanol / water = 70/30 (volume ratio). After the operation of washing the copolymer by dispersing in a mixed solution, it was recovered by filtration.
The copolymer thus obtained was dried at 40 ° C. for 3 days to obtain 14.8 g of a white powder (yield 75%).
The obtained copolymer was defined as polymer compound (12), and the structural formula thereof is shown below. As a result of measuring a carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) of this polymer compound (12), the polymer composition (ratio (molar ratio) of each structural unit in the following structural formula) was 1 / m. /N=40.4/40.1/19.5. Moreover, the standard polystyrene conversion mass mean molecular weight calculated | required by GPC measurement was 7,700, and dispersion degree was 2.11. From this result, it was confirmed that the obtained polymer compound (12) was a copolymer of the compound (10), the compound (5) and the compound (7).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

[実施例16(高分子化合物の合成)]
2.94g(13.26mmol)の下記化合物(11)、7.00g(20.83mmol)の前記化合物(5)、3.13g(13.26mmol)の前記化合物(7)を、19.61gの乳酸エチルに溶解させた。この溶液に、和光純薬製V−601(重合開始剤)を3.3mmol加え、溶解させた。これを窒素雰囲気下、6時間かけて、80℃に加熱した乳酸エチル10.89gに滴下した。滴下終了後、反応液を1時間加熱攪拌し、その後、反応液を室温まで冷却した。
この重合液を室温にて250mLのn−ヘプタンに滴下して共重合体を析出させた。続いて、この共重合体のTHF溶液44gを調製し、n−ヘプタン250mLに滴下して共重合体を析出させた。
この共重合体を、メタノール/水=60/40(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行い、続いて、メタノール/水=70/30(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行った後、濾別によって回収した。
このようにして得られた共重合体を40℃で3日間乾燥し、9.1gの白色粉体を得た(収率70%)。
[Example 16 (synthesis of polymer compound)]
2.94 g (13.26 mmol) of the following compound (11), 7.00 g (20.83 mmol) of the compound (5), 3.13 g (13.26 mmol) of the compound (7), Dissolved in ethyl lactate. To this solution, 3.3 mmol of Wako Pure Chemical V-601 (polymerization initiator) was added and dissolved. The resultant was dropwise added to 10.89 g of ethyl lactate heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere over 6 hours. After completion of dropping, the reaction solution was heated and stirred for 1 hour, and then the reaction solution was cooled to room temperature.
This polymerization solution was dropped into 250 mL of n-heptane at room temperature to precipitate a copolymer. Subsequently, 44 g of a THF solution of the copolymer was prepared and dropped into 250 mL of n-heptane to precipitate the copolymer.
The copolymer was dispersed in a mixed solution of methanol / water = 60/40 (volume ratio) to wash the copolymer, and subsequently methanol / water = 70/30 (volume ratio). After the operation of washing the copolymer by dispersing in a mixed solution, it was recovered by filtration.
The copolymer thus obtained was dried at 40 ° C. for 3 days to obtain 9.1 g of white powder (yield 70%).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

得られた共重合体を高分子化合物(13)とし、その構造式を以下に示す。この高分子化合物(13)について、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)を測定した結果、ポリマー組成(下記構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=31.0/39.4/29.6であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量は7,700であり、分散度は2.06であった。この結果より、得られた高分子化合物(13)が、化合物(11)と化合物(5)と化合物(7)との共重合体であることが確認できた。 The obtained copolymer was designated as polymer compound (13), and the structural formula thereof is shown below. As a result of measuring the carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) of this polymer compound (13), the polymer composition (ratio (molar ratio) of each structural unit in the following structural formula) was 1 / m. /N=31.0/39.4/29.6. Moreover, the standard polystyrene conversion mass mean molecular weight calculated | required by GPC measurement was 7,700, and dispersion degree was 2.06. From this result, it was confirmed that the obtained polymer compound (13) was a copolymer of the compound (11), the compound (5) and the compound (7).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

[実施例17(高分子化合物の合成)]
6.30g(30.30mmol)の前記化合物(11)、7.00g(20.83mmol)の前記化合物(5)、2.83g(11.99mmol)の前記化合物(7)を、24.20gの乳酸エチルに溶解させた。この溶液に、和光純薬製V−601(重合開始剤)を4.5mmol加え、溶解させた。これを窒素雰囲気下、6時間かけて、80℃に加熱した乳酸エチル13.44gに滴下した。滴下終了後、反応液を1時間加熱攪拌し、その後、反応液を室温まで冷却した。
この重合液を室温にて320mLのn−ヘプタンに滴下して共重合体を析出させた。続いて、この共重合体のTHF溶液54gを調製し、n−ヘプタン320mLに滴下して共重合体を析出させた。
この共重合体を、メタノール/水=60/40(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行い、続いて、メタノール/水=70/30(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行った後、濾別によって回収した。
このようにして得られた共重合体を40℃で3日間乾燥し、12.2gの白色粉体を得た(収率76%)。
得られた共重合体を高分子化合物(14)とし、その構造式を以下に示す。この高分子化合物(14)について、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)を測定した結果、ポリマー組成(下記構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=51.9/28.8/19.3であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量は7,300であり、分散度は2.07であった。この結果より、得られた高分子化合物(14)が、化合物(11)と化合物(5)と化合物(7)との共重合体であることが確認できた。
[Example 17 (synthesis of polymer compound)]
6.30 g (30.30 mmol) of the compound (11), 7.00 g (20.83 mmol) of the compound (5), 2.83 g (11.99 mmol) of the compound (7), 24.20 g Dissolved in ethyl lactate. To this solution, 4.5 mmol of Wako Pure Chemical V-601 (polymerization initiator) was added and dissolved. The resultant was dropwise added to 13.44 g of ethyl lactate heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere over 6 hours. After completion of dropping, the reaction solution was heated and stirred for 1 hour, and then the reaction solution was cooled to room temperature.
This polymerization solution was dropped into 320 mL of n-heptane at room temperature to precipitate a copolymer. Subsequently, 54 g of this copolymer in THF was prepared and added dropwise to 320 mL of n-heptane to precipitate the copolymer.
The copolymer was dispersed in a mixed solution of methanol / water = 60/40 (volume ratio) to wash the copolymer, and subsequently methanol / water = 70/30 (volume ratio). After the operation of washing the copolymer by dispersing in a mixed solution, it was recovered by filtration.
The copolymer thus obtained was dried at 40 ° C. for 3 days to obtain 12.2 g of white powder (yield 76%).
The obtained copolymer was defined as polymer compound (14), and the structural formula thereof is shown below. As a result of measuring a carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) of this polymer compound (14), the polymer composition (ratio (molar ratio) of each structural unit in the following structural formula) was 1 / m. /N=51.9/28.8/19.3. Moreover, the standard polystyrene conversion mass mean molecular weight calculated | required by GPC measurement was 7,300, and dispersion degree was 2.07. From this result, it was confirmed that the obtained polymer compound (14) was a copolymer of the compound (11), the compound (5) and the compound (7).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

[実施例18(高分子化合物の合成)]
4.99g(23.99mmol)の前記化合物(11)、7.00g(20.83mmol)の前記化合物(5)、4.32g(18.31mmol)の前記化合物(7)を、24.47gの乳酸エチルに溶解させた。この溶液に、和光純薬製V−601(重合開始剤)を4.4mmol加え、溶解させた。これを窒素雰囲気下、6時間かけて、80℃に加熱した乳酸エチル13.59gに滴下した。滴下終了後、反応液を1時間加熱攪拌し、その後、反応液を室温まで冷却した。
この重合液を室温にて320mLのn−ヘプタンに滴下して共重合体を析出させた。続いて、この共重合体のTHF溶液54gを調製し、n−ヘプタン320mLに滴下して共重合体を析出させた。
この共重合体を、メタノール/水=60/40(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行い、続いて、メタノール/水=70/30(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行った後、濾別によって回収した。
このようにして得られた共重合体を40℃で3日間乾燥し、11.6gの白色粉体を得た(収率71%)。
得られた共重合体を高分子化合物(15)とし、その構造式を以下に示す。この高分子化合物(15)について、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)を測定した結果、ポリマー組成(下記構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=42.8/30.4/26.8であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量は7,200であり、分散度は2.18であった。この結果より、得られた高分子化合物(15)が、化合物(11)と化合物(5)と化合物(7)との共重合体であることが確認できた。
[Example 18 (synthesis of polymer compound)]
4.99 g (23.99 mmol) of the compound (11), 7.00 g (20.83 mmol) of the compound (5), 4.32 g (18.31 mmol) of the compound (7), 24.47 g Dissolved in ethyl lactate. To this solution, 4.4 mmol of Wako Pure Chemical V-601 (polymerization initiator) was added and dissolved. The resultant was dropwise added to 13.59 g of ethyl lactate heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere over 6 hours. After completion of dropping, the reaction solution was heated and stirred for 1 hour, and then the reaction solution was cooled to room temperature.
This polymerization solution was dropped into 320 mL of n-heptane at room temperature to precipitate a copolymer. Subsequently, 54 g of this copolymer in THF was prepared and added dropwise to 320 mL of n-heptane to precipitate the copolymer.
The copolymer was dispersed in a mixed solution of methanol / water = 60/40 (volume ratio) to wash the copolymer, and subsequently methanol / water = 70/30 (volume ratio). After the operation of washing the copolymer by dispersing in a mixed solution, it was recovered by filtration.
The copolymer thus obtained was dried at 40 ° C. for 3 days to obtain 11.6 g of white powder (yield 71%).
The obtained copolymer was designated as polymeric compound (15), and the structural formula thereof is shown below. As a result of measuring a carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) of this polymer compound (15), the polymer composition (ratio (molar ratio) of each structural unit in the following structural formula) was 1 / m. /N=42.8/30.4/26.8. Moreover, the standard polystyrene conversion mass mean molecular weight calculated | required by GPC measurement was 7,200, and dispersion degree was 2.18. From this result, it was confirmed that the obtained polymer compound (15) was a copolymer of the compound (11), the compound (5) and the compound (7).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

[実施例19(高分子化合物の合成)]
6.19g(29.76mmol)の前記化合物(11)、10.00g(29.76mmol)の前記化合物(5)、3.51g(14.88mmol)の前記化合物(7)を、29.55gの乳酸エチルに溶解させた。この溶液に、和光純薬製V−601(重合開始剤)を5.2mmol加え、溶解させた。これを窒素雰囲気下、6時間かけて、80℃に加熱した乳酸エチル16.42gに滴下した。滴下終了後、反応液を1時間加熱攪拌し、その後、反応液を室温まで冷却した。
この重合液を室温にて370mLのn−ヘプタンに滴下して共重合体を析出させた。続いて、この共重合体のTHF溶液66gを調製し、n−ヘプタン370mLに滴下して共重合体を析出させた。
この共重合体を、メタノール/水=60/40(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行い、続いて、メタノール/水=70/30(体積比)の混合溶液にて分散させて共重合体を洗浄する操作を行った後、濾別によって回収した。
このようにして得られた共重合体を40℃で3日間乾燥し、13.8gの白色粉体を得た(収率70%)。
得られた共重合体を高分子化合物(16)とし、その構造式を以下に示す。この高分子化合物(16)について、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(600MHz_13C−NMR)を測定した結果、ポリマー組成(下記構造式中の各構成単位の割合(モル比))は、l/m/n=40.9/39.8/19.3であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の質量平均分子量は7,700であり、分散度は2.11であった。この結果より、得られた高分子化合物(16)が、化合物(11)と化合物(5)と化合物(7)との共重合体であることが確認できた。
[Example 19 (synthesis of polymer compound)]
6.19 g (29.76 mmol) of the compound (11), 10.00 g (29.76 mmol) of the compound (5), 3.51 g (14.88 mmol) of the compound (7), 29.55 g Dissolved in ethyl lactate. To this solution, 5.2 mmol of V-601 (polymerization initiator) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added and dissolved. The resultant was dropwise added to 16.42 g of ethyl lactate heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere over 6 hours. After completion of dropping, the reaction solution was heated and stirred for 1 hour, and then the reaction solution was cooled to room temperature.
This polymerization solution was added dropwise to 370 mL of n-heptane at room temperature to precipitate a copolymer. Subsequently, 66 g of a THF solution of the copolymer was prepared and dropped into 370 mL of n-heptane to precipitate the copolymer.
The copolymer was dispersed in a mixed solution of methanol / water = 60/40 (volume ratio) to wash the copolymer, and subsequently methanol / water = 70/30 (volume ratio). After the operation of washing the copolymer by dispersing in a mixed solution, it was recovered by filtration.
The copolymer thus obtained was dried at 40 ° C. for 3 days to obtain 13.8 g of white powder (yield 70%).
The obtained copolymer was designated as polymer compound (16), and the structural formula thereof is shown below. As a result of measuring the carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum (600 MHz — 13 C-NMR) of this polymer compound (16), the polymer composition (ratio (molar ratio) of each structural unit in the following structural formula) was 1 / m. /N=40.9/39.8/19.3. Moreover, the standard polystyrene conversion mass mean molecular weight calculated | required by GPC measurement was 7,700, and dispersion degree was 2.11. From this result, it was confirmed that the obtained polymer compound (16) was a copolymer of the compound (11), the compound (5) and the compound (7).

Figure 2009057534
Figure 2009057534

[実施例20〜33]
表3に示す各成分を混合、溶解してポジ型レジスト組成物を調製した。
[Examples 20 to 33]
Each component shown in Table 3 was mixed and dissolved to prepare a positive resist composition.

Figure 2009057534
Figure 2009057534

表3の[ ]内に示す数値は配合量(質量部)である。また、表3中の略号は下記のものを示す。
(A)−3:高分子化合物(4)。
(B)−1:上記化学式(B)−1で表される酸発生剤。
(B)−2:下記化学式(B)−2で表される酸発生剤。
(B)−3:下記化学式(B)−3で表される酸発生剤。
(D)−1:トリ−n−ペンチルアミン。
(D)−2:ジエタノールアミン
(D)−3:トリス(2−メトキシメトキシエチル)アミン。
(D)−4:トリス{2−(2−メトキシエトキシメトキシ)エチル}アミン
(S)−1:PGMEA。
(S)−2:PGME。
The numerical value shown in [] in Table 3 is the blending amount (part by mass). Moreover, the symbol in Table 3 shows the following.
(A) -3: polymer compound (4).
(B) -1: An acid generator represented by the above chemical formula (B) -1.
(B) -2: An acid generator represented by the following chemical formula (B) -2.
(B) -3: An acid generator represented by the following chemical formula (B) -3.
(D) -1: tri-n-pentylamine.
(D) -2: Diethanolamine (D) -3: Tris (2-methoxymethoxyethyl) amine.
(D) -4: Tris {2- (2-methoxyethoxymethoxy) ethyl} amine (S) -1: PGMEA.
(S) -2: PGME.

Figure 2009057534
Figure 2009057534

Figure 2009057534
Figure 2009057534

得られたレジスト組成物を用い、以下の手順でレジストパターンを形成し、リソグラフィー特性を評価した。
[解像性・感度]
8インチのシリコンウェーハ上に、有機系反射防止膜組成物「ARC29A」(商品名、ブリュワーサイエンス社製)を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で205℃、60秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚77nmの有機系反射防止膜を形成した。該反射防止膜上に、上記で得られたレジスト組成物を、スピンナーを用いてそれぞれ塗布し、表3に示す温度で60秒間のプレベーク(PAB)処理を行い、乾燥することにより、膜厚120nmのレジスト膜を形成した。
次いで、ArF露光装置NSR−S302(ニコン社製;NA(開口数)=0.60、2/3輪帯照明)により、ArFエキシマレーザー(193nm)を、マスクパターン(6%ハーフトーン)を介して選択的に照射した。そして、表3に示す温度で、60秒間の条件で露光後加熱(PEB)処理を行い、さらに23℃にて2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液で30秒間の条件で現像し、その後30秒間、純水を用いて水リンスし、振り切り乾燥を行った。
その結果、いずれの例においても、直径140nm、ピッチ280nmのコンタクトホールパターンが形成された。このときの最適露光量Eop(mJ/cm)、すなわち感度を表3に示す。
Using the obtained resist composition, a resist pattern was formed by the following procedure, and the lithography characteristics were evaluated.
[Resolution and sensitivity]
An organic antireflection film composition “ARC29A” (trade name, manufactured by Brewer Science Co., Ltd.) is applied onto an 8-inch silicon wafer using a spinner, and baked at 205 ° C. for 60 seconds on a hot plate and dried. Thereby, an organic antireflection film having a thickness of 77 nm was formed. The resist composition obtained above was applied onto the antireflection film using a spinner, pre-baked (PAB) for 60 seconds at the temperatures shown in Table 3, and dried to obtain a film thickness of 120 nm. The resist film was formed.
Next, an ArF excimer laser (193 nm) was passed through a mask pattern (6% halftone) using an ArF exposure apparatus NSR-S302 (Nikon Corporation; NA (numerical aperture) = 0.60, 2/3 annular illumination). Selectively irradiated. Then, post-exposure heating (PEB) treatment was performed at the temperatures shown in Table 3 for 60 seconds, and further developed at 23 ° C. with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 30 seconds. Then, water rinsing was performed using pure water for 30 seconds, followed by shaking and drying.
As a result, in each example, a contact hole pattern having a diameter of 140 nm and a pitch of 280 nm was formed. Table 3 shows the optimum exposure amount Eop (mJ / cm 2 ), that is, sensitivity at this time.

[真円性]
上記で形成された直径140nm、ピッチ280nmのコンタクトホールパターンを、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて上空より観察し、ホールパターンの真円性を下記の基準で評価した。その結果を表3に示した。
◎:真円性が非常に高い(上空より観察したホールパターンの円周部に凹凸が見られず、非常に良好な形状であった)。
○:真円性が高い(上空より観察したホールパターンの円周部に若干凹凸が見られるものの、全体としては真円性が高い形状であった)。
[Roundness]
The contact hole pattern having a diameter of 140 nm and a pitch of 280 nm formed as described above was observed from above using a scanning electron microscope (SEM), and the roundness of the hole pattern was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 3.
A: The roundness is very high (no irregularities were seen on the circumference of the hole pattern observed from above, and the shape was very good).
○: High roundness (although some irregularities are seen on the circumference of the hole pattern observed from above, the overall shape was highly round).

[実施例34〜36]
表4に示す各成分を混合、溶解してポジ型レジスト組成物を調製した。
[Examples 34 to 36]
Each component shown in Table 4 was mixed and dissolved to prepare a positive resist composition.

Figure 2009057534
Figure 2009057534

表4の[ ]内に示す数値は配合量(質量部)である。また、表4中の略号は下記のものを示す。
(A)−4:高分子化合物(6)。
(A)−5:高分子化合物(7)。
(A)−6:高分子化合物(8)。
(B)−3:上記化学式(B)−3で表される酸発生剤。
(D)−5:ステアリルジエタノールアミン。
(S)−1:PGMEA。
(S)−2:PGME。
The numerical value shown in [] in Table 4 is the blending amount (part by mass). Moreover, the symbol in Table 4 shows the following.
(A) -4: polymer compound (6).
(A) -5: polymer compound (7).
(A) -6: polymer compound (8).
(B) -3: An acid generator represented by the above chemical formula (B) -3.
(D) -5: Stearyl diethanolamine.
(S) -1: PGMEA.
(S) -2: PGME.

得られたレジスト組成物を用い、以下の手順でレジストパターンを形成し、リソグラフィー特性を評価した。
[解像性・感度]
8インチのシリコンウェーハ上に、有機系反射防止膜組成物「ARC29」(商品名、ブリュワーサイエンス社製)を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で205℃、60秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚89nmの有機系反射防止膜を形成した。そして、該反射防止膜上に、上記で得られたポジ型レジスト組成物を、スピンナーを用いてそれぞれ塗布し、ホットプレート上で90℃、60秒間の条件でプレベーク(PAB)処理を行い、乾燥することにより、膜厚120nmのレジスト膜を形成した。
次に、前記レジスト膜上に、保護膜形成用塗布液「TSRC−002」(商品名、東京応化工業株式会社製)を、スピンナーを用いて塗布し、90℃で60秒間加熱することにより、膜厚28nmのトップコートを形成した。
次いで、トップコートが形成された前記レジスト膜に対し、液浸用ArF露光装置NSR−S609B(ニコン社製;NA(開口数)=1.07、2/3輪帯照明、縮小倍率1/4倍、液浸媒体:水)により、ArFエキシマレーザー(193nm)を、マスクパターン(6%ハーフトーン)を介して選択的に照射した。
次に、保護膜除去液「TS−Rememover−S」(商品名、東京応化工業株式会社製)を用いてトップコートを取り除き、その後、90℃で60秒間のPEB処理を行い、さらに23℃にて2.38質量%のTMAH水溶液NMD−W(商品名、東京応化工業株式会社製)で30秒間の条件でアルカリ現像し、その後25秒間、純水を用いて水リンスし、振り切り乾燥を行った。
その結果、いずれの例においても、直径70nm、ピッチ150nmのコンタクトホールパターンが形成された。このときの最適露光量Eop(mJ/cm)、すなわち感度を表4に示す。
Using the obtained resist composition, a resist pattern was formed by the following procedure, and the lithography characteristics were evaluated.
[Resolution and sensitivity]
An organic antireflection film composition “ARC29” (trade name, manufactured by Brewer Science Co., Ltd.) is applied onto an 8-inch silicon wafer using a spinner, and baked at 205 ° C. for 60 seconds on a hot plate and dried. Thereby, an organic antireflection film having a film thickness of 89 nm was formed. Then, each of the positive resist compositions obtained above is applied onto the antireflection film using a spinner, prebaked (PAB) on a hot plate at 90 ° C. for 60 seconds, and dried. As a result, a resist film having a thickness of 120 nm was formed.
Next, a protective film-forming coating solution “TSRC-002” (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied onto the resist film using a spinner and heated at 90 ° C. for 60 seconds. A top coat having a thickness of 28 nm was formed.
Next, an immersion ArF exposure apparatus NSR-S609B (Nikon Corporation; NA (numerical aperture) = 1.07, 2/3 annular illumination, reduction magnification 1/4) is applied to the resist film on which the top coat is formed. The ArF excimer laser (193 nm) was selectively irradiated through the mask pattern (6% halftone) with a double immersion medium: water.
Next, the top coat is removed using a protective film removing solution “TS-Remover-S” (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.), and then PEB treatment is performed at 90 ° C. for 60 seconds, and further to 23 ° C. Then, it is alkali-developed with a 2.38 mass% TMAH aqueous solution NMD-W (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) for 30 seconds, rinsed with pure water for 25 seconds, and then shaken and dried. It was.
As a result, in each example, a contact hole pattern having a diameter of 70 nm and a pitch of 150 nm was formed. Table 4 shows the optimum exposure amount Eop (mJ / cm 2 ), that is, the sensitivity at this time.

[真円性]
上記で形成された直径70nm、ピッチ150nmのコンタクトホールパターンを、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて上空より観察し、ホールパターンの真円性を下記の基準で評価した。その結果を表4に示した。
◎:真円性が非常に高い(上空より観察したホールパターンの円周部に凹凸が見られず、非常に良好な形状であった)。
○:真円性が高い(上空より観察したホールパターンの円周部に若干凹凸が見られるものの、全体としては真円性が高い形状であった)。
[Roundness]
The contact hole pattern having a diameter of 70 nm and a pitch of 150 nm formed as described above was observed from above using a scanning electron microscope (SEM), and the roundness of the hole pattern was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 4.
A: The roundness is very high (no irregularities were seen on the circumference of the hole pattern observed from above, and the shape was very good).
○: High roundness (although some irregularities are seen on the circumference of the hole pattern observed from above, the overall shape was highly round).

Claims (12)

下記一般式(I)で表される化合物。
Figure 2009057534
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であり、Aは置換基を有していてもよい炭素数2以上の2価の炭化水素基であり、Bは置換基を有していてもよい炭素数1以上の2価の炭化水素基であり、Rは酸解離性溶解抑制基である。]
The compound represented by the following general formula (I).
Figure 2009057534
[Wherein R 1 is a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, A is a divalent hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms which may have a substituent, and B is a substituted group. A divalent hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms which may have a group, and R 2 is an acid dissociable, dissolution inhibiting group. ]
下記一般式(I−1)で表される化合物と、下記一般式(I−2)で表される化合物とを反応させて下記一般式(I−3)で表される化合物を得る工程、および
下記一般式(I−3)で表される化合物と、下記一般式(I−4)で表される化合物とを反応させて下記一般式(I)で表される化合物を得る工程、を含むことを特徴とする下記一般式(I)で表される化合物の製造方法。
Figure 2009057534
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であり、Aは置換基を有していてもよい炭素数2以上の2価の炭化水素基であり、Bは置換基を有していてもよい炭素数1以上の2価の炭化水素基であり、Rは酸解離性溶解抑制基であり、X10およびX12はそれぞれ独立して水酸基またはハロゲン原子であって、X10およびX12のいずれか一方が水酸基であり、他方がハロゲン原子であり、X11はハロゲン原子である。]
A step of obtaining a compound represented by the following general formula (I-3) by reacting a compound represented by the following general formula (I-1) with a compound represented by the following general formula (I-2); And a step of obtaining a compound represented by the following general formula (I) by reacting a compound represented by the following general formula (I-3) with a compound represented by the following general formula (I-4): The manufacturing method of the compound represented by the following general formula (I) characterized by including.
Figure 2009057534
[Wherein, R 1 is a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, A is a divalent hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms which may have a substituent, and B is a substituted group. A divalent hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms that may have a group, R 2 is an acid dissociable, dissolution inhibiting group, and X 10 and X 12 are each independently a hydroxyl group or a halogen atom. Any one of X 10 and X 12 is a hydroxyl group, the other is a halogen atom, and X 11 is a halogen atom. ]
下記一般式(I−5)で表される化合物と、下記一般式(I−2)で表される化合物とを反応させて下記一般式(I)で表される化合物を得る工程、を含むことを特徴とする下記一般式(I)で表される化合物の製造方法。
Figure 2009057534
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であり、Aは置換基を有していてもよい炭素数2以上の2価の炭化水素基であり、Bは置換基を有していてもよい炭素数1以上の2価の炭化水素基であり、Rは酸解離性溶解抑制基であり、X11はハロゲン原子である。]
A step of reacting a compound represented by the following general formula (I-5) with a compound represented by the following general formula (I-2) to obtain a compound represented by the following general formula (I). The manufacturing method of the compound represented by the following general formula (I) characterized by the above-mentioned.
Figure 2009057534
[Wherein, R 1 is a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, A is a divalent hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms which may have a substituent, and B is a substituted group. A divalent hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms which may have a group, R 2 is an acid dissociable, dissolution inhibiting group, and X 11 is a halogen atom. ]
下記一般式(II)で表される化合物。
Figure 2009057534
[式中、A’は置換基を有していてもよい炭素数2以上の2価の炭化水素基であり、B’は置換基を有していてもよい炭素数1以上の2価の炭化水素基であり、R’は酸解離性溶解抑制基であり、X10は水酸基またはハロゲン原子である。]
The compound represented by the following general formula (II).
Figure 2009057534
[Wherein, A ′ is a divalent hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms which may have a substituent, and B ′ is a divalent hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms which may have a substituent. It is a hydrocarbon group, R 2 ′ is an acid dissociable, dissolution inhibiting group, and X 10 is a hydroxyl group or a halogen atom. ]
下記一般式(a0−1)で表される構成単位(a0)を有する高分子化合物。
Figure 2009057534
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であり、Aは置換基を有していてもよい炭素数2以上の2価の炭化水素基であり、Bは置換基を有していてもよい炭素数1以上の2価の炭化水素基であり、Rは酸解離性溶解抑制基である。]
The high molecular compound which has a structural unit (a0) represented by the following general formula (a0-1).
Figure 2009057534
[Wherein R 1 is a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, A is a divalent hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms which may have a substituent, and B is a substituted group. A divalent hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms which may have a group, and R 2 is an acid dissociable, dissolution inhibiting group. ]
さらに、ラクトン含有環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a2)を有する請求項5に記載の高分子化合物。   Furthermore, the high molecular compound of Claim 5 which has a structural unit (a2) induced | guided | derived from the acrylate ester containing a lactone containing cyclic group. さらに、極性基含有脂肪族炭化水素基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a3)を有する請求項5または6に記載の高分子化合物。   Furthermore, the high molecular compound of Claim 5 or 6 which has a structural unit (a3) induced | guided | derived from the acrylate ester containing a polar group containing aliphatic hydrocarbon group. 酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する基材成分(A)、および露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)を含有するポジ型レジスト組成物であって、
前記基材成分(A)が、下記一般式(a0−1)で表される構成単位(a0)を有する高分子化合物(A1)を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。
Figure 2009057534
[式中、Rは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン化低級アルキル基であり、Aは置換基を有していてもよい炭素数2以上の2価の炭化水素基であり、Bは置換基を有していてもよい炭素数1以上の2価の炭化水素基であり、Rは酸解離性溶解抑制基である。]
A positive resist composition comprising a base component (A) whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid, and an acid generator component (B) that generates an acid upon exposure,
The positive resist composition, wherein the substrate component (A) contains a polymer compound (A1) having a structural unit (a0) represented by the following general formula (a0-1).
Figure 2009057534
[Wherein R 1 is a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogenated lower alkyl group, A is a divalent hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms which may have a substituent, and B is a substituted group. A divalent hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms which may have a group, and R 2 is an acid dissociable, dissolution inhibiting group. ]
前記高分子化合物(A1)が、さらに、ラクトン含有環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a2)を有する請求項8に記載のポジ型レジスト組成物。   The positive resist composition according to claim 8, wherein the polymer compound (A1) further has a structural unit (a2) derived from an acrylate ester containing a lactone-containing cyclic group. 前記高分子化合物(A1)が、さらに、極性基含有脂肪族炭化水素基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a3)を有する請求項8または9に記載のポジ型レジスト組成物。   The positive resist composition according to claim 8 or 9, wherein the polymer compound (A1) further has a structural unit (a3) derived from an acrylate ester containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group. 含窒素有機化合物(D)を含有する請求項8〜10のいずれか一項に記載のポジ型レジスト組成物。   The positive resist composition as described in any one of Claims 8-10 containing a nitrogen-containing organic compound (D). 請求項8〜11のいずれか一項に記載のポジ型レジスト組成物を用いて支持体上にレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、および前記レジスト膜をアルカリ現像してレジストパターンを形成する工程を含むレジストパターン形成方法。   A step of forming a resist film on a support using the positive resist composition according to any one of claims 8 to 11, a step of exposing the resist film, and an alkali development of the resist film to form a resist A resist pattern forming method including a step of forming a pattern.
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